依蔓 史慶起

航空發(fā)動機在提供飛行動力的同時，也會引起噪聲和飛機機體結(jié)構(gòu)的振動，影響機體結(jié)構(gòu)和機載設(shè)備的安全與壽命。如何降低發(fā)動機的振動水平呢？目前，最常用的措施就是在發(fā)動機上布置減振器。

司空見慣的振動

振動，是生產(chǎn)、生活中的一種常見現(xiàn)象。它是物體圍繞平衡位置進行的一種往復運動。例如，發(fā)生機械故障的機器、顛簸的汽車、飛行中遇到氣流的飛機、高速機動飛行的戰(zhàn)機等都會出現(xiàn)強烈振動。即便是正常運行中的機器、汽車、飛機，也會因發(fā)動機的作用而產(chǎn)生輕微的振動。從這點來說，只要飛機的發(fā)動機啟動，振動就不可避免，發(fā)動機是飛機振動的主要來源之一。

就像聲波會在空氣中傳遞一樣，發(fā)動機啟動后所產(chǎn)生的振動也會沿著機體傳開。這些振動會影響飛機上的各種精密儀器和設(shè)備；弱化發(fā)動機本身的工作性能，縮減發(fā)動機的使用壽命；對機體結(jié)構(gòu)造成破壞，例如誘發(fā)結(jié)構(gòu)疲勞裂紋等，進而危及機身壽命與安全。因此，減振成為飛機設(shè)計中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

發(fā)動機吊掛裝置連接起了發(fā)動機與機翼

減振≠消除振動的來源

要減少振動，最直接的辦法是消除振動的來源，但這不切實際，因此減振不等于消除振動的來源。比較可行的辦法是，采取措施將振動的來源（發(fā)動機）與機身隔離，減弱傳遞給機身的振動，這種措施就是振動隔離。

飛機搭載了大量精密儀器，減振不是在振動出現(xiàn)后再設(shè)法排除，而是開始于飛機的研制階段。以航空發(fā)動機來說，在其安裝環(huán)節(jié)，工程師就要在發(fā)動機上布置減振器。

由于飛機飛行環(huán)境惡劣，航空用減振器除了要求能在一定范圍內(nèi)提供較大的阻尼（任何振動系統(tǒng)在振動中，由于外界作用，例如阻力、摩擦力或者系統(tǒng)本身固有的原因引起的，振動幅度逐漸下降的特性）外，還要求其具有抗沖擊性能好、防高溫、耐腐蝕等特性。而航空發(fā)動機上的減振器因為靠近發(fā)動機，在抵抗振動、防高溫等性能方面要求會更高，例如其工作溫度可能會在零下50攝氏度到170攝氏度之間。

小身板 大能量

現(xiàn)代民航客機發(fā)動機多采用翼吊式“掛”在機翼下。這就需要使用專門的吊掛裝置把發(fā)動機掛起來。吊掛裝置中有一個叫安裝節(jié)的結(jié)構(gòu)，它的主要作用就是連接發(fā)動機和吊掛裝置，將發(fā)動機產(chǎn)生的載荷傳遞給飛機。由于緊鄰發(fā)動機，吊掛裝置屬于高振區(qū)，因此需要在安裝節(jié)界面增加減振器來降低發(fā)動機傳遞到吊掛裝置的振動，進而減少振動引起的任何機身疲勞風險。

飛機使用的發(fā)動機不同，發(fā)動機的吊掛裝置也不盡一樣，例如渦輪螺旋槳飛機的吊掛裝置就與民航客機等存在很大差別。渦輪螺旋槳發(fā)動機多采用發(fā)動機支架連接到機身或發(fā)動機短艙的受力骨架上，外面由發(fā)動機罩包覆。由于螺旋槳工作時振動比較大，因此減振器多位于固定裝置與發(fā)動機的連接接頭之間。

減振器的外形尺寸一般都比較小，且安裝在較隱蔽的位置。它們發(fā)揮著重要的作用，但往往不為人知。這一點上看，發(fā)動機上的減振器可謂是真正的“深藏功與名”。

你還想了解哪些航空知識？歡迎掃描二維碼告訴知力君。