《第二章物流》PPT课件.ppt

第四节 航空运输、管道运输设施与设备,航空运输的特点、地位与作用 航空运输设施与设备 管道运输设施与设备,航空运输的特点、地位与作用,特点 优点：速度快、机动性大、舒适安全、建设周期短投资少 缺点：运载成本和运价高、易受气候影响、适合长途运输,地位与作用 交通运输中的一个重要组成部分 促进了全球的经济、文化的交流与发展 带动了飞机制造及相关行业和技术的发展,航空运输设施与设备,航空港 跑道、滑行道、停机坪、机场地面交通、指挥塔或管制塔、助航系统、输油系统、维护修理基地、货运设施、其他各种公共设施等。,航空港,飞机的分类、组成及主要设备,飞机的分类 1.按飞机的用途划分，有民用航空飞机和国家航空飞机之分。国家航空飞机是指军队、警察和海关等使用的飞机，民用航空飞机主要是指民用飞机和直升飞机，民用飞机指民用的客机、货机和客货两用机。 2.按飞机发动机的类型分，有螺旋桨飞机和喷气式飞机之分。螺旋桨史飞机，包括活塞螺旋桨式飞机和涡轮螺旋桨式飞机，飞机引擎为活塞螺旋桨式，这是最原始的动力形式。它利用螺旋桨的转动将空气向机后推动，借其反作用力推动飞机前进。螺旋桨转速愈高，则飞行速度愈快。喷气式飞机，包括涡论喷气式和涡论风扇喷气式飞机。这种机型的优点是结构简单，速度快，一般时速可达500-600英里；燃料费用节省，装载量大，一般可载客400-500人或100吨货物。,3.按飞机的发动机数量分，有单机（动机）飞机、双发（动机）飞机、三发（动机）飞机、四发（动机）飞机之分。 4.按飞行的飞行速度分，有亚音速飞机和超音速飞机之分，亚音速飞机又分低速飞机（飞行速度低于400公里/小时）和高亚音速飞机（飞行速度马赫数为0.8-8.9）。多数喷气式飞机为高亚音速飞机。 5.按飞机的航程远近分，有近程、中程、远程飞机之别。远程飞机的航程为1100公里左右，可以完成中途不着陆的洲际跨样飞行。中程飞机的航程为3000公里左右，近程飞机的航程一般小于1000公里。近程飞机一般用于支线，因此又称支线飞机。中、远程飞机一般用于国内干线和国际航线，又称干线飞机。 我国民航总局是采用按飞机客坐数划分大、中、小型飞机，飞机的客坐数在100座以下的为小型，100-200座之间为中型，200座以上为大型。航程在2400km以下的为短程，2400-4800Km 之间为中程，4800KM以上为远程。但分类标准是相对而言的。,飞机的组成,飞机的组成,（一）机翼 机翼是为飞机飞行提供举力的部件。飞机在平衡飞行时，受到四个力的作用：举力、阻力、拉(推)力与重力。这些外力称为“外载荷”，它们会使飞机的某些部件产生变形，而飞机内部会产生一种抵抗变形的内力。这些载荷加到机翼上，会使机翼产生弯曲、扭转、剪切、拉伸和压缩五种变形。因此，要求构件必须有足够的强度、刚度和抗疲劳能力来抵抗这种变形以保证空气动力外形的精确度。 机翼受力构件包括内部骨架、外部蒙皮以及与机身联接的接头。如下图。,（二）机身 飞机机身的主要功能是装载人员、货物、燃油、武器、各种装备和其它物资。除此以外，它还用于连接机翼、尾翼、起落架和其它有关构件。 根据机身的功能，其构造首先要具有尽可能大的空间以便使单位体积利用率最高；其次是连接必须安全可靠；第三是要有良好的通风加温、隔音设备，视界广阔，利于飞机起落；第四是在气动方面要求尽可能减少阻力，如迎风面积尽可能小、表面尽可能光滑；形状流线化等；五是在保证强度、刚度、抗疲劳能力的条件下重量尽可能轻。