调整气流的排头兵

2023-12-10依蔓史庆起

知识就是力量 2023年12期

关键词：整流罩襟翼舱门

依蔓史庆起

殲-10机头雷达整流罩上的防雷击分流条清晰可见

整流罩，顾名思义就是用于调整气流的部件。飞机在空中飞行时会遇到空气阻力，为了尽可能地减轻阻力，机体上的各种整流罩往往会采用流线型设计，以确保气流能够平滑地通过。事实上，除了调整气流，整流罩还同时肩负着保护核心组件的重任。

不起眼的小方块

乘坐飞机时，不知你是否注意过机翼后方凸出来的一些体积不算小的方块。这些小方块叫作襟（jīn）翼导轨整流罩。

襟翼是机翼边缘部分一种翼面形可动装置，可装在机翼后缘或前缘。在大型飞机的设计中，为了改善飞机起降性能，常常会采用后缘襟翼作为后缘增升装置。但由于襟翼的支撑和驱动机构会伸出机翼下表面，从而产生一定的气动损失，为了解决这个问题，设计人员用整流罩把外露的机构包裹了起来。

机翼后缘的襟翼导轨整流罩露出来的部分

如图所示，后缘襟翼整流罩是一个中心线为曲线的细长流线体，尖头、尾部比较钝。这种设计是为了在进行跨声速飞行时，能够降低飞机整体承受的声波阻力。同时，尖头也能够减小整流罩本身的阻力（与形状有关的压力、摩擦力等），而尾部较钝主要是为了稳定尾部的气流。

客机主起整流罩

民用飞机的主起落架舱整流罩一般位于机身中段下方。其主要功能，一是在机身与主起落架舱、机身与主起落架支撑结构之间调整气流，以满足机身的气动外形要求；二是包覆主起落架舱、主起落架及其支撑结构，防止雨水、冰雹和跑道上的砂石进入其中，对内部的设备与系统造成腐蚀、堵塞或损坏。

主起落架舱整流罩一般由整流罩、主起舱门组成，有的还会有冲压空气涡轮舱门。在整个结构中，随主起落架联动收/放的部分为主起落架舱门，随冲压空气涡轮联动收/放的部分为冲压空气涡轮舱门（在飞机正常电源失效时，靠飞机前进气流推转，为飞机临时供电的设备），其余部分都属于整流罩。

主起落架舱整流罩承受着飞行过程中的气动力载荷、惯性载荷和主起落架舱门关闭时的冲击载荷。其中气动力载荷主要由面板承受，并通过维形组件（飞机上的非主要承力构件）传递给机身。同时，在整流罩与机身连接处，由于机身变形导致整流罩结构随之发生相应形变，也会产生一定的附加载荷。这是设计人员在整流罩的结构设计时考虑的要点，除此之外还要考虑其腐蚀防护、闪电防护。

主起落架舱整流罩的零件以金属和非金属材料为主，金属材料一般为常用的航空铝合金，非金属材料的种类比较多。以整流罩面板为例，为减轻结构重量，面板主材一般会以蜂窝夹心复合材料为主，例如碳纤维或玻璃纤维。为减轻腐蚀环境的影响，一般会在整流罩面板的复合材料与金属骨架接触面涂上密封胶。通常还会在复合材料面板内外表面加铺玻璃布，防止辅材结构受到沙石冲击。因为复合材料的导电性通常都比较弱，有的甚至是绝缘体，为了避免遭遇雷击，会对面板进行闪电防护，例如在整流罩面板铺贴金属网、进行火焰喷涂等。

发动机整流罩

发动机是飞机的“心脏”，整流罩是发动机进气道的关键部件。以民航客机采用的涡扇发动机为例，发动机风扇和整流罩都“串”在一根转轴上。风扇转动，迫使气流往后方运动，从而获得向前的力。由于风扇扇叶是连接在同一根转轴上的，在扇叶根部及连接转轴的区域，气流的通过效率非常差，没法“通气”。于是设计人员设法将这块区域设计成锥形，进行整流，这样就能使气流均匀、顺利地进入压气机了。此外，发动机在运行中，整流罩还能起到防止沙石等杂物被吸入发动机的作用。