为什么飞机的油箱在机翼内部,机翼那么薄不怕被压断吗?

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。

为什么飞机的油箱在机翼内部,机翼那么薄不怕被压断吗?

飞机的油箱在机翼里的原因是机体已经没有空间可供安装油箱了,如果把油箱安装在了机体里,那么机体里可利用的空间就被占用了,而空荡荡的机翼空间就会被白白浪费掉。

欢迎关注兵器知识谱,今天我们来聊一聊关于飞机油箱的话题。世界上几乎所有的固定翼飞机的油箱都安装在机翼上,这样的设计从飞机实现金属化以后就开始应用了。

因为不论是军用飞机还是民用飞机,机体空间是十分宝贵的,如果把油箱安装在在机体里,有效载荷就会因为油箱的占用而失去安装/挂载空间。

比如说轰战机,如果油箱安装在机体里,那弹仓可挂载的炸弹数量就会大大减少,以俄制图-95轰炸机为例,它的最大载油量为84.4吨,最大载弹量为15吨。

84.4吨的燃油需要占用100.43立方米的空间,如果把这些燃油全部塞进机体里,那么机体空间就会被占用36%,剩下的74%的空间还要挤出22%来容纳机载设备。

这就意味着可用来安装炸弹的空间就只剩下了52%,而如此之小的空间无论如何是容纳不下15吨炸弹的,所以油箱是万万不能安装在机体里的。

下图为国产轰炸机轰-6的弹仓,地勤人员正在检查500公斤航空炸弹挂载情况,飞机的机体空间是十分宝贵的,油箱不能占用这些有限的空间。

战斗机、运输机、客机甚至是侦察机都不能将油箱安装在机体里,否则空间都会像轰炸机那样被大量占用,因此机翼空间成为油箱安装的最佳位置和选择。

那么问题就来了:看似很薄的机翼是如何能容纳大量燃油的呢?油箱会不会因此压断机翼呢?

在解答这个问题之前我们需要好好了解一下固定翼飞机的机翼,我们都知道飞机起飞的升力来自于机翼,即当机翼下方的升力大于机翼上方的阻力时,飞机就获得了飞行所需的升力。

这表示飞机一旦升空离地,机体的所有重量都将全部由机翼承担,所以飞机的机翼需要很高很高的强度,必须具备承受飞机最大起飞重量的能力。

如何才能让机翼具备这样的能力或者说强度呢?答案就是增强机翼设计,具体方法就是使用高强度轻质合金钢制作一个龙骨框架,使机翼强度大大提高。

这样的设计也被应用到起重机吊臂、行车大梁、汽车大梁等等,以俄制安-225超大型运输机为例,它的机翼强度相当于一座200吨级钢结构桥梁,可以承受800吨载荷!

下图为正在装配中的A380客机机翼,如果图中工人的身高为1.7米,那么机翼的厚度就超过了2米,如此巨大的空间当然最合适用来安装油箱了。

那么新问题就产生了:既然机翼强度如此之高,那为什么看起来却十分单薄呢?

事实上机翼为了增加强度,设计结构是非常非常厚实的,只是为了降低空气阻力而设计成流线型,因此从视觉上看起来就感觉“薄”了。

比如说美制C-5战略运输机的机翼最大厚度tmax与弦长c之比达到了18%,最厚处约为1.43米,可承受近500吨的重量,最大载油量达到150吨。

可见飞机的机翼其实就是一座钢结构桥梁,在里面放上百十吨燃油毫无压力,再加上龙骨空心结构设计,这些多余出来的空间正好用来容纳燃油,这是最科学的设计。

下图为机翼处于折叠状态下的舰载战斗机,折叠机翼是结构最复杂的固定翼机翼结构,尽管如此,这样的机翼仍然需要安装油箱。

槑. 分类:生活

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