为什么飞机要把油装在薄薄的机翼里?一次近百吨重,不怕压断吗?

文章编号:57 更新时间:2024-09-07 分类:本站公告 阅读次数:

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导语:

飞机的构造十分复杂,其中有个部件不仅是飞机的翅膀,帮助飞机升空,更是飞机的油库,没错就是机翼。

为什么飞机要把油装在薄薄的机翼里?一次近百吨

我们知道油都是液体,液体肯定是放不好的,所以飞机的机翼的内胆要加厚,而且不止要加厚,还需要增加其它设计,确保飞机在飞行过程不会因为机翼的重压而造成变形,坠毁。

但是这样既要不变形,还要保证装在里面的油能够尽可能多的装下。

要知道现在飞机油的储存量可以达到一百多吨,而且这只是最大的量,未来可能还会有更多的。

那么问题来了,近百吨的物体压在上面不会让机翼变形吗?

机翼的构造又是怎样的?

飞机的构造。

飞机的构造分为六个大体构部分,分别是机翼、机身、尾翼、起落装置、操纵系统和动力装置。

其中飞机的机翼有着与大鸟翅膀一样的作用,是飞机的主要升力部件,机翼会影响飞机的升空与降落,此外还会影响飞机的飞行速度。

机翼的设计类型主要有三种,分别是平直翼、后掠翼和三角翼。

其中平直翼又叫常规翼,最为常见,是一种比较传统的设计,广泛应用在全世界的民航机中。

因为这种设计可以兼顾起飞和巡航飞行时的气动性能,所以大多数民用飞机都采用这种设计。

但是这种设计有一个缺点就是它适合低于0.9M的速度,超过这个边界后,有可能会导致飞机失速。

所以它主要适用于一些亚声速的飞机,诸如波音737、737等。

后掠翼是机翼向后倾斜的翼型,主要是用于喷气式飞机,以前的喷气式飞机都采用水平机翼,但是后来发现这种机翼在超声速的时候气动产生的升力会导致机翼变形或者扭转。

所以为了克服这一缺陷,航空制造商们就设计了后掠翼,可以让机翼在飞行时迎风,从而减少机翼形变,保持机翼性能。

这种设计可以使飞机在我速度达到1.5M以上。

三角翼是一种后掠翼和水平翼结合而成的机翼设计,三角翼的前缘与后缘的斜面设计,可以在超声速飞行时保持稳定性,三角翼的优势在于它的结构强度更高,同时还可以减少诱导阻力,提高飞机的燃油效率。

所以它主要应用在超声速飞行的飞机上。

因为我们说,飞机分为亚声速飞机、跨音速飞机和超音速飞机,所以这些飞机主要是根据飞行速度的不同进行划分的。

至于是否有超声速飞机,确实有,而且不止一种,比如我国的“飞豹”战机,当其速度达到1.5M的时候,机翼就发生了很大的变化。

正是由于及时机翼设计的改变,才能让飞机维持飞行状态。

所以为了更好地储油,我们的机翼设计会尽量加厚,或者用更好的材料提升机翼的结构强度。

飞机的机身在飞机的构造中起到承载和保护的作用,其主要功能有承载机翼、尾翼、起落装置和动力装置等。

此外机身也有利于气流顺着气流冲击力,减少气动阻力,增加飞机的空气动力学效率。

尾翼的功能与机翼类似,主要是帮助飞机保持稳定的姿态,起落装置则有助于飞机在地面的滑行、起飞和降落,动力装置则直接影响飞机的速度。

起落装置其实有着更为细致的分类,例如着陆装置、起飞装置、着陆系统以及起落系统,它们分别会在飞机起飞和着陆的时候有所作用,并可以根据机身位置的不同来调节。

机翼油的储存。

飞机在飞行的时候需要消耗大量的燃油,以波音737为例,该机型满载的时候将会消耗4600kg的油。

就以737 MAX为例,它的油箱可以储存26000升的油,而26000升的油重量就接近20000kg了。

但是相当一部分油是无法充分利用的,主要是因为燃油计算的问题以及留有的安全余量,毕竟飞机不能在飞行的时候加油。

所以为了尽量减少这个问题,油量的储存就必须要靠机翼了。

但是机翼储油会影响起飞呢?

