飛機機翼做油箱,油不會晃動,會對飛行造成影響嗎?

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可不要覺得這是一個好玩兒的問題,要知道,飛機內液體的晃動對於整個飛行都是有非常巨大的影響的,甚至於會有很多碩士/博士會以此作為研究課題,下很大的功夫來進行研究(下面這幅圖就是我找到的相關研究)。

飛機油箱內液體的晃動可能會產生很多的影響,嚴重的甚至於會危及整個飛機的飛行安全。下面這張圖就是模擬仿真的飛機副油箱和機翼油箱內燃油的晃動情況。飛機燃油在油箱內的晃動會產生如下的一些危險:

1,燃油大幅晃動產生的作用力和力矩對飛機的飛行姿態產生影響,反過來,飛行姿態的變化又會進一步加劇油液的晃動,交互耦合的作用可能會導致飛機的失穩。這種現象對於艦載機之類的飛機,將尤為明顯。

2,對於大型客機,由於載油量大,在飛機巡航過程中油液的晃動可能引起飛機重心的變化,從而帶來飛行上的安全問題。

3,隨著燃油晃動幅度的增大,其對油箱壁的衝擊也加大,日積月累的反覆衝擊會使油箱連接件鬆動,同時,油箱局部結構會因為衝擊而受到磨損或產生裂紋,油箱的結構強度及可靠性降低,造成燃油的洩漏,存在很大的安全隱患。

而防止燃油晃動的方法很多,可以通過改變郵箱形狀、在油箱內安裝擋板等方式,防止燃油發生劇烈晃動。比如說下圖就是幾種油箱防晃板的設計。所以說防止燃油在油箱內的晃動是一個非常嚴肅的科學問題。


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正在機翼加油的民航客機

你好,機翼做成存儲航空煤油的部件在出現固定翼尤其是金屬結構飛機後就非常普遍了,現在的飛機為了加強機翼結構都是以小結構的翼盒為單元組成的,這也是為什麼我們看飛機結構圖時,機翼大多數都是一塊一塊的原因。這也為飛機增加燃油提供了天然的存儲空間,但並不是像題主所說的那樣,存在裡面的油液不會晃動,會晃動,只是被讓人為的加以控制了。

民航客機的油箱

飛機上其實有很多油箱,這些油箱的結構錯綜複雜,但都依靠之間的管路來進行油液的均衡配置,飛機作為一個整體,它是有重心要求的,若重心超前,則機頭必然會向下有一個傾斜的力量,反之亦然,這樣的情況出現會極大影響飛機的飛行安全的,這也是為什麼我們在做民航客機時,大家的行李在被放置到貨艙位置時也是按照重量大小來儘量均勻放置的原因。

客機的機翼油箱分佈

飛機在空中飛行,機翼油箱裡的燃油會被加壓後進入到油管裡直至輸送到發動機管路進行正常的消耗,這一過程中有一個重量測算的過程,機翼那邊的油用的多了,油量控制系統則會控制,增加另一側的供給量,儘量配平,要說油液在裡面不會動,那也只是相對而言,如果像是戰鬥機進行翻滾動作,則也會出現較大波動,但必然會加壓,以保持正常的油量供給。


長安小師爺


圖注:飛機燃油系統示意圖

不會。首先,機翼內佈置的油箱並不是一個整體,而是分成了多個油箱組,比如內翼油箱組,外翼油箱組、翼尖放氣油箱等。每個油箱組被機翼的隔框分成多個小油箱,各個小油箱之間通過隔框上安裝的單向活門和輸油泵連接,既可以防止燃油隨意流動,又能按照需求進行調動。每個分隔開的小油箱中存儲的油料重量與飛機重量相比微不足道,所以並不會對飛行造成影響。

如果是戰鬥機,為防止機翼被擊中後燃油洩漏造成起火或爆炸,油箱內還有填充物。這種填充物其實就是由輕型惰性材料製造的多孔裝置,把油箱內腔分成很多“小室”,油料就存儲在這一個一個的“小室”中,起到阻止油料自由流動,不會因油料分佈不均而影響飛機重心和機動性的作用。

