四发飞机发动机为什么不一样大（一台推力已经够大）

（前排提醒：本账号下有文章的视频版，看着更过瘾嗷~~~）

问你个问题，你合计合计，波音737、空客A320以及那个5APU——A340用的发动机，CFM-56，它的推力差不多有个15吨吧。A350的呢，遄达XWB，它推力达到了45吨。听好啊，问题来了，我把A320上两个发动机全给卸了，装上一台这个XWB，你说行不行？你一听这问题，大腿一拍，马老师你是不逗我玩呢，题干这么长，就问个这。一台XWB的推力明显比两台CFM-56的大，二换一，肯定OK啊！

这个问题呢，要从两个方面看。从推力上来说，我认为，确实足够用。只要能装上，上天肯定没问题，而且还会更有劲儿。但是，造飞机主要目的不是搞科研，尤其是客机，不是说你推力大能上天就行，它是要拉人的，不能只从工程角度去看这个问题。还要考虑个什么呢，安全性。这就引出咱们这期的主题——冗余设计。

首先，你怎么理解安全这个概念？你是不是觉得，一架飞机，浑身上下什么都不坏才叫安全？此言差矣，一架飞机它几百万个零部件，想让它一个不坏，不现实。但是我要求你什么呢，你坏一个零件，不能导致我飞机坠毁。

这就好比，人啊，你不能要求他一辈子不生病。生小病很正常，像得个感冒，长个痔疮。比如你有个好朋友感冒了，你不会说着急去见他最后一面，甚至随2000块钱份子钱。但是，如果某个零件很重要，一旦坏了就会导致飞机坠毁，咋办呢？那你要保证这个零件它很皮实，很不容易坏。坏掉的概率，不能超过10的负9次方，也就是飞10亿个小时，它都不能坏。你要是对这10亿个小时没概念，你掐手指算一下，你活到100岁，才活了多少小时，我算了，不到90万，人生短暂啊！

可是你说了，我有个很重要的零件，飞机离了它就是不行。但是呢，我又没法把它做到用10亿小时都不坏，只能保证10万小时，也就是它坏掉的概率，是10的负五次方。那咋办呢？飞机上有很多这种零部件以及系统，这就用到我刚才说的概念了，冗余设计。装一个你没法保证飞机的安全性，装两个不就行了吗？这两个零部件互为备份，只有两个同时坏掉了，飞机才会掉下来。你用简单的概率知识算一下，这两个零件同时坏掉的概率，是多少？很简单，两个10的负五次方相乘，也就是10的负十次方，这就达到要求了，比要求的负九次方还小。是不是很有道理？

回来看咱们的发动机，之前我也说过，双发飞机坏一个发动机，根本不算个事，飞机性能上足够用。应对单发失效，也是飞行员的祖传手艺了。现在大涵道比涡扇发动机的推力已经足够大，像737、320以及咱们的919这种体量的飞机，装上一台推力完全够用。

但是你之所以没见过装一个发动机的客机，就是因为冗余设计，两个发动机互为备份，保证飞机的安全性达标。同样的设计，很多，除了发动机，典型的还有飞机的液压系统，直接装了三套。飞机空调，也是装两套。甚至，客机的飞行员，它也是一种冗余设计，你根本看不到哪架客机只有一个飞行员，至少有两个。

至于两个互为备份的零件怎么用，一种是两个同时工作，就像发动机，不是一个转，另一个熄火吊着。另外还有飞机空调，液压系统，都是几套在同时工作，主要原因是这些系统或者零件，太重要。其中一套坏了，再启用另一套，时间上可能来不及。再举发动机的例子，其中一个坏了，你在天上再着急忙慌地启动另一个，很麻烦很麻烦，三两分钟根本搞不定。可能另一台发动机你还没启动起来呢，飞机噼里啪啦就已经落地了。

除了这一类，还有一种，就是两个备份不会同时工作，而是交替工作。比如飞这一趟用左边的零件，飞下一趟就用右边的零件，保证两个零件都能经常工作，别放坏了。又保证薅羊毛不只抓一只羊薅，要雨露均沾。这一类的例子，比如一些给电子设备散热的风扇。飞机里面有些电子设备，它发热功率很大，需要用风扇给它扇风降温，就像你的电脑CPU那样。电子设备降温，你要说不重要吧，它也重要，不然烧坏了咋办。但是你要说很重要吧，也不见得，风扇停个三两分钟也没事。更何况，它也根本停不了这么久，风扇嘛，启动很快的。其中一个坏了，另一个一通电就转起来了。

最后补充一点，就是冗余设计的缺点。加一个零件，肯定要多花钱，而且让飞机更重。另外还有一点，就是会降低可靠性。啥意思呢，比如你一个发动机，它坏掉的可能性是10的负六次方，但是为了保证安全性，你不得不装俩，也就是弄个冗余。这么一算，这两个发动机至少坏一个的可能性，是不是就是2乘10的负六次方，翻倍了，也就是它可靠性反而下降了。坏任何一个你都得修吧，一修就得花钱。

所以，某种意义上来说，安全性和可靠性它是一种矛盾。或者说，越复杂的系统它越安全，但是也越不可靠。冗余设计很重要，但是也费钱，能不用就不用，都是被逼的。如果以后发动机能做到飞行10亿个小时都不坏，你肯定能见到装一个发动机的大飞机。

好，飞机的冗余设计，给大家讲个皮毛。了解了这些，是不是对飞机安全更有信心了？要是感觉讲得还可以，听懂了，点个赞呗。要是没听懂，或者讲得不准确，欢迎在评论区讨论补充。我是马卡耶夫，再见啦！