其实不会。

飞机在起飞的时候会慢慢加速,起飞时零速,起飞时也不会带着一百吨的油起飞的,最大的量也会保持在75-90吨之间。

这样来看的话,起飞的时候机翼的油量完全可以承受。

将油储存在机翼中还有一个原因就是为了维持飞行时的重心与平衡。

油的重量在飞行的时候会随着消耗而减少,如果油箱不在机翼中,那么会导致飞机失去平衡。

另外还有一个考虑就是降低飞机地面的阻力,飞机起落的时候需要靠油来转弯,油量太多会造成飞机的地面阻力,增加油量消耗。

所以在飞机的底部上,油箱的设置非常有必要。

近百吨油。

飞机的机翼内部结构是非常复杂的,也就是我们说的框架。

飞行的时候,飞机所承受的压力主要来自于下面的空气动压力和侧面的横向压力,飞机的机翼内部构架由前纵梁、后纵梁和其他加强肋组成,采用“工”字形的形式分布,可以提高抗弯曲刚度和抗扭刚度。

经计算机强度分析,这种结构可以承受高达近百吨的油而不变形,甚至达到飞机设计的极限的两倍以上。

所以飞机的机翼可以放心的储油。

飞机在飞行过程中,油量的变化顺序是“外油先空,内油后空”,这样做是为了保持飞机的重心在合适的范围内,维持飞机的稳定性。

另外还有利于故障时的应急着陆,飞机在降落过程中,如果油箱在后面会导致飞机的尾部会更重,飞机在地面滑行的时候可能会不稳定,容易侧翻。

反之,如果油箱在前面会更加不利于飞机的操控。

也就是说机位油箱的设置是为了更好的保持飞机的稳定性。

结语: 未来的燃料。

未来或许会有氢能源飞机诞生,现在有国外大学正在研究氢能源的飞机,有可能会在十年后问世。

氢能源的飞机有很大的好处,不仅绿色环保,更重要的是能满足民用的需求。

未来也有可能会研发出油电混合动力的航空器。

现在大部分的飞机依然使用煤油,煤油的价格相对较低,因为其对机油的清洁性要求较低,煤油的热值比较高,而且消费量也比较少,造成的环境污染较少。

并且其实煤油也有其不足之处,那就是在运用的时候容易凝结成冰,造成油路不畅或者油泵损坏。

所以在飞机飞行的时候需要保持适当的油温。

所以机油的温度也会随着飞机外部环境的变化而变化。

然后进行油控,为了保证油压的正常,飞机还有一个油压控制系统,机油油量传感器可以通过信号线连接到油量指示器上,确保油压正常。

那么油箱又是如何储存油的呢?

其实油箱有分为外部油箱和内部油箱,外部油箱又叫附加油箱,可以移动,这样则可以改变飞机的重心。

内部油箱则是更好地节约空间,可以很好的提升飞机的性能。

我们所不知道的是飞机上面还会有一个用于识别油的液位传感器,用于检测油量的多少。

所以,飞机的油量储存是很安全的,机翼也可以放心的储油,因为它们足够坚固。

目前氢能源飞机的研发正在取得进展。

未来可能还会实现油电混合动力航空器。

下一个20年,我们就可以等着看这一切的发展与进步。


飞机机翼能装行李吗?

