孤客生|飞机的机翼如何储存燃料？
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飞机油箱是飞机燃油系统的重要组成部分 。 它们可分为内部或外部油箱 ， 飞机的机翼整体油箱属于内部油箱 ， 而悬挂在机翼下方的油箱为外部油箱 。 它们的储存是综合考虑了飞行的安全性和飞机的不同飞行需求来布置 。
整体油箱是飞机结构内部的区域 ， 这些区域已经被密封以用来储存燃料 。 这种类型的一个典型例子是机翼整体油箱 ， 大多数大型运输机使用该系统将燃料储存在机翼、机身和尾翼 。 由于这些油箱与飞机融为一体 ， 因此不能拆卸以进行维修或检查 。 在使用时 ， 必须提供检查面板 ， 以便对油箱进行内部检查、维修和整体维修 。 在1996年环球航空公司800航班飞行中爆炸事故的调查中 ， 客机坠毁的原因有可能是由于飞机内多条同捆电线的绝缘胶损毁 ， 高压电力被传送到连接油箱内油量感测器的电线 ， 油箱内的高温燃油气雾被高压电力所产生的火花点燃后导致爆炸 。 爆炸的冲击力破坏油箱附近的机身结构 ， 最终导致飞机解体 。 之后各国对飞机制定了一系列严格的油箱检查规定 ， 防止同类事件再次发生 。
而一些小型通用航空飞机 ， 如塞斯纳172 ， 这种类似飞机的燃油主要使用的是可移动拆卸的油箱 ， 一般安装在用于容纳储罐的隔间内 。 它们通常由金属、塑料或玻璃纤维结构制成 ， 可拆卸进行检查、更换或维修 。 只有战斗机 ， 直升机和大型客机通常才使用密封型油箱 ， 而这种可拆卸的备用油箱对于大型客机和军用飞机来说 ， 一般不计入飞机的燃油容量 ， 而是作为预防措施 ， 以防主油箱溢出后的不时之需 。
气囊油箱 ， 袋式油箱或燃料电池 ， 是安装在飞机的加固橡胶袋 ， 用于容纳燃料 。 气囊被收纳并通过燃油加注口颈管或检修面板安装到机体内 ， 并通过弹簧紧固件或机体内的绳索和环固定 。 许多高性能轻型飞机、直升机和一些小型涡轮螺旋桨飞机使用气囊油箱 ， 这种油箱的好处是可以压缩空气的体积 ， 以最大程度地增加燃油的储存量 。
许多飞机的油箱都是几乎安装在每一个机翼 。 大多数潜在火灾危险的电子设备和电气配线都经过机身下方 。 因此机翼下方是一个相对安全的区域 ， 可以降低燃油泄漏时的火灾风险 。 而由于发动机安装在机翼前面 ， 一旦发生燃油泄漏 ， 气流会安全地将其带向机翼后方 ， 而不会粘上飞机的任何表面 。 而如果是机身中的燃油泄露 ， 会沿着气流流动 ， 流向机身后方的辅助动力系统（APU） ， 这可能会引发飞机的火灾 。
而且油箱和燃料的重量抵消了飞行过程中的机翼弯曲载荷 ， 并减少了翼梁结构的损伤 。 飞机之所以能够起飞 ， 主要通过产生我们所称的升力来支撑飞机的整个重量 。 但是升力对机翼结构产生弯曲应力 。 升力的增加会将机翼向上拉 ， 而升力的减小则会将机翼向下压 。 机翼由于受到升力作用的变化 ， 容易导致机翼遭受上下挤压而出现震颤 ， 从而使机翼结构的损坏 ， 如果不加以控制 ， 甚至可能导致飞机在空中解体 。
而在机翼中储存燃料可以减少机翼承受的压力 ， 因为由于燃油本身的重量会在飞行过程中慢慢减少 ， 升力的增加或者减少就不会使机翼处于镂空的内部结构时那样造成机翼的损伤 ， 机翼的燃油相当于充当了调节升力平衡的砝码 。