,机身的外形与发动机的类型、数目及安装位置有关。一般机身的侧面外形为拉长的流线体，它很大程度上受驾驶舱的影响。机身的剖面形状有圆、椭圆、方、梯形等，它们适合不同用途和速度范围的飞机。例如，低速飞机可用方形，具有气密座舱的高亚音速大型客机多用圆形或椭圆形。 由于机身的重要作用是装载人员、货物和设备，故必须要配备各种舱室和必要的装备，如驾驶员座舱、旅客舱、货舱、军用机的炸弹舱等。此外，还有机身的通风、保暖、防止噪音、增压与安全等辅助设备。,旅客机的空勤人员较多，空勤组座舱大，设备多。旅客舱除有足够的装载旅客的空间外，还必须考虑旅客的安全与舒适。无论民用机还是军用机，都必须考虑高空飞行时的气密增压问题、大型高亚音速客机的通风保暖与防止噪音问题。旅客机中必须有较小的货舱以便装载旅客随身行李和部分货物。货运机的主要舱室均用于装货。大型客机还需有辅助舱，如衣帽间、厕所等。,1-正驾驶员座；2-副驾驶员座；3-无线电员座；4-随机工程师座；5-前进口； 6-厕所；7-紧急救护药物及报章杂志台；8-厨房；9-酒巴间；10-空勤人员休息室；11-衣帽间；12-后进口；,（三）动力装置 除气球外所有航空器和航天器都需要动力。从本世纪二十年代飞机开始应用以来，人们一直在致力于改进航空发动机性能。1903年第一架飞机飞行的动力来自一台12马力的活塞式发动机。直到四十年代飞机飞行速度接近和达到音速时，这一类发动机在航空领域的独占地位才被涡轮喷气式发动机所取代。,活塞式发动机是以汽油作燃料的一种四冲程内燃机。按冷却方式，活塞式发动机可分为液冷式和气冷式两种。活塞发动机的气缸数目最多可达28个或更多，最大功率近4000马力。航空活塞发动机要求重量轻、尺寸小、马力大、油耗低。因此，由活塞发动机及其附件的重量与它所能产生的功率(马力)之比值决定的“重量马力比“和“燃油消耗率“即活塞发动机每小时内发出1马力所消耗的燃油重量成为衡量活塞发动机性能的两项主要指标。目前一些活塞发动机的重量马力比为0.4公斤/马力、燃油消耗率为0.20.25公斤/马力小时。较新的一种旋转式活塞发动机重量马力比达到0.264左右。,螺旋桨为活塞发动机飞机提供拉力。它有二叶的，也有三、四或六叶的 1-前面三叶螺旋桨的旋转方向；2-后面三叶螺旋桨的旋转方向,当飞机飞行速度提高到需要突破“音障“时，螺旋桨动力装置便不能满足需要。这时要用结构简单、重量轻、推力大的涡轮喷气式发动机。涡轮喷气式发动机的气流速度越大，推力也越大。目前有的喷气发动机的喷气速度可达到600900m/sec。它包括进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管五部分；更高速度的飞机上还安装了加力燃烧室。 飞机上除发动机外，还需要有一整套保证发动机可靠、有效工作的装置，包括发动机固定装置、进排气系统、燃油及滑油供应系统、防火防冰等安全设备与发动机操纵系统。,（四）起落装置 飞机起落装置的功能是使飞机能在地面或水面上平顺地起飞、着陆、滑行和停放；吸收着陆撞击的能量以改善起落性能。陆上飞机起落装置包括起落架与改善起落性能的装置两部分；起落架的作用是使飞机在地面起落、滑行、停放。它由受力结构、减震器、机轮和收放机构组成。改善起落性能的装置则包括增举装置、起飞加速器、机轮刹车和阻力伞或减速伞等。 