也幸亏把飞机的油箱设在了机翼内部,要不然飞机能不能安全降落都是个问题,这听起来有些扯,可事实上确实如此。 别看机翼那么“薄”,但里面可装着几十吨重的航空煤油。 当年我第一次坐飞机,那是十年以前的事了,当时心里还有点小激动,毕竟以前经常在电视或者网络上看飞机,真正的乘坐飞机还是第一次,心里有很大的新鲜感。 感到新鲜的同时,心里也有着一丝好奇,这么大的飞机,它的油箱在哪里呢?后来经过一番了解,我才明白,飞机油箱安装的位置,有些出人意料。 一般情况下,飞机大致可分为三个油箱,即中央油箱、左侧油箱和右侧油箱。 中央油箱的位置在飞机的腹部,说白了就是飞机的肚子上;左右两个油箱分别放在飞机的左右两个机翼上了。 看到这里大家是不是会感到好奇,中央油箱的位置大家可以理解,可为什么飞机的两个机翼也要安置油箱呢?机翼那么薄,能承受住里面的燃油么?下面,咱们一同探讨一下这两个问题。 咱们先来了解一下,飞机机翼那么“薄”,为什么能够承受几十吨的燃油关于这个问题,咱们得先了解一下机翼的结构。 机翼的主要构件包含了翼肋、翼梁、桁条和蒙皮,都是由质量轻、韧度强的复合材料制成,让机翼有着抵抗扭矩和变形的能力。 由于机翼内部有着成百根骨架支撑着,机翼内的燃油就算再多也不会对机翼造成影响。 而且,工程师在设计飞机的时候已经完全考虑到了这一点。 他们会对机翼的重量、整架飞机的重量、机翼的承载能力进行精密的计算,并且进行上百次的实验,从而保证机翼的可靠性。 机翼看起来“薄”,那是和整架飞机相比,让人有一种视觉上的错觉。 事实上,机翼内部的高度是十分大的。 一般的民航客机,机翼的内部的高度普遍超过1米,有的甚至能够接近2米的高度。 飞机的油箱为什么要装在机翼里飞机的油箱安装在机翼里,是有着成熟的设计考虑的,主要原因有以下几点。 1、充分的利用空间,保证飞机载客量飞机虽然看起来挺庞大,但它里面装的东西也不少。 雷达、起落架、各种电线电缆、各种仪器设备等等,光它们就已经占用了一部分空间。 最主要的是,飞机上都是满满的座位,还有堆放行李的行李舱,这些地方占用的空间都挺大的。 这些林林总总的东西加起来后,飞机上能安装油箱的位置可就不多了。 如果把油箱都安放在机身上,就要减少飞机载客的数量,这样的话航空公司肯定不愿意,毕竟飞一趟的成本挺高,要是再减少飞机的载客量,那航空公司不得亏死。 把油箱安装在机翼上,这就比较妥当了,既不会占用机身的空间,又能增加飞机的航程。 2、为了保证飞机飞行时的安全相比于滚圆的机身,飞机的机翼被设计的又扁又长,这么设计的原因是为了让飞机能够更好的上升。 飞机在上升的过程中,机翼会受到来自向上的升力,这种向上的升力会让机翼产生较大的弯曲。 当作用在机翼的升力超过机翼承受能力的时候,就会出现损伤机翼的情况。 为了保证飞机上乘客的安全,油箱就会被安放在机翼里,这样就可以给机翼提供一个向下的重力,可以抵消一部分上升的升力,减轻机翼结构的受力。 关于这一点,飞机停在地面的时候或许不那么明显,但飞机在万米高空飞行或者爬升的时候就显得格外的重要。 3、保持飞机的重心平衡试想一下,如果油箱没有安装在机翼上,而是从机头到机尾一字排开安装在飞机的腹部,那会怎么样呢?在飞机满油的情况下或许看不出什么问题,但是当飞机飞行一段时间后,随着燃油的消耗,就会让机头或机尾内燃油分布不均匀,导致整架飞机的重心发生偏移。 要么头重脚轻,要么脚轻头重。 把油箱安装在机翼上就不会出现这种情况了,机翼的位置本来就在飞机中间的部位,无论机翼内的燃油如何消耗,都不会让飞机的重心发生偏移。 4、防止机身燃烧相比于机身腹部的油箱,机翼内的油箱距离地面更高,这一点在平时或许看不出什么,但是当飞机出现意外情况,需要紧急迫降的时候显得尤为重要。 飞机在迫降的时候,可能会出现飞机腹部与地面产生剧烈的摩擦,从而导致机身起火或者爆炸。 飞机腹部的油箱距离载客区那么近,很容易波及到飞机上的乘客。 这时候,把油箱安置在机翼上的好处就体现出来了。 一是机翼距离地面的高度要高一些,不容易出现摩擦起火的情况;二是,就算机翼内的油箱失火,那么机翼到机身还有一定的距离,这就给飞机上乘客逃生提供了时间。 机翼内的燃油会不会随着飞机来回晃动,从而影响飞机的平衡性其实这一点工程师们早已经考虑到了,并且很好的解决了这一问题。 机翼在制造的时候,从翼根到翼尖不是完全通透了,机翼的内部有着很多的隔板,这些隔板将机翼内的油箱分隔开来,形成一个个小的燃油储藏室。 这些燃油储藏室也并不是完全封闭的,相互之间留了一个可以供人钻过去的洞口。 这些洞口的存在,既可以让燃油流到其它的舱室,又不会流的太快影响飞机的平衡,避免了飞机晃动的问题。 为什么飞机在降落之前会放掉一部分燃油其实并不是所有飞机在降落前会释放燃油的,而是飞机在遇到一些意外情况后不得不放油。 一般在两种情况下飞机会释放掉一部分的燃油。 首先,飞机刚起飞不久后,因为突发意外情况需要紧急降落。 这个时候飞机上还有着大量的燃油没有使用,如果携带着这些燃油一同降落的话,飞机整体的重量会超过飞机最大着陆量,飞机的着陆架在触地的瞬间会被折断,影响乘客的安全。 其次,飞机在即将到达目的地的时候,发现着陆架失灵,这时候飞机就要做好迫降的准备了。 飞机迫降就会造成机身与地面进行摩擦,如果这时候飞机内还有大量燃油,就会造成失火。 那么,被飞机放掉的油去了哪里呢?其实每个机场周围都有着放油区,这些放油区远离人群密集的地方。 飞机会在指定的放油区进行放油,被放掉的油有一部分在空中就已经挥发掉了,没有挥发的燃油也会落在指定的放油区内,不会对地面人员造成影响。 说在最后飞机的机翼看起来“薄”,其实那是和整架飞机在一起,要是把机翼单独拆下来放在面前,机翼大得超乎想象。 飞机最为目前最快的交通工具,又是在万米高空飞行,肯定要考虑到方方面面的问题。 不但要保证最大的载客量,还要确保飞机在飞行时的安全,又要合理的利用飞机上的每一处空间。 综合考虑之下,飞机的油箱安装在机翼上确实是最好的选择。