圖注:機翼的隔框和壁板會把油箱分隔開來

其次,飛機上的所有油箱都通過管路和輸油泵連接成一個整體,會按照順序使用各個油箱中的燃油。對於民航飛機、運輸機等大型飛機來說,通常先使用機身中央油箱的油,後用機翼油箱的油,這樣可以為機翼卸載,能減輕翼根結構受力,而且機翼油箱距地面較遠,在飛機遇到緊急情況需要迫降時比較安全。另外,兩側機翼對應位置油箱的油料消耗是同步的,就算不同步也會使用油泵進行配平,不會影響飛機的重心。對於戰鬥機來說,因為機翼長度較短,強度也比較高,不需要為機翼卸載,因而是先消耗機翼油箱的油,因為機翼面積大,中彈幾率高,把機翼內的油用掉比較安全,而且機翼輕了,有利於提高飛機的滾轉率。


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首先燃油晃動肯定會影響到飛機的正常飛行。因為飛機的兩片機翼共同提供升力,也就是說飛機升力和重力的受力點並不重合,因此一旦機翼油箱裡的燃油晃動或者消耗不一致,就會導致機身的受力狀態失去平衡,就像機翼受損後飛機會翻滾著墜落一樣失去控制。因此早期的飛機都是儘可能在機翼上安裝質量不會改變的設備,比如機炮和發動機等。但是機翼油箱出現之後也很少因為燃料晃動引起的事故。

原因就是機翼的內部結構也不是中空的,而是由許多經緯狀的金屬結構,分為壁板、蒙皮、長桁、梁、肋等多個部分,內部空腔被劃分為瑣碎的細小空間,而機翼的油箱就安置在這些細小空腔裡,也就說飛機的機翼油箱並不是一個整體,比較大的飛機機翼內擁有的油箱數量可以達到成千上萬個,因此即便是某個油箱出現燃油洩露或者晃動,產生的受力變化也是可以忽略不計的,就像地球上的核爆不會影響地球的正常軌道一樣。

而且軍用飛機的油箱還有專門的保護錯失,例如二戰時期美軍軍用油箱內部有一個橡皮層,隨著燃油的減少這個橡皮層會像放氣的氣球一樣縮小,這樣不僅不會在油箱裡產生可燃氣體,也不會出現燃油晃動的現象進一步保證飛行安全。可能有人會問那麼多細小的油箱是怎樣連接在一起的呢?其實不同的油箱有不同的用處,現代化的大型飛機內部油箱也分主次,幾乎不會全部相連,都是就近原則供應給需要燃油的設備,一般還會利用燃油泵幫助供油,很多位置不便的油箱只有在特殊情況下才會加滿燃油。


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會,但是通過設計,可以不讓油隨便晃動。

一是分段,機翼油箱並非完全連通的,而是分段或者內部用隔艙將其隔開,主要是防止剩餘油料移動導致戰機重心變化。


二是油箱填充物,油箱內有多孔蜂窩狀油箱填充物,早期是用聚尿烷,現在很可能用碳纖維材料。其作用對油料產生一定的吸附作用,減少油料的移動性,同時還可以起到防火的作用。

三是增壓油箱,戰機油箱裡有充氣裝置,在油料使用後可以往裡面充氮氣。這個一是防止油箱裡面出現負壓,導致油料送不過去。二是增壓後繼續減少油料的流動性。同時氮氣也是不可燃氣體,起到耐火的作用。



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首先得說,飛機上的油箱還是以機身油箱為主,尤其是一些機翼比較薄的戰鬥機,機身油箱的載油量超過一半以上。同時,飛機在消耗燃油的時候,也是首先從機翼油箱、尤其是機翼外側的油箱用起,這樣一來,起飛以後不久,外側機翼油箱的油料就消耗得差不多了,對飛行的影響就沒那麼大。