而通过燃油箱惰化系统或邮箱中的灭火泡沫 ， 可以降低燃油箱爆炸的可能性 。 例如 ， 波音737有两个系统可以降低油箱着火的几率 。 当燃油输出压力较低时 ， 可以关闭燃油泵 ， 以防止它们受热 。 另一个措施是使油箱内空气中的氮气含量增加 ， 氮气不支持燃烧 ， 可以通过在油箱内增加氮气 ， 使得没有足够的氧气用于燃烧 。
在燃油泵发生故障的情况下 ， 如果发动机安装在机翼的下面 ， 不仅能够起到平衡升力应力的作用 ， 燃油还可以在重力作用下供给发动机 。 飞机发动机也能够在备用泵发生故障的情况下 ， 通过抽吸获得燃油 ， 尽管这会产生不太可靠的推力 ， 但是足以使得飞机在发生故障时用来争取坠落的缓冲时间 ， 在缓冲时间里通过调整飞行姿势和寻找尽可能安全的迫降点 ， 以减少飞机失事的概率 。
在客机上 ， 燃油箱通常集成在机翼上 ， 当机身内也有油箱时 ， 优先使用机翼油箱 。 在加油过程中 ， 先给机翼油箱加油 ， 然后再加注其他油箱 。 而机翼能储存这么多的燃料 ， 主要是飞机在起飞爬高时 ， 需要非常大的升力 ， 而向上的升力就提供了支撑机翼燃油重量的支持力 。 而当飞机飞行一段时间后 ， 尽管向上的升力降低了 ， 但是随着机翼燃油的减少 ， 也无需这么大的升力支撑机翼的燃油的重量 。 在机翼下方放置发动机也有助于减轻升力增加时的向上压力 。 而如果只有飞机中央的油箱加满 ， 机翼油箱空着 ， 飞机起飞时 ， 机翼就可能会突然折断 。
这种布置不仅减少了起飞和飞行时升力对机翼的应力 ， 增加安全性 ， 还充分利用了飞机的空间 。 由于飞机的形状不规则 ， 没有窗户 ， 机翼常常不能用来存放货物或乘客座位 。 但它们的镂空结构使机翼内的燃料储存变得可行 。 退一万步讲 ， 即使在机翼上放置燃油箱发生泄漏或爆炸 ， 由于远离乘客和机组人员 ， 危险程度可以降到最低 。
而把重质燃料直接放在升力源内 ， 把油箱放在主机翼上 ， 而不是靠近机尾或机头 。 也可以减少飞机重心偏离中心的重量 。 调解重心的位置 ， 以保持纵向重心对飞机飞行的稳定性 ， 而通过重心的调整能让飞机保持平稳飞行 ， 以防止重心不稳而摔飞机 。
而一些安装在军用飞机机翼下方的吊舱油箱 ， 在战斗或紧急情况下会被扔掉 ， 以减少阻力和重量 ， 增加飞机的机动性和灵活性 。 现代飞机的外部油箱可以保留在战斗中 ， 在紧急情况下也可以放下 ， 以满足备用和战时状态的不同需求 。
（F-4机翼下方的油箱）
【孤客生|飞机的机翼如何储存燃料？】而采用三角翼的超音速飞行器可以提高临界马赫数 ， 从而避免或延迟机翼表面的音速流动 。 在超音速飞行中 ， 避免由于冲击波形成而产生的波浪阻力是很重要的 ， 以与传统锥形机翼相比 ， 三角翼为了实现这一点 ， 以降低升力生成能力为代价 。 因此在相同情况下 ， 采用三角翼的飞机由于起飞的升力不足 ， 而无法储存更多的燃油 。 但是由于三角翼的飞行阻力较小 ， 他们在相同的燃油下 ， 飞行航程较远 ， 因此也无需储存更多的燃油 ， 从而弥补储存燃料不足的弱点 。
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