早期飞机采用四轮式起落架，优点是稳定且便于操纵，但结构复杂，重量与阻力较大，尤其是不易收放。实践证明：三个支点足以满足需要，故现代飞机大多采用三点式起落架。由于飞机机身前部有发动机、螺旋桨等设备，较早应用的是后三点式起落架；后三点式起落架的两个主轮在飞机重心前靠重心处，尾轮则在飞机纵轴平面的尾部，主要适用于低速轻型活塞发动机飞机。近年某些高速重型飞机上还出现了自行车式起落架。下图描述了几种起落架的基本型式。,1-飞机重心；2-飞机纵轴；3-主轴；-4-尾轮；5-前轮；6-辅助轮； (a)后三点式； (c)前三点式； (b)自行车式,（五）操纵系统 飞机操纵系统可分主操纵系统和辅助操纵系统。主操纵系统是对升降舵、方向舵和副翼三个主要操纵面的操纵，辅助操纵系统指对调整片、增举装置和水平安定面等的操纵。 主操纵系统包括中央操纵机构和传动系统两部分。中央操纵机构位于座舱内，由驾驶员直接操纵。它包括手操纵和脚操纵两部分；手操纵部分连接升降舵和副翼，脚操纵部分则与方向舵相连。手操纵分两类，一是驾驶杆，多由硬铝管制成，多用于小型飞机；二是驾驶盘，也用铝管制成，可使驾驶员省力，但灵敏度低一些。脚操纵经驾驶员用脚踩动，经传动机构使方向舵偏转。 辅助操纵系统包括对水平安定面、襟翼、调整片的操纵等。它一般需要采用特殊装置如液压、冷气、电动或机械等方式将操纵面固定在规定位置上。驾驶员通过转盘或手柄以及钢索将动作传动到操纵面上去。 为帮助驾驶员节省体力，可采用助力器。助力器是一种用液压、电动或冷气为动力协助驾驶员带动舵面的机构。其中液压助力器应用最广，电动助力器多用于应急。,（六）飞机的飞行 起飞与着陆是飞机的两项重要飞行性能。涡轮喷气式发动机飞机，由于发动机拉力大，起飞过程可分为两个阶段(下图)：一是“起飞滑跑“阶段，飞机首先在地面开动发动机，将拉力增大到可使飞机在地面从静止到开始滑跑，然后将油门继续加大，提高拉力使飞机加速前进。当速度增加到足够大时，举力超过重力，飞机便离地而起，进入第二阶段，即“加速与爬行“阶段。当飞机爬升到25m高时，起飞结束。飞机在这两个阶段所飞越的距离就是起飞距离。25m是人为规定的，主要考虑避开机场周围房屋。对拉力小的喷气发动机或活塞螺旋桨飞机，起飞可分为三个阶段：离地前的起飞滑跑阶段；离地后的平飞加速阶段；速度足够大时的爬升阶段。,1-起飞滑跑；2-加速和爬升；3-起飞距离；A-建筑物 飞机的起飞距离越短越好，以便减少跑道长度，降低机场建筑费用。对军用飞机来说，还可更快升空以利作战。 缩短起飞距离的途径主要有：加大发动机拉力；减少飞机起飞重量；增大飞机的最大举力系数；等等。,飞机的着陆与起飞相反，可分为五个阶段(下图)：下滑、拉平、平飞减速、飘落触地和着陆滑跑。下滑是驾驶员减速后从25m处下沉；在接近地面时拉平飞机开始平飞减速；当飞机降到着陆速度时，举力小于重力，飞机机轮飘落触地，这时的速度称为着陆速度，也是飞机的最小速度，这一速度越小越安全。触地后继续前进直到停止，即完成了整个着陆。上述五个阶段的飞行距离总称为着陆距离。,1-下滑；2-拉平；3-平飞减速；4-飘落触地；5-着陆滑跑；6-着陆距离；A-建筑物 缩短着陆滑跑距离和减少着陆速度的途径有：在机轮上安装刹车减少着陆滑跑阶段的距离；采取增举装置降低着陆速度；采用阻力板、阻力伞、反推力装置和反桨装置以及降低飞机自重等。