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[运输] 拆解一个不完整的客机发动机转速表(积家Jaeger N1转速表)

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发表于 2020-1-1 05:52:22 | 显示全部楼层 |阅读模式

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不得不感慨时间过得真快,转眼间到2020年,掐指一算快两年没在站上发帖了。为了证明自己还活着,趁新年炒炒冷饭,发一个两年前拆解的客机引擎转速表~
首先解释下此次涉及到的涡扇发动机原理。[以下图片来自网络]

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涡扇发动机由涡喷发动机演变而来。传统涡喷发动机只包含一组涡轮,通过燃料在燃烧室中燃烧做功带动涡轮旋转。由于涡喷发动机的排气气流速度很高,因此在飞行器低速飞行时,效率较低,对于如亚音速客机这样的应用场景显然不是很划算。因此工程师研发了涡扇发动机,在涡喷发动机的基础上增加了一组低压涡轮(图中黑色部分)。低压涡轮由高压涡轮(图中红色部分)产生的高速气流驱动,同时带动发动机最前方的风扇旋转。这样,一方面减小了发动机排气速度,另一方面,风扇的一部分气流不经过发动机燃烧室,而直接通过燃烧室外侧的通道(称为外涵道)向后送出,进一步增大了推力,提高了发动机整体效率。


通常情况下,涡扇发动机的低压涡轮和高压涡轮同轴,但转速不同。因此客机发动机的转速也被分为N1(低压转速)和N2(高压转速)。部分发动机甚至包含第三级涡轮,因此也会有N3转速。
本次拆解的是一个积家制造的N1转速表(对,就是做手表那个积家),多年前便宜淘来,估计作为拆机备件,内部缺失不少部件,但看上去还算完整。

说起积家,多数人大概只会想到他们的奢侈品手表。但早在一次世界大战期间,积家就开始了飞机仪表的设计与生产。由于质量优秀,据称一些德国飞机甚至会装备从法国/美国等飞机上拆解的仪表。战后,积家继续仪表这条产品线,为飞行器和汽车生产诸如转速表等设备。这样看来,他们为客机制造转速表也不足为奇了。不过后续这条产品线发展如何网上的资料似乎很少,我也就不再展开了。下面开始拆解。

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外观

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仪表面板,看似很袖珍,宽度不超过60mm

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然而长度。。。

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仪表后部航空插座,铭牌已经丢掉了

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小心翼翼抽出机芯

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明显看出,表头部分少了两个电机,可惜

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完全抽出的机芯,可以看到电子部分由多层电路板构成,前面是航空铝合金材质的表头

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多个角度

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仪表底部支撑结构,为增加强度同时减重,加工了若干凹槽,同时做了阳极氧化

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电子部分

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取下一个模块。
可以看到模块上基本都是陶瓷封装的小规模集成电路,生产于1980年左右。此时的航电设备正处在机械式到电子的过渡时期。由于显示技术和通讯总线技术还不成熟,此时的仪表往往采用模拟信号,由电路处理后再通过一些特殊的机电显示器件,以比较接近传统机械式仪表的指针/转轮等方式呈现。

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取出所有电路板,没想到这么多,难怪仪表这么长

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模块上的镀金连接器,用来连接底板上的排针

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某一小模块,上面有一个金属壳继电器
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为节省体积,两个电路板叠起来,中间还有集成电路

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模块反面有序列号和版本信息。积家的Logo与现今几乎一致

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另一模块,上面固定有散热片。取下后可见到两个功率三极管。仪表里有两个这样的模块,估计是电机驱动电路

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三极管型号

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反面

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第三块电路板,白色很显眼的芯片其实是一个模拟开关。金属罐子是运放

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反面

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电源板,上面有一个巨大的变压器

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三颗巨大的钽电容,或许发烧玄学家会喜欢

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第五块板,HAI-4741是一个四运放,其他是一些数字电路

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第六块板,也包含模拟和数字电路

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一堆模拟电路,挺好看的

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板子上最大的IC是一个任意数分频器,估计是用来计转动圈数并控制其他电路进行某些转换


