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引擎启动与控制

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发表于 2011-11-26 21:15:23 |只看该作者 |倒序浏览

引擎启动与控制

题外话
现代的引擎我们常讲是 "FADEC" (Full Authority Digital Engine Control, 全权数字控
制) 的引擎, 这是因为引擎的控制, 已经不像以前那样直接由驾驶舱内的油门推杆来控制注
油量 (注油越多, 推力越大).
现在在油门推杆下方, 只是几组传感器, 用来传送推杆目前位置的讯号. 真正控制引擎的核
心, 是一般称为 ECU (Engine Control Unit) 的控制器. 油门推杆的位置, 只是 ECU 所接
受的讯号之一, 它还会从其它地方, 如飞行管理计算机, 大气计算机等, 得到其它相关的信
息, 来决定注入引擎的油量. 而这些数据的交换都是以数字方式进行的, 因此被称为 "全
权", "数位".
引擎之启动
与一般汽车引擎一样, 涡轮引擎在启动前, 也是必需先藉外力转起来, 才能点火燃烧, 进而
正常运转.
一般大型引擎多采用气动马达, 作为地面起动引擎的动力, 若在空中熄火, 欲重新启动时,
可以直接利用因风车效应转动的动力, 不必再靠气动马达. 每个引擎都有各别的开关, 可以
控制气动马达的运作.

在气动马达开始运作之后, 就会带动 N2 轴旋转, 转速慢慢升高, 当 N2 转速到达 20% 左
右, 就可以开始注油点火燃烧了. 此时引擎转速随着注油燃烧所产生的动力而逐渐增加, 当
转速到达 50% 时, 气动马达功成身退, 与引擎的转轴脱离, 以免反被引擎转坏, 而引擎则继
续加速, 一直到正常的慢车速度 (在地面上约为 N2 转速 6?%, 视外界温度与引擎负载而
定).
飞机上引擎的点火系统, 也是类似汽车上用的火星塞, 只不过电压更大, 火花更强, 不过与
活塞引擎不同的是, 在引擎稳定燃烧之后, 火星塞便不再点火, 纯粹靠燃烧室里的火焰稳定
燃烧. 当然在必要时, 飞行员可控制火星塞强迫点火, 以避免引擎熄火. (例如在通过乱流
时, 进气气流不稳可能导致引擎熄火) 另外在放下襟翼时 (起降过程), 及启动引擎进气口防
冰装置时, 机上系统也会自行让火星塞点火, 以确保引擎正常运转. 每个引擎都有两套点火
系统.
驾驶舱内控制

1. Fuel control switch
控制引擎注油的开关
RUN : 注油同时点火
CUTOFF : 切断供油
2. Engine start switch
启动气动马达带动引擎旋转
3. Standby ignition selector
点火系统的电源选择开关
NORM : 正常情况下使用机上交流电, 若交流电故障, 自动切换为 Standby power
1, 2 : 强迫 1 或 2 系点火系统使用 Standby power
4. Continuous ignition switch
强迫火星塞连续点火
5. Auto ignition selector
选择使用那一套点火系统 (或同时使用)
引擎的控制
在驾驶舱里控制引擎的首要装置, 当然非油门推杆莫属了.

推杆顶端的 Throttle handle 是飞行员手握的地方, 虽然每一个引擎的推杆都是可以独立操
作, 但大部份时间里都是一起移动的, Throttle handle 的设计, 恰好让四根手指坐落于其
上, 推或拉都很方便.
推杆移动的行程大约是 50o 左右, 往前推到底 (上图的左方) 是最大推力, 往后拉到底则是
慢车. 至于最大推力是多少, 慢车转速是多少, 则视飞行阶段及外界大气状况而定. 例如飞
机在空中的慢车转速约是 N2 7?%, 在地面上则减低为 6?%, 在起飞时, 以能发挥引擎 "瞬
间" 最大推力为考量, 而当飞机在爬升后, 最大推力的设定就会降低, 以引擎能不超温而持
续运转为前题.
基本上, 这些设定是机上系统自定的, 飞行员不需去担心是否超过引擎负荷 (当然还是得监
控不正常状况), 只要视其需要去移动推杆即可. 不过在耗油及引擎寿命, 甚至机场噪音标准
的考量下, 许多航空公司在跑道长度许可的状况下, 会用人为方式降低最大推力的设定 (修
改系统所侦测到的大气温度值, 温度设定高一点, 引擎就会为避免超温而将最大推力向下调
整).
在油门推杆下方有一组伺服马达, 可用来移动油门推杆, 这是飞行管理计算机用来做推力自
动控制用的. 因此在飞行中, 飞行员会看到油门推杆自己就动了起来.
在每个引擎油门推杆的上方, 是控制逆推力系统的操纵杆, 向上拉起后就会启动逆推力装置.
(请参考逆推力系统的介绍)
按下 Go-around lever 后, 就会通知飞行管理计算机进行 Go-around 程序, 若此时自动驾
驶 (auto-pilot)及自动推力控制 (auto-throttle)都已启动, 则飞机会自动增加推力, 拉机
头, 稳定爬升, 执行 Go-around 程序 (飞行员则专心收起落架, 襟翼, 注意航管程序等等).
此装置在 2, 3 号引擎油门推杆上各有一个.
Auto-throttle disconnect lever 则是用来中断 Auto-throttle 功能, 在 1, 4 号推杆上
各有一个.