,飞机常用参数,1.机长：指飞机机头最前端至飞机机尾翼最后端之间的距离。 2.机高：指飞机停放地面时，飞机尾翼最高点的离地距离。 3.翼展：指飞机左右翼尖间的距离。 4.最大起飞重量：指飞机试航证上所规定的该型飞机在起飞时所许可的最大重量。 5.最大着陆重量：指根据飞机的起落架和机体结构所能承受的撞击量。由飞机制造厂和民航当局所规定。 6.飞机基本重量：指商务载重（旅客及行李、货物邮件）和燃油外飞机作好执行飞机飞行任务准备的飞机重量。,飞机的飞行性能,在对飞机进行介绍时，我们常常会听到或看到诸如“活动半径”、“爬升率”、“巡航速度”这样的名词，这些都是用来衡量飞机飞行性能的术语。简单地说，飞行性能主要是看飞机能飞多快、能飞多高、能飞多远以及飞机做一些机动飞行（如筋斗、盘旋、战斗转弯等）和起飞着陆的能力。,速度性能 最大平飞速度：是指飞机在一定的高度上作水平飞行时，发动机以最大推力工作所能达到的最大飞行速度，通常简称为最大速度。这是衡量飞机性能的一个重要指标。 最小平飞速度：是指飞机在一定的飞行高度上维持飞机定常水平飞行的最小速度。飞机的最小平飞速度越小，它的起飞、着陆和盘旋性能就越好。 巡航速度：是指发动机在每公里消耗燃油最少的情况下飞机的飞行速度。这个速度一般为飞机最大平飞速度的70%80%，巡航速度状态的飞行最经济而且飞机的航程最大。这是衡量远程轰炸机和运输机性能的一个重要指标。 当飞机以最大平飞速度飞行时，此时发动机的油门开到最大，若飞行时间太长就会导致发动机的损坏，而且消耗的燃油太多，所以一般只是在战斗中使用，而飞机作长途飞行时都是使用巡航速度。,高度性能 最大爬升率：是指飞机在单位时间内所能上升的最大高度。爬升率的大小主要取决与发动机推力的大小。当歼击机的最大爬升率较高时，就可以在战斗中迅速提升到有利的高度，对敌机实施攻击，因此最大爬升率是衡量歼击机性能的重要指标之一。 理论升限：是指飞机能进行平飞的最大飞行高度，此时爬升率为零。由于达到这一高度所需的时间为无穷大，故称为理论升限。 实用升限：是指飞机在爬升率为5m/s时所对应的飞行高度。升限对于轰炸机和侦察机来说有相当重要的意义，飞得越高就越安全。,飞行距离 航程：是指飞机在不加油的情况下所能达到的最远水平飞行距离，发动机的耗油率是决定飞机航程的主要因素。在一定的装载条件下，飞机的航程越大，经济性就越好（对民用飞机），作战性能就更优越（对军用飞机）。 活动半径：对军用飞机也叫作战半径，是指飞机由机场起飞，到达某一空中位置，并完成一定任务（如空战、投弹等）后返回原机场所能达到的最远单程距离。飞机的活动半径略小于其航程的一半，这一指标直接构成了歼击机的战斗性能。 续航时间：是指飞机耗尽其可用燃料所能持续飞行的时间。这一性能指标对于海上巡逻机和反潜机十分重要，飞得越久就意味着能更好地完成巡逻和搜索任务。 飞机起飞着陆的性能优劣主要是看飞机在起飞和着陆时滑跑距离的长短，距离越短则性能优越。,航空集装设备,航空运输中的集装设备主要是指为了提高运输效率而采用的托盘和集装箱等成组装载设备。,管道运输设施与设备,管道运输的特征 管道运输的优点 管道运输设施的组成 运输管道的分类 管道施工设备 管道设备的维护,管道运输的特征,管道运输用来运输流体（货物），如原油、成品油、天然气及固体煤浆等。