飛機牽引車 沒了它可沒法倒機？

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導語：汽車倒車依靠發動機帶動輪子，掛個倒擋就可以實現，飛機一旦降落到地面，由於飛機上的機輪沒有動力源後退，就只能由飛機牽引車來幫助。特別是航母艦載機牽引車，號稱“單車價值百萬美元相當於20輛勞斯萊斯”，今天來聊聊飛機牽引車爲什麼這麼貴。

一、 牽引車這麼貴，可以讓飛機自己倒車嗎？

1)飛機發動機向後噴，飛機不就可以後退了嗎？

現實中還真有這樣的飛機。麥道公司的MD-80系列飛機就能實現反推倒車，這個叫做發動機反推裝置。但是這個其實並不是用來倒車的，它的功能應該是剎車，僅在飛機降落到跑道上時用上20秒左右，讓部分氣流往前吹，幫助飛機減速，實現剎車。

葉柵式反推力裝置的工作原理

這個發推倒車功能在很多飛機上都有，但是目前已經被很少使用了，這是因爲在反推過程中揚起的雜物和產生的亂流對飛機發動機的壽命並不太友好，而且燃料的消耗也非常巨大，有可能造成追尾或溜機等問題，客機大都禁止用反推裝置倒車的，起降條件相對苛刻的C-17、運20等大型運輸機，在野外沒有飛機牽引車的情況下，能夠利用反推進行倒車。

C-17運輸機倒車

2）飛機輪子裝上動力，能自己倒車嗎？

其實關於給飛機輪子加動力的研究已經有很多了，1943年的時候美國就已經率先開始這方面的研究，並且還申請了專利。

2010年一家德國公司研製出了一款飛機電動前輪，不用牽引車，不啓用主發動機就能自己在地面行走。但是目前關於飛機機輪真正加裝動力設施的消息卻基本沒有了，原因的就在於尚沒有很成熟的技術。

基於現在的科技水平，一套電機對於“斤斤計較”的飛機設計重量可不輕。爲了助力飛機在地面行駛，就要飛機全程帶着電機來個“免費飛行”，這是妥妥的無效重量，總體來看得不償失。

再者，機輪要想加裝動力裝置，位置大概率是在起落架上。但是起落架作爲飛機上的一個關鍵部位，不僅要起到支撐的作用，飛機降落時更需要幫助飛機緩衝吸能使機輪剎車，其內部結構複雜，零部件衆多，如果再加裝一套動力裝置，其出現故障的概率恐怕會大大增加。所以想要飛機輪子依靠自己的力量行走，現在基本是玩不轉，所以這個吃力不討好的活，就只能留給地面上的飛機牽引車來完成了。

二、 拖拉機，成爲人類歷史上第一輛飛機牽引車

你沒有看錯，就是拖拉機。

拖拉機以其良好的環境適應性和強大的扭力輸出一直被廣泛應用於農業耕種。但在第二戰期間的一部分拖拉機被“應徵入伍”，用來牽引飛機和大炮，甚至在建造航空母艦的工程中也起到了巨大的作用。

1940年應英國皇家空軍要求，大衛布朗公司專門研發用於飛機牽引的拖拉機，這種拖拉機有別於傳統用途的拖拉機。它們需要能適應較大速度區間的變速箱以及需要額外的配重。

德國舒赫拖拉機

在同時期德國有一種叫做舒赫（Scheuch-Schlepper）的小車，原本是一種結構簡單且經濟實用的農用拖拉機，可以在後方用螺栓固定一隻小輪，變成三輪拖拉機，也可以在車體前後安裝鉤犁等農機設備。

大約是在1943年前後，德國空軍將舒赫拖拉機開發成軍用牽引車，可以用它在機場牽引彈藥車，更重要的是牽引沒有常規起落架的Me-163火箭戰鬥機。

舒赫拖拉機開發成軍用牽引車

在二戰中的約克城號航母上也出現了拖拉機的身影，由於當時的艦載機很輕，可以說拖拉機當牽引車非常好用。

約克城號航母上的拖拉機

其實拖動一架幾百噸的飛機並不需要上百噸的力量。需要的只是克服輪胎與地面之間的摩擦力，飛機的重力乘以地面的摩擦係數，而摩擦力遠小於飛機的重力。因此就有了大力士徒手拉飛機的娛樂表演。除此之外一些汽車廠商爲了展示自家汽車的性能，也會進行汽車拖飛機的表演性實驗。

三、牽引杆從有到無

專業的車幹專業的事， 飛機牽引車按與飛機的牽引連接方式分爲有杆式和無杆式兩種。

1）有杆式技術在逐漸被淘汰

有杆式是飛機牽引車早期技術，需要根據不同機型的牽引杆才能與飛機連接在一起，而且還需要由自身配重來保證輪胎與地面有足夠的摩擦力，空駛時油耗較高。當推着飛機後退時，有杆牽引車在操控難度方面比無杆牽引車要高得多，對駕駛員控制水平要求較高，但是有託杆的牽引車比無託杆的牽引車的適應能力強，不僅可以使用硬式牽引杆，還能使用軟式鋼索來牽引飛機，可以在一些特殊場合大展神威。

