摘要：在航空界始终需要重视的一大问题就是安全，但是单发失效这一问题，很大程度直接对飞机的飞行安全造成严重影响。在本次研究中主要立足单发失效，分析这一故障问题针对飞机在起飞、爬升以及巡航阶段，所致影响飞机的飞行性能和飞机的气动力具体情况展开研究。参照CCAR与笔者自身的工作实践经验相结合，提出针对单发失效这一问题，具体的针对性处理方法，以及如何采用正确应对措施来应对单法失效这一情况。
关键词：单法失效；飞行性能；气动力
随着我国社会发展水平的不断提升，航空业也获得了较快的发展，机场的飞机进出量更是日与剧增，那么航空领域安全问题始终作为人们所关注的热点问题[1]。在飞机的飞行过程中，一旦产生单发失效这一故障问题，假若并未对其及时处理必然会很大可能所致出现严重航空事故。那么双发飞机一侧出现发动机失灵之后，飞行员通常会采用降低飞机的飞行高度，增加运用仅存发动机，而这也所致减少了飞机的燃油效率，影响航程[2]。但是绝大多数双发远程客机，其性能允许不受明显影响即可执行如上操作。
1单发失效针对飞机性能影响
1.1飞机阻力影响
飞机在空中飞行过程中出现一台发动机失效这一故障情况，会增加飞机的阻力系数。主要包括两大组成[3]：其一是停车发动机产生的风车阻力；其二是出现一台发动机失效之后，为了能够对飞机的机头偏转滚转有效组织，存在方向舵及副翼的一定角度偏转，所产生的阻力即偏航阻力。如果飞行时遇到一台发动机失效，不能正常工作，那么，飞机两侧机翼上所受推力就会不平衡，机翼上所产生的升力也会不一致，受这些因素的影响，飞机会向发动机失效的一侧偏转，从而导致飞机向内侧产生坡度。
1.2起飞性能影响
在飞机的起飞过程中产生单发停车，会直接减少几乎大半的飞机推力，最多情况下能够达到推力减少高达80%[4]。因此需要借助更长的滑跑距离，来提高飞机的抬轮加速度Vr。在此种情况下需要综合考虑剩余的跑道，是否可以保证飞机能够安全起飞。所以引发了起飞决断速度V1这一概念。让机组成员针对单发失效这一故障情况，停车之后做出针对性的正确决判：起飞是否继续抑或中断。
1.3爬升性能影响
由于出现发动机停车这一情况，对于等同上升速率下，会很大程度的减少飞机最大剩余拉力，因此同样会减小飞机的最大爬升性能，以及最大的上升梯度。与此同时还会减小可用功率，增加飞机在平飞情况下的功率，减小剩余功率，随之减小上升率所致最大陡升速度及上升率均较小。
1.4巡航性能影响
在出现单发失效这一情况下，存在减小拉力增加阻力这一情况，同样会所致飞机的巡航性能逐渐变差。在双发飞机出现单发失效故障情况，会减少将近一般的可用拉力，与此同时也会增加平飞所需的推理。因此减小平飞的最大速度，笔者认为不妨可以尝试假定单发失效故障后，阻力系数是不变情况，那么飞机推力即会减少一般，可得公式如下[5]：
（1）
（2）
由此可得Vmax1=0.7Vmax2
换言之也就是单发失效飞行的飞机，在平飞时的最大速度会减少超出30%，很大程度影响了飞机的飞行安全。由于飞机拉力的不对称，减小了飞机的平飞最大速率，也增加了飞机的平飞最小速度，那么随之减少了飞机的平飞速度范围。一旦单发停车即产生了附加阻力值，那么飞机便会出现右移极曲线的情况。增加有利迎角处于平飞下的飞机有利速度也会随之减小，失效发动机由于风扇及涡轮产生自转，出现了附加阻力值。与此同时为了能够对单发失效的一侧飞行有效保持，操纵的舵面与中立位置有所偏离，同样增加了飞机的阻力。假若飞机带侧滑同样会增加真题阻力值。那么产生单发失效情况之后，同样会明显影响飞机的整体飞行性能。具体影响如下：减低高度能力，产生失效高度能力主要指的是长航程速度巡航以及油门最大连续性推力，净上升梯度超出1.1%作为最大飞行高度[6]。假若飞机的其中一体发动机出现失效情况，又需要放下起落架，那么起落架所可能出现的阻力，则会更大程度降低飞机的整体高度能力。所以在出现飞机的其中一台发动机或是多台发动机，产生失效故障问题，均会很大程度影响飞机的气动力以及飞行性能，需要重视对这一问题的及时处理。
2实际飞行停车迫降的具体位置
2.1运输类飞机-奖状
所致单发失效情况的主要原因包括三方面：其一压气机出现喘振；其二为燃烧室出现熄火；其三为涡轮叶片的断裂。
压气机的喘振主要定义及现象：基于定义层面发动机的具体工作状态与最初的设计值严重偏离，气流也在叶片的同气道内部产生了比较严重的气流分离情况，引发压气机内其六产生周期性、轴向性、低频率的高幅度振荡。主要现象包括：N值的不可控弄摆动、EGT的指标上升、发动机出现剧烈振动且振动幅度不断加法、发动机出现比较低沉的“突突”声、严重情况下出现“放炮”、“吐白烟”、“喷白雾”以及喷管产生“喷火”情况。
2.2压气机的喘振预防措施及具体处理对策
主要采用如下预防举措：其一在操控飞机飞行中，对油门的操纵需要尽可能确保柔和，避免用力过大强烈猛击；其二在飞机的操纵过程中，尽可能的确保柔和性，预防进气口的流畅产生畸形情况；其三能够对气道的结冰有效预防；其四在压气机启动过程中需要尽可能的预防发生喘振；其五躲避飞机在飞行期间外来物体所致对发动机造成的损伤；其六重视对气道的维护工作。针对压气机的喘振主要采用处理对策如下：其一可以直接收油门；其二可以降低ITT温度避免温度过高；其三增加顶杆的速度，降低H提高MA；其四使得发动机设备处于连续点火状态；其五重视加强引气；其六尽可能减少外来物体所致对发动机造成的损伤；其七直接停车。
结语
一旦出现单发失效情况即可能会破坏飞机的受力平衡点，而飞机出现的爬升及滑跑，均会降低巡航性能。此种情况飞行员势必需要采用迫降及中断程序，DNA无论基于心理抑或技术，都需要进一步证实的。经相关研究实践结果表明，只有飞行员在飞机操纵过程中，重视每一方面做到防患于未然，才能够真正确保飞机的安全飞行。
参考文献
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[2]易贤, 王开春, 马洪林, et al. 民用飞机发动机反推的空气动力学特性分析[J]. 应用数学和力学, 2014(s1):85-89.
[3]蒋苗, 吴洋. CJ818高原起降单发失效爬升梯度分析[J]. 民用飞机设计与研究, 2015(s1):45-49.
[4]熊磊. 大型运输类飞机后缘襟翼气动载荷特性分析[J]. 空气动力学学报, 2017, 35(3):399-403.
[5]许明, 唐树名, 李强, et al. 单锚及群锚失效对边坡稳定性影响的模型试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2017, 26(a01):2755-2760.
[6]李建章. 航空发动机热端部件模拟环境下3D C/SiC的微结构演变和失效机制[D]. 西北工业大学, 2016.
论文作者:朱杞亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/9
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