飞机机翼只有30厘米厚,为啥能承受上百吨的重量?

随着民用飞机的不断发展和普及,如今飞机这种交通工具已经成为了人们出行时的首选了,虽然我们经常坐飞机,但是我们对飞机的了解还是非常少的,例如飞机机翼只有30厘米厚,为啥能承受飞机上百吨的重量呢?看完终于明白了。 或许在我们普通人看来,几百吨飞机能够飞上天最重要靠的就是发动机,因为发动机就是飞机的核心,就好像汽车一样,没有发动机飞机根本无法飞行,其实这么说是有道理的,但还是无法解释飞机机翼那么薄,却能承受上百吨飞机重量的原因,下面我们就一起来了解下吧。

我们都知道,几乎每架飞机都是有机翼的,机翼的作用就和鸟类的翅膀一样,可以为其提供升力,如果没有机翼,就算在飞机上装10个发动机,飞机也飞不起来,而且飞机的机翼内部其实隐藏了很多奥秘,它不当当就只是机翼那么简单,里面还装有油箱。 我们别看飞机的机翼只有30厘米厚,但是它的结构强度是非常高的,承受几十吨重的发动机和上百吨重的飞机重量没有任何问题,那么这其中的原理是什么呢?答案不简单。

首先是飞机的制造材料,现在较为先进的飞机采用的都是碳纤维的复合材料,这种材料重量轻强度高,非常适合安装在飞机上,另外在飞机的内部是有龙骨结构的,这种结构以三角形稳定性最强的原理放置,所以整个机翼能够承受两台发动机几十吨的重量,很多人可能会担心,感觉自己坐飞机时看到机翼好像会晃动,是不是强度不够啊?其实大可不必担心,飞机机翼材料都是经过工程师们层层筛选、并且经过反复验证的,机翼强度没有问题,历史上也很少有因为机翼折断发生空难的事故。

其次机翼能够承受上百吨的飞机重量,其实还利用了飞机上升的原理,只要当飞机达到一定升力的时候,飞机就能够轻松飞起来,就算是上百吨重的机身也不在话下,根据机翼升力原理,当空气经过机翼表面的时候,就会分成上下两股气流,机翼上方的空气流速较快,机翼下方的空气流速平缓,形成压力差从而使飞机获得升力飞向蓝天,也就是说速度越快飞机的获得的升力就越多,越能快速飞向蓝天,所以在天上飞行的飞机,靠着机翼的强度和产生的升力,完全能够让重达上百吨的飞机轻松自在的飞行,

最后校长认为,看完我们真应该佩服飞机设计者们的智慧,飞向蓝天一直是我们人类的梦想,随着现代科技的进步,我们已经完全实现,并且还在不断的改造和优化中,现代的飞机虽然机翼很薄,但也一样能承受住飞机的重量。

飞机的翅膀那么薄,到底是怎么撑起上百吨重的飞机

目前机翼的结构大多是采用的是前后的地方有两根梁的,之间还交叉着很多翼肋,它的外侧也是十分的稳定的。 其实在设计人员进行建造飞机的时候,就完全是把整机的重量算进去了,所以在满载的情况也是无所谓的,还有就是使用了特殊的材料。 飞机的机翼使用的材料是碳纤维复合,强度是很大的,就算是高空上的大风也是没有问题的。 然后最后的一步就是科学的设计方案了。 而且机翼下的几个小方块也是有很大的用处的,是可以减少阻力的同时还能保护内部的器械是不会坏的。 发动机和旋螺桨也是安装在机翼的下面的。

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