有杆/無杆式飛機牽引車機構對比

2)無杆式：個頭不大，力量大，輕鬆“抱起”大飛機

無杆式的牽引車只通過液壓夾持-舉升裝置抱住並且提升飛機的前輪，牽引車本身將作爲飛機的前輪實現飛機的移動。這樣不僅可以自由轉向，而且能夠向飛機提供牽引力，牽引質量比大，可高達20，而常規飛機牽引車僅在5~10之間；駕駛員一人即可完成全部操作，進退操控調度飛機更爲靈活準確，最重要的一點，無杆牽引車可以由飛機自身重量爲牽引車輪胎提供足夠的地面摩擦力。所以車子本體可以做的比較輕，減少了車輛空駛時的能量消耗，簡單來說就是把牽引車當成一個帶動力的輪子。用它替代了飛機的前輪，這樣就能拖着飛機走了，操作簡單而且消耗小。

飛機牽引車的的幾種基本形態和專業狀態

無杆牽引是目前主流飛機牽引車技術，源於軍事航空，起初用於調度艦載機，增強飛機的快速反應能力。美英的航母和大型兩棲攻擊艦上都普遍使用無杆式牽引車。

國外20世紀80年代後出現的大型全功能無杆牽引車，已可用30km/h的高速安全牽引400T的巨型客機，在作業效率、安全性等方面取得了良好的成績，經濟效益明顯，在歐美國家已普遍使用。

飛機牽引車典型的機輪夾持-舉升機構

全球飛機牽引車主要廠商有TLD group、TUG和TREPEL等，目前主流專用的抱輪式飛機牽引車還是大多被德、法、英、美等歐美公司壟斷，不過中國製造也開始嶄露頭角。

四、 液壓機構是飛機牽引車的核心技術壁壘

飛機牽引車是隱形的“土豪車”。在實現進口替代以前，一輛進口牽引車的售價往往在千萬元級別，幾條輪胎的價格就相當於一輛豪華汽車。其液壓機構這塊具備一定的經驗積累的技術壁壘，更是加高了其的售價。

我國目前只有北京金輪、山東威海廣泰等少數幾家企業生產飛機牽引車。隨着我國電池機動系統和電機驅動系統的快速發展，在關鍵技術電液混動傳動系統實現了突破，國產飛機牽引車性能全面達到了國際標準，倒逼其售價普遍降到了百萬級別——這就是“中國製造”的巨大威力。

國產GTL160無杆牽引車

無杆式牽引(抱輪)技術、電力驅動及傳動技術、混合動力技術等新技術和新的設計思想被不斷應用到飛機牽引車中，從而帶來飛機牽引車結構和動力系統的不斷開展和變革。

早期的純機械傳動已基本退出了使用舞臺，使用電力傳動的也不多，混合動力技術目前只限於中小型牽引車上使用。

在民航飛機牽引車領域，由於配套元件、 空間、技術限制等原因，還沒有混合動力形式的無杆式飛機牽引車出現。目前飛機牽引車主要採用的是液力傳動和液壓傳動，而且有向後者開展的趨勢。液壓傳動方式由於具有更好的控制性能、更寬的無級變速範圍更快的響應速度和更優越的過載保護，佈置起來更加靈活方便，特別適宜車身高度低矮、軸距短的飛機牽引車的設計要求，從而替代了液力傳動成爲了當前飛機牽引車的主要傳動方式

國產大飛機C919從總裝下線到成功試飛、再到正式商業運營，就有國產無杆牽引車的身影。威海廣泰無杆牽引車參與了C919的NTO認證試驗過程，完成了匹配試驗，成功取得中國商飛簽發的第一張無杆牽引車NTO認證（即牽引無技術障礙驗證），爲大飛機的研製作出了貢獻。

國產牽引車爲國產大飛機C919護航

隨着液壓技術的迅速發展，更寬的無級變速範圍、更好的動力制動特性、更優越的過載保護和變矩器所沒有的連續變換輸出動力(大小和方向)的能力，使液壓傳動方式正逐漸成爲大中型飛機牽引車的主流傳動方式。

威海廣泰研發的雙電機直驅“虎躍”飛機牽引車，是一種全橋驅動的中型飛機牽引車，具有多種轉向模式、電液智能控制等優勢，可服務320噸以下的客、貨機。它採用世界首創雙電機直驅動力系統，依靠雙電機直驅動技術及控制方法，運用線控制動技術、安全冗餘控制，輔以車聯網等先進技術，在海內外市場廣受讚譽。

“虎躍”雙電機直驅電動牽引車

結語：國產飛機牽引車起步較晚，但近幾年開展迅速。雖然飛機牽引車的覆蓋範圍、作業能力等方面與國外產品還有一定的差距，但在結構性能上的差距逐漸在減小，從輸入國到輸出國，從全面落後到換道超車，以我國的“大飛機”爲契機，將自主研發出更多具有世界先進水平的飛機牽引車。

參考文獻：

[1]《卷宗》飛機牽引車現狀分析. 徐紅波、李家宇

[2] 飛機牽引車結構及動力傳動系統的發展.閆岷、趙立軍、姜繼海、劉濤