十輪巴士駕駛----吉子飛普網

一位專業級的網友在留言版裏提了一個鑽石級的問題

很硬,還泛著冷冷藍光.大概不太符合這個”飛普網”的宗旨

不過.我倒是很有興趣回答.

也趁機查了些資料.釐清了一些原來也一知半解的疑問

我的漫畫迷們(如果這種生物存在的話)….則麻煩忍耐一下

(或跳過此篇亦無妨….我會理解的)

敝公司的A330用的是奇異(GE)的CF6-80E1A3

額定輸出推力超過7萬磅

如果今天飛機的起飛重量不是太大.

那使用這麼大的全推力起飛只會增加對引擎的損耗

所以實務上,我們都會設法降低引擎的推力

(夠用就好….)

這就是所謂的減推力

(犧牲一點起飛時的”貼背感”,省下油錢和引擎的翻修費用)

那麼…..

要怎麼減呢?

又要減掉多少呢?????

<實務篇>

起飛前,我們會收到飛行計劃(Flight Plan)

裏面有預計的飛機起飛重量

配合當時機場的天氣狀況:溫度,風向風速.等資料輸入到電腦裏

(對….這是我們另外帶上機的平板電腦

這大概也是全球唯一沒有"遊樂場"的Window XP)

電腦裏的程式會計算出一組建議值

包括有:

使用何種外型起飛 (就是要放出多少襟翼增加起飛時的升力)

減推力到何種程度 (我們叫Flex Temp.後將詳述)

決定速度 V1值.仰轉速度 VR. 和離地35呎時的起飛安全速度V2

這些參數的計算已將機場附近的地障高度和位置都列入考慮

以免減了太多推力而達不到所需的爬升率

飛行員交互檢查過所有參數後.

將它們輸入飛機的飛行電腦裏(通稱FMC)

這樣,飛機的系統會以此來控制引擎推力的輸出

飛機進入跑道,許可起飛以後,我們只要把節流閥推到FLEX的位置

引擎的大腦EEC就會將推力加到我們設定的推力值

很簡單吧.

<進階篇>

接下來.我們就來看看背後的一些小理論.

如果把引擎的油門全開.就是所謂的Full throttle Engine狀況下

引擎會以全推力來輸出.

最大推力通常受限於引擎EGT的最熱容許溫度

EGT(Exhaust Gas Temperature)是引擎尾管的排氣溫度.

在CF6系列引擎中則是定義在剛出燃燒室的第一級渦輪進氣溫度

超過這個溫度極限.渦輪葉片會融掉.

(高壓渦輪葉片通常由一種叫"Inconel"的合金製成,能受熱到1600度左右.外面再覆以一層隔熱材質,可使溫度耐受增高到1800度)

以前的課本裏這樣寫著:

每種引擎的EGT探針位置都有可能不同

在奇異(GE)的CF6-80C2引擎中

(敝公司除三七仔(777)和臘腸狗(MD90)之外都用此款和其衍生型

EGT探針的位置是在高壓渦輪(共有兩級)和低壓渦輪(共有五級)之間

當外界氣溫越高時,引擎的推力就會減小

(單純的物理解釋就是外界的溫度和EGT的差距變小,

空氣密度也變小,單位時間噴出的氣體質量也變小之故)

所以可以得到下圖中的這一條遞減斜線

如果引擎持續以這個極限狀態工作的話,

對它的損耗不難想像.

對民航機來說,並不希望把飛機的引擎長時間在這個區段裏操作

因此實務上,就將它的推力輸出設定成下圖的模式

在某個溫度範圍內.讓引擎的輸出維持一條水平線.

(圖中的藍線水平區域)

也就是所謂的 Flat rated engine (或叫 Part throttle engine)

這個輸出的推力,並不是EGT的最高值,以延長引擎的壽命

如果外界氣溫較低時,引擎效率較佳.自然只需較少的噴油就可達到此推力值.

如果外界氣溫較高.引擎就自動增加噴油量.讓推力仍可以達到額定值

當外界的溫度很高時(越往線的右邊)

就需要持續的增加噴油量以維持推力.

但是.如此一來,引擎的EGT就會更接近其極限.

然後這條曲線就會變成和 Full throttle engine一樣的向下走.

一樣會受限於EGT (總不能無限制的多噴油吧)

(聽不下去的…可以把電腦關掉了….不要勉強….以免誤了此站的快樂輕鬆氣息)

從這個折線我們可以看到.

當外界溫度超過線的折點時.

越高的外界溫度便會對應到一個更小的推力輸出值

(圖中的A點是我們選的Flex Temp.

經由曲線對應到左方B點的推力輸出值)

這就是減推力用FLEX TEMP 的由來

上課時,教官都說是在”騙”電腦說現在的外界溫度這麼高.

它就會呆呆的只輸出到較小的推力

這樣的說法我很懷疑.

因為引擎本身也有進氣口部的溫度感應器T2sensor

所以我們怎麼騙得了引擎的電腦呢?

我覺得不如說是我們以溫度做為一個和電腦溝通的媒介

我們告訴電腦.我現在所需的推力就是某個溫度所對應的那個值.

所以我們把計算所得的FLEX TEMP 打入電腦裏

“告訴”電腦,我們所需要的是什麼…….

(有錯請線上的工程師們不吝指正)

這樣的減推力規定不能減超過原推力的25% (圖中的C就是減少量)

所以一般常見最大用到Flex temp= 57 或 58 度C

來維持足夠的安全操作

報告完畢……

希望對想了解更多細節的航迷們有點小幫助

也順便讓大家知道

飛行員…..好像也不是那麼好當的哦.......

參考書目: McGraw Hill "Aircraft Gas Turbine Technology" p.440