同時,飛機上的油箱並不像車輛或者船舶的油箱那樣,就是一個大箱子,而是被分成很多小格子,格子與格子之間有閥門連接,不需要供油的時候,這些閥門是關閉的。這樣一來,除了正在使用中的那些格子,其他格子內的燃料是滿的,自然不會有晃動的問題。正在使用中的格子雖然燃料不滿,可能會有晃動,但由於體積有限,對飛機的影響也相對較小。此外,很多戰鬥機的機翼油箱內還有橡膠等軟質材料的內膽,也能降低燃油晃動對飛機造成的影響。

還要看不同的飛機類型。比如客機或者運輸機這樣的,飛行過程基本比較平穩,不會做什麼大幅度的動作,油箱的“格子”就會大一些,因為晃動的概率不大。而戰鬥機這樣經常需要做大過載機動的,“格子”就會小一點。很多戰鬥機為了防止機翼被擊中後燃油洩漏造成起火或爆炸,還在油箱內充滿填充物。這些填充物其實就是由輕型惰性材料製造的多孔裝置,把“格子”分成更多的“小格子”,油料就存儲在這一個一個的“小格子”中,這樣一來,就能進一步起到阻止油料自由流動,也不會因為油料分佈不平衡而影響飛機重心和機動性。T


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風雨征程16載,退役老兵飄過。答案是當然會。但是由於戰鬥機油箱內部是蜂窩狀結構,這種結構能把油料分散分佈在油箱裡,有效消除油料晃盪給飛機帶來的不利因素。下面就由我這個軍事愛好者和你共同探討這個問題吧!如果你感覺我解釋得到位,麻煩您留下腳印,謝謝。

戰鬥機的油箱在哪裡?

圖一:紅色標識為燃油部分。

為了使戰鬥機能飛更遠的距離,設計師會充分考慮飛機上面的空間,其機翼內部安裝的東西比較少,油箱基本上是見縫插針,基本上飛機內部只要不安裝其它東西。但是並不是說飛機的油箱全都在機翼上。對於速度較快的戰鬥機,其機翼是非常薄的,主體油箱還是在機身上面,機翼只佔少部分。

燃油晃動如何解決?

圖二:戰鬥機油箱供油示意圖。

大家都知道“半桶水晃盪”這句老話,假如戰鬥機機翼油箱的油用去一半,飛機是不是會晃動,失去平衡呢?這個擔憂設計師早就考慮過了。通常情況下,在整體上,飛機會通過調節各個油箱油料消耗的順序來保證自身大致的平衡。再一個就是戰鬥機有燃油平衡系統,能夠自發配平。

再加上戰鬥機油箱是蜂窩式結構的,可以確保油料在油箱內的流量均勻,而且戰機郵箱其實是一直通過油泵進行流轉運動,不是單純在油箱裡被吸轉到發動機,因為本來就處於運動狀態,根本不會存在晃動導致無法供油的情況。

總結分析:戰鬥機油箱的結構不同,它的油箱都是採用增壓油箱,氣路通,油路才會通,不通的時候油基本就保留在油箱。所以不管飛機在天空做任何過載動作,都不會使飛機失去平衡。


深山哨位


最近科普了太多有關飛機飛行原理的知識了,感覺一直這樣寫下去,小編都要變成女機務了。皮一下很開心

圖為南航女飛行員鄭堯 (小胖覺得機長太有魅力了,放上來讓大家認識一下


~~言歸正傳,咱們回到問題上來。首先,更正一下這位提問者的問題,飛機機翼確實為油箱,但油在裡面會晃動,不是不會晃動。

所以,我想,這位仁兄應該是想問,飛機機翼作為油箱,裡面儲存著大量的油,在飛機飛的時候來回晃動,是否會對飛行造成影響。

答案當然是,不會。

看了很多朋友的回答,都解釋得比較複雜。小胖來給大家用簡單的方式來解釋一下。

其實,不僅是飛機機翼中的油,裝在汽車油箱裡面的油也是會晃動的。飛機有固定的不可用燃油,這些油是沉箱底的,泵都抽不出來用,只要油量高於這個不可用燃油,就不會對飛行產生影響。