它与其他运输方式（铁路、公路、海运、河运）相比，主要区别在于驱动流体的输送工具是静止不动的泵机组、压缩机组和管道。,管道运输的优点,运输量大 能耗少，运费低 易于全面实现自动化管理 占地少，受地形、地貌限制小 安全密闭 不会产生环境污染,管道运输设施的组成,管道运输设施由管道线路设施、管道站库设施和管道附属设施三部门组成。 1，线路设施 管道的线路设施是管道运输的主体，主要有石油管道和天然气管道 （1）管道本体，由钢管及管阀件组焊连接而成的。 （2）管道防腐保护设施，包括阴极保护站、阴极保护测试桩、阳极地床和杂散电流排流站。 （3）管道水工防护构筑物、抗震设施、管堤、管桥及管道专用涵洞和隧道。,2，管道站库设施 按照管道站、库位置的不同，分为首站（起点站）、中间站和末站（终点站） 按照所输介质的不同，又分为输油站和输气站 输油站：增压站（泵站）、加热站、热泵站、减压站和分输站 输气站：压气站、调压计量站和分输站,3,附属设施 通信线路工程、供电线路工程、道路工程、管理机构、维修机构、生活基地等,运输管道的分类,管道运输就其铺设工程可分为架空管道、地面管道和地下管道，其中以地下管道应用最为普遍。视地形情况，一条管道也可能三者兼而有之。 管道运输就其运输对象又可分为液体管道（Fluid Pipeline）、气体管道（Gas Pipeline）、水浆管道（Scurvy Pipeline）。,管道运输就其地理范围可分为：油矿至聚油塔或炼油厂，称为原油管道（Crude Oil Pipeline）；从炼油厂至海港或集散中心，称为成品油管道（Product Oil Pipeline）；从海港至海上浮筒，称为系泊管道（Buoy Oil Pipeline）。,1、原油管道 我国最长的原油管道输送线工程正在施工建设的镇海中转油库油罐工程,总投资25亿元，管线设计总长度为666公里的甬沪宁进口原油管道工程，现已全线动工，这是目前我国最长的原油管道输送线，其中，杭州湾海底穿越长度达53公里。,甬沪宁进口原油管道设计输油能力为每年2000万吨，工人们正在油罐外壁工作。,工人们正在为输油管道“穿”防护膜。,工人们正在油罐内工作。,2、成品油管道,西南成品油管道项目工程是中石化股份公司投资建设的国家“十五”规划重点工程，经国家计委2001年8月批准立项后，国务院于2003年5月27日正式批准可行性研究报告允许动 工建设。,该工程线路全长1691公里，东起广东茂名，西至云南昆明，途经广东，广西，贵州，云南，是目前国内线路最长，站场最多，工艺技术最复杂，施工难度最大的成品油长途运输管道工程。工程总投资达30亿元人民币。,成品油管道运输具有安全快捷、损耗少、无污染、成本低等优势，经济发达国家已普遍采用这种先进、经济的运输方式。中国石化此举将进一步优化西南地区成品油运输结构，完善经营网络，提高入世后的市场竞争力。,3、天然气管道,4、固体料浆管道 运送固体货物的管道运输，一般有以下几种方式：,（）水力管道运输。把需要运送的粉末状或小块状的固体（一般是煤或矿石）浸在水里，依靠管内水流，浮流运行。管道沿线设有压力水泵站，维持管内水压、水速。管道起点设有调度室，控制整个管道运输。终点设有分离站，把所运货物从水中分离出来，并进行入库前的脱水、干燥处理。这种水力管道运输的缺点是固体货物损耗较大，管道磨损严重，一些不能同水接触的货物受到限制 。,（）水力集装箱管道运输。运输原理同水力管道运输一