國泰航空航班疑似起飛階段突然爆胎，高速滑行時被迫中斷起飛，18人因此受傷。爆胎這種事在飛機(jī)上不算非常稀少，畢竟龐大的噸位和速度，都要靠幾個起落架承受，難免出現(xiàn)問題。同時，為了給起落架降低壓力，尤其是剎車盤工作時的溫度，設(shè)計人員可謂絞盡腦汁。

（國泰客機(jī)中斷起飛，返回停機(jī)位后可以看到有輪胎損壞）

(相關(guān)資料圖)

有網(wǎng)友就注意到了運(yùn)-20的主起落架，在輪轂上多了一些不同尋常的東西，同樣的設(shè)計也可以在部分大型民航飛機(jī)上見到，比如空客的A330和A350。但是其他飛機(jī)上又并不常見，比如美軍C-17上就沒有。這個設(shè)備，其實(shí)就是“剎車?yán)鋮s風(fēng)扇”。那么，這種裝備有何用途？又能給運(yùn)-20帶來哪些特殊優(yōu)勢？

（運(yùn)20輪胎上，配備了剎車?yán)鋮s風(fēng)扇）

【剎車能耐3000度，為何還要用風(fēng)扇】

目前大型客機(jī)，最大起飛重量有些超過了300噸，如此龐大的飛機(jī)，使用和普通100多200噸飛機(jī)的跑道是一樣的，基本都在3000米左右，如何在有限的跑道長度內(nèi)安全將飛機(jī)停下來，就需要一套強(qiáng)大的減速系統(tǒng)，正常飛機(jī)減速就依靠三種：減速板、發(fā)動機(jī)反推和剎車，飛機(jī)降落消耗的大部分能量，約70%都消耗在機(jī)輪剎車上了，減速板占20%左右，反推10%左右，而且后兩者只在高速滑跑中起作用。

那么就出現(xiàn)了一個疑問，碳剎車可以耐受3000度的高溫，中國的運(yùn)-20也采用了這種材料，為何還要多此一舉，安裝這種風(fēng)扇？

（飛機(jī)巨大的動能，絕大部分被剎車盤吸收轉(zhuǎn)換成了熱能，熱量之大可想而知）

【碳剎車，有個怪脾氣】

空客是上世紀(jì)70年代的民航制造業(yè)的后起之秀，先后熬死了洛克希德公司，麥道公司，最近幾年，勢頭又壓制住了波音公司，在高端遠(yuǎn)程客機(jī)上，兩家基本平分秋色，空客的A330/A350和波音777/787打得難解難分。

對于航空公司而言，一款客機(jī)除了基本的安全性和經(jīng)濟(jì)性之外，出動時間，出勤率就是生死線，空客公司經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)，新型碳剎車雖然重量輕，耐溫高，壽命長，摩擦力大等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些比較怪異的特點(diǎn)。

炭剎車在低壓和高壓磨損最小，中等壓力磨損反而最大，這一點(diǎn)和老舊的鋼剎車完全不同。鋼剎車的磨損和壓力成正比，壓力越高磨損越大，成線性增長關(guān)系，駕駛老飛機(jī)的飛行員更換新飛機(jī)之后，頻繁在中等溫度區(qū)域時踩剎車，反而會造成最大的磨損，所以碳剎車要么就輕輕用，要么就拼命用，就是不能折中，這是碳剎車的獨(dú)特之處。

（紅色鋼剎車與黑色碳剎車，在不同能量區(qū)域時的磨損度對比，特性一目了然）

為此空客飛機(jī)的起落架供應(yīng)商梅西耶布加迪公司建議，為了延長剎車壽命，運(yùn)行建議應(yīng)注重把剎車溫度維持在低磨損區(qū)。簡單來說，為了延長剎車壽命，應(yīng)該在低溫區(qū)或者高溫區(qū)多使用剎車，中溫區(qū)減少使用，80-250度之間是危險的中溫區(qū)域，要盡量避免長時間在該期間使用剎車。