飛機的機翼作為油箱的目的是為了減輕飛機機翼與機身的剪切力。

飛行時,機翼裡面的油來回晃動,產生重力,會與機翼產生的升力直接抵消。(機翼升力產生屬於伯努利原理:流體速度加快時,物體與流體接觸的界面上的壓力會減小,反之壓力會增加。)多出來的升力再去靠著翼根和機身的連接部位(要加固)去把整個機身“拉”起來。

如果油全部都裝在機身,會產生更大的重力,剪切力自然也就更大。南航的A380寬體機飛了幾年,之前就是做過機身大翼翼根加固,因為主油箱是在機翼裡。如果把油全裝機身的話,估計飛幾趟飛機就扛不住了。

而且機身空間寶貴,要載人載物,也沒多少位置可以放油箱了。

另外,多說幾句,伯努利原理體現在生活中的很多地方,大家一定要注意。比如:等待地鐵時,為了安全,為什麼要站在黃線外。海上行船時,兩艘巨輪必須有一定的間隔,否則距離過近易發生輪船撞擊事故。


中國南方航空


油會晃動,但不會對飛行造成影響。

對於戰鬥機來說,由於機翼的相對厚度較小,所以機翼油箱的容積相對機身油箱來說只佔很小部分,在飛行中燃油在機翼油箱中晃動不會對飛行產生任何影響。

以F-16戰鬥機為例,該機機身內部共有7個油箱,分別是2個前機身油箱、1個後機身油箱、2個左右機翼油箱、1個前機身蓄油油箱、1個後機身蓄油油箱,總內油3175千克。而該機機翼油箱容量僅為585千克,佔總內油的19%,因此產生的不穩定力矩極其有限。F-22戰鬥機基本也是如此,機翼油箱容量佔總容量的24%。

所以戰鬥機在設計基本無需考慮機翼油箱的燃油晃動問題。此外現在戰鬥機都採用機翼結構整體油箱設計,也就是說對機翼內部結構進行密封和防腐處理後就直接拿來做成油箱,這樣機翼結構內的翼梁和翼肋等部件會對燃油起到擾流和減弱晃動的作用。

對於大型客機來說,由於機翼油箱是主油箱,所以就不能不注重油箱的燃油晃動問題了。以波音747-400為例,該機最大載油量172噸,分佈在6個機翼油箱和1箇中央翼盒油箱以及一個尾翼油箱之內,由於採用機翼內多油箱設計,所以可以有效分散燃油滑動時產生的不穩定力矩。

最後重申一下,無論是戰鬥機還是客機,都採用的是機翼結構整體油箱,不會在油箱中增加填充物還有什麼蜂窩結構,內部都是空空蕩蕩的。通過合理的設計,完全可以無視機翼油箱產生的不穩定力矩。此外,現代飛機都安裝有完善的燃油管理系統,能在內部油箱之間調配燃油來調整重心和左右機翼油箱的重量不平衡,但這也不是為減少機翼油箱晃動設計的。


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飛機油箱分為位於機翼的主油箱,位於機身的中央油箱,有些飛機還有位於水平安定面的配平油箱。不過大多數飛機都將燃油存儲於主油箱內。另外主油箱外側還有於外界空氣相連的通氣油箱。

民航飛機並不像戰鬥機那樣會有激烈的運動,因此燃油的晃動並不會太劇烈。但是不劇烈不代表不晃動,當飛機在起飛,降落,轉彎等情況下,燃油依舊會晃動。這就需要機翼中的隔框,翼肋來阻擋了。



上圖就是機翼內部的一個典型結構,兩個翼肋組成的空間可以用來存儲燃油,防止燃油的晃動。同時,翼肋底部還有單向活門,使油液由翼尖流向翼根。

由於飛機飛行中使用燃油後,由於是先用翼肋空間的燃油,這樣在飛機晃動的過程中,單個翼肋空間的燃油重量相對飛機的重量可以忽略不計,所以其空間內燃油的晃動也就可以忽略了。這樣在飛行過程中,燃油的晃動也不會造成更大的影響。

以上簡介完畢!


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