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反面

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最后一块板,全部是数字电路,用来驱动表头上的数字滚轮

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晶振

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又有一个分频器

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三个铁罐似乎是驱动

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反面

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所有电路板全家福

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空底板,后面有个电源滤波器

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下面拆下表头和支撑结构。支撑结构做工很好,表面相交处全加工成了圆角,令人舒适

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底板连接表头的连接器

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表头

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几个方向看,没有电机太可惜了,无法演示

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表盘玻璃,看似很普通,其实是两片一边薄一边厚的玻璃叠成。没猜错的话应该是用于折射照明灯的光线,使得表盘亮度均匀

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开关组件

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表头屁股里的一堆东西

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FPC和金属齿轮

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一颗线性度很高的电位器,用于检测指针位置,通过反馈电路控制驱动指针旋转的电机

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这个小部件在上点后会抬起数字指示前方的黄色标记,断电后自动落下,用于指示仪表运行状态,防止飞行员在仪表故障或断电情况下读出错误数值

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下面到了最有意思的环节。这个表的数字表头用的竟然不是老式电表上的机械式滚轮,而是一种叫magnetic wheel display的电磁式指示器

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模块化设计

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表头也产自积家

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连接器

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显示器件的连接器,共6根针。其实这玩意大致就是一个步进电机,一共有5个绕组,对应五个角度。给某一个绕组通电,滚轮就会转到相应的数字。如果反向通电,则会转到与之相差180度方向上的数字。从而实现0-9共10个数字的显示。由于这种显示方式与传统的机械滚轮外观类似,且在日光直射时相比于当时其他显示技术,可读性好很多,因此在那个时代的航电设备中常有应用。如今,这种显示器件,乃至整个驾驶舱的显示设备,都已经逐渐被液晶屏替代。虽说看上去更具科技感,功能也更为强大,但与传统的机械显示比起来,似乎也少了不少味道。少的这点味道,或许就是机械时代遗留下来的情怀吧?

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最后一张壁纸图,希望大家喜欢。但愿文章能给大家带来一些知识,如果有错误也请多多指教。顺祝各位新年快乐~

--Finish--

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发表于 2020-1-1 08:18:47 | 显示全部楼层
做工真不错,元器件排列整齐。
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发表于 2020-1-1 08:20:20 | 显示全部楼层
那个年代靠烧人脑出产品哈
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发表于 2020-1-1 08:20:34 | 显示全部楼层
这是个高手!

膜拜过以前楼主的拆机文章大作

2020元旦快乐!

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发表于 2020-1-1 08:52:35 | 显示全部楼层
这东西真的很少见啊。元旦快乐!

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发表于 2020-1-1 08:55:14 | 显示全部楼层
艺术品,看着舒服
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发表于 2020-1-1 08:57:29 | 显示全部楼层
新年第一天能看到这样的大作,有福了。谢谢楼主
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发表于 2020-1-1 09:59:27 | 显示全部楼层
这镀金层  这高银锡
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发表于 2020-1-1 10:00:54 | 显示全部楼层
拍的真好…这玩意儿得多费脑啊
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发表于 2020-1-1 10:04:44 | 显示全部楼层
新年第一天能看到这样的大作,有福了。谢谢楼主!
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发表于 2020-1-1 11:32:43 | 显示全部楼层
简直就是艺术品,不错
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发表于 2020-1-1 11:37:12 | 显示全部楼层
精美的制作工艺,优良的元器件,高明的设计师,那个年代的人类杰作。看起来赏心锐目。
楼主新年快乐!
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发表于 2020-1-1 11:55:41 | 显示全部楼层
见识了,感谢楼主发照,元旦快乐!
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发表于 2020-1-1 11:57:08 | 显示全部楼层
镀金很厚实,适合做展示
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发表于 2020-1-1 12:04:10 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
看着好硬盒啊
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发表于 2020-1-1 13:59:47 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
拿去练金蛮好
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发表于 2020-1-1 14:28:53 | 显示全部楼层
新年第一天能看到这样的艺术品。感谢楼主!元旦快乐!
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发表于 2020-1-1 14:36:55 | 显示全部楼层
钟表级工艺,赏心悦目
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发表于 2020-1-1 14:42:51 | 显示全部楼层
积家居然还做这个表
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