目前分類:ATA與飛機設計 (40)

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飛機大型發動機啟動有兩種方式:(1) 由安裝於飛機尾端的小型發動機(稱為輔助動力系統Auxiliary Power Unit,簡稱APU) 提供氣源啟動;(2)由地面氣源車(Ground Cart)提供氣源起動;當1號發動機啟動成功後,就由其提供氣源給其他發動機陸續啟動。

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潤滑油(OIL)系統是一個不起眼卻很重要的發動機次系統,其提供發動機所有轉軸軸承(Bearing)的潤滑,並帶走因轉軸轉動所產生的摩擦熱,如果沒有潤滑油系統,發動機的軸承會很快過熱摩損,造成發動機轉動損壞,停止轉動。

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當商業客機龐然大物降落時,如果像汽車靠輪胎殺車停住是不夠的,首先必須減速再殺車,同時飛機跑道(runway)長度有針對飛機大小的降落所需長度而設計,在跑道尾端前飛機需減速完成,因此商業客機必須有主要減速裝置,將飛機速度降低至可用輪胎殺車的控制範圍。

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飛機駕駛操控飛機,必須掌握飛機資訊瞭解飛機狀況,飛機資訊電腦化已是航空界標準,相對的,商業客機駕駛艙電腦操作界面也標準化,飛機駕駛艙的大變革:電子航空綜合顯示系統(EFIS)是目前世界最先進的飛行儀表,其為先進的數字技術和儀表控制綜合顯示系統,取代舊式的儀表和機械指示器,採用六個液晶螢幕已成為標準化。

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汽車引擎運轉快慢由右側腳踏板控制,飛機的腳踏板控制前端向前點為殺車及整個腳踏板向下踩為控制方向舵(Rudder),右踏板為方向舵向右偏,左踏板為方向舵向左偏;而發動機推力大小由駕駛座旁的推力桿(Throttle Lever)控制,推力桿除與發動機推力大小有關外,與機翼前緣的翼縫(Slat)與副翼(Flaps)角度有關,下表隨飛機型別有差異,僅供參考。

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商業客機飛行高度在2萬英呎到4萬英呎,機外溫度零下30幾度,為何旅客感覺不到絲毫寒意?因為機外冷空氣進入機艙前,有被飛機發動機內加壓的暖空氣在熱交換器有預熱過,調整溫度適合人體才進入機艙。

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汽車省不省油已是消費者一項重要考量,當然要配合車體安全考量,VOLVO車安全,車體結構強,相對的耗油高,TOYOTA日系車顧及安全性,相對省油也贏得消費者青睞。飛機也有相同考量,這也是AIRBUS異軍突起,直追波音的主要原因。

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ENGINEPOWEPLANT兩個字中文都翻譯成發動機,但英文ENGINE真義為可自行運轉的機器設備,POWERPLANT英文直譯為發電廠,就飛機而言,是指供給電源或機械動力的設備。

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機翼似乎是造物者在鳥類身上留給人類的飛行線索,從人類夢想飛行開始,就在身上裝類似鳥翼的翅膀,結果摔死不少人(一笑),後來宗教家將天使身上加上翅膀,象徵飛向天堂,到萊特兄弟(Wright Brothers)才成功的使用機翼飛離地面,這也必須等到螺旋槳發動機(Propeller Engine)的發明配合,才開始人類飛行世紀。

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由於飛機在高空,機外溫度零下30-40度,如果你是開車一族,冬天寒流來如果車內不開冷氣,你一定有車窗上結露水影響視線的經驗,如何克服飛機上相同的起霧問題呢?也是考驗工程人員的智慧,自用車後面玻璃在冬天起霧,駕駛會按下加熱按鈕,在車後玻璃上有橫條電加熱線,通電後玻璃上的霧氣就消除,飛機上只有駕駛艙的玻璃使用電加熱去霧的方法。

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空氣與水都是流體(Fluid)有相似性,船在水中為二維平面,要控制方向需要舵(Rudder),相同的,飛機在空中為三維平面,要控制方向也比較複雜,左右方向需要方向舵(Rudder),是可以左右擺動調整,支撐方向舵的結構稱為垂直安定面(Vertical Stabilizer);垂直上下方向需要升降舵(Elevator),支撐升降舵的結構稱為水平安定面(Horizontal Stabilizer),是可以上下擺動調整,功能介紹請參考另文。

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派龍(Pylon)為直接音譯,為發動機(Engine)與機翼(Wing)銜接的結構,派龍(Pylon)的主要功能有三項:1 吊掛發動機,承受發動機重量,2 傳送發動機推力到飛機機翼,3 容納電線、燃油管、供給氣源氣管、及液壓油管等管線路。

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Monocoque的英文意意思為硬殼,在二次大戰戰機因飛機體積小,機身全部用單一金屬硬殼組裝,到大型商業民用客機,機身已無法用一硬殼組裝,故有Semi- Monocoque(半硬殼)的稱呼。

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飛機艙門(Door)設計是一般人所輕忽的,凡正如同家中門關上鎖住就好,這是錯誤的觀念,由於飛機在高空中為密閉加壓空間,因此艙門必須不可有太大的漏氣,如何能密封艙門使客艙不漏氣考驗工程人員的智慧。

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維修飛機品質在於維修人員的訓練,讓維修人員的維修施工方式一樣,才能確保維修品質壽命,發動機常用維修施工方法編在ATA70,因維修方法繁多另編有標準維修實作手冊(Standard Practices ManualSPM),及發動機專用的清洗檢查修理手冊(Cleaning, Inspection & RepairCIR)提供參考。 

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飛機大型發動機啟動前,是由地面氣源車(Ground Cart),或由安裝於飛機尾端的小型發動機(稱為輔助動力系統Auxiliary Power Unit,簡稱APU)啟動;當飛機在機場航廈等待旅客登機時,飛機上空調及電力大多情形下都是使用輔助動力系統提供。

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  飛機與發動機是相輔相成的,缺少彼此都無法飛上青天的,飛機機身是負責控制起飛、降落、轉彎的操控性,發動機是提供向前的動力,使氣流在飛機機翼產生升力,克服飛機重量,使飛機上升,及飛機向前前進速度,快速抵達目的地。發動機組件名稱圖:

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飛機結構的材料包括鋁合金、複合材料及鋼材等,不同材料有不同防腐防銹的處理,修理方式也因材料不同而有不同,由於飛機結構的複雜性,飛機製造廠特編結構修理手冊(Structure Repair Manual,簡稱SRM),提供航空公司使用。

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維修飛機品質在於維修人員的訓練,讓維修人員的維修施工方式一樣,才能確保維修品質壽命,飛機製造廠工程師特別將飛機上常用維修施工方法編在ATA20,飛機結構常用維修施工方法編在ATA51,發動機常用維修施工方法編在ATA70,因維修方法繁多另編有標準維修實作手冊(Standard Overhaul Practices ManualSOPM)提供參考。

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