（碳剎車在中等溫度狀態(tài)下，損耗最大，損耗與溫度不是簡單正相關(guān)，而是波動變化）

【給起落架降溫，很受客戶歡迎】

為了為客戶節(jié)省費(fèi)用，該公司給起落架安裝冷卻風(fēng)扇后，取得了很好的效果，在滑行，起飛前，降落滑跑過程中，停機(jī)時候都可以使用冷卻風(fēng)扇，可以消弱剎車的磨損，也可以消除起落架輪艙過熱造成的起火風(fēng)險，地面停機(jī)時候，借助冷卻風(fēng)扇，可以盡快給剎車降溫，這也提高了周轉(zhuǎn)效率。

（客機(jī)從落地到停泊時間較長，期間可以用風(fēng)扇協(xié)助降溫，大幅縮減運(yùn)轉(zhuǎn)時間）

剎車?yán)鋮s風(fēng)扇是空客公司的怪招，在其他公司產(chǎn)品上并不太多，而有些航空公司會自己選擇配置移動的冷卻設(shè)備。這些冷卻設(shè)備設(shè)計五花八門，但原理與輪轂冷卻風(fēng)扇基本相同。區(qū)別就是這些設(shè)備需要抵達(dá)停泊位后才能被地勤安裝使用，用完還需要再撤除，這都是人力、物力和時間成本。

（有些航空公司會使用這種外置的移動冷卻設(shè)備，有些則就地取材用紙板和大桶水降溫……）

中國運(yùn)-20作為軍機(jī)，采取這種設(shè)計不僅僅是為了降低成本，更重要的是提高了周轉(zhuǎn)效率，不依賴地勤就能快速實(shí)現(xiàn)自我冷卻，盡快恢復(fù)升空能力。無論是出國執(zhí)行任務(wù)，還是在野外簡易機(jī)場起降，運(yùn)-20都不需要依賴地勤設(shè)備降溫，實(shí)戰(zhàn)能力自然更強(qiáng)，更方便。

（剎車?yán)鋮s風(fēng)扇結(jié)構(gòu)示意圖，利用電機(jī)帶動一個葉盤實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，其實(shí)并不復(fù)雜）

【國產(chǎn)炭剎車，打破壟斷】

再來說說這個碳剎車盤，它的主要優(yōu)勢在于密度輕，減重效果良好，碳/碳剎車盤的密度為1.5~1.9 g/cm3，鋼的密度為7.8 g/cm3，優(yōu)異的高溫?zé)岱€(wěn)定性，在1200~1500℃條件下，其強(qiáng)度不但不降低，反而有所提高，所以高溫耐磨性好；同時，由于熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性能好，抗熱震能力強(qiáng)，剎車盤不易產(chǎn)生熱翹曲變形及表面龜裂現(xiàn)象，使用壽命長，比粉末冶金剎車盤壽命提高3~4倍。

（碳剎車可以承受3000度高溫，而一般鋼鐵在1500度就已經(jīng)融化了）

炭剎車工作過程中無卡滯，剎車力矩平穩(wěn)，而且抗卡滯能力強(qiáng)，剎車過程平穩(wěn)可靠，而且耐高溫，高溫力學(xué)性能優(yōu)良，使用工作溫度高達(dá)2000℃以上，極限3000度，是目前最好的飛機(jī)剎車盤材料。

碳剎車盤是大飛機(jī)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，外國一直對此嚴(yán)格保密，長期以來，中國剎車盤技術(shù)一直落后。但經(jīng)過20多年的努力，1998年成功研發(fā)第一款碳/碳剎車盤在殲-10飛機(jī)上首飛成功，這是軍用飛機(jī)的一大技術(shù)成功，為此剎車系統(tǒng)節(jié)省了不少于30%的結(jié)構(gòu)重量，而且延長了使用壽命。

（從各種意義上來說，殲10戰(zhàn)機(jī)都是一款“爭氣機(jī)”）

2003年碳/碳剎車盤獲中國第一個TSOA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)書，隨新舟60飛機(jī)飛出國門。中國碳剎車盤技術(shù)，還殺進(jìn)了國際市場，開始給波音737飛機(jī)和A320 飛機(jī)供貨，為國家節(jié)省了大量寶貴的外匯。

2008年，中國研究成功更先進(jìn)的碳/陶剎車盤，在成都某飛機(jī)上首飛，可以做到全球唯一一個能在1500度高溫下、材料各項(xiàng)性能不衰減的剎車盤，這種技術(shù)，也用于沈飛的殲-15艦載機(jī)上，獲得了很好的效果。

（殲15開始使用更新型的剎車材料）

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