最极致的工艺!拆解十大名表之一积家Jaeger N1客机发动机转速表

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，发一个拆解客机的引擎转速表~

首先解释下此次涉及到的涡扇发动机原理。

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：

外观

仪表面板，看似很袖珍，宽度不超过60mm

然而长度...

仪表后部航空插座，铭牌已经丢掉了

小心翼翼抽出机芯

明显看出，表头部分少了两个电机，可惜

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

多个角度

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

电子部分

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。

取出所有电路板，没想到这么多，难怪仪表这么长

模块上的镀金连接器，用来连接底板上的排针

某一小模块，上面有一个金属壳继电器

为节省体积，两个电路板叠起来，中间还有集成电路

模块反面有序列号和版本信息。积家的Logo与现今几乎一致

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

三极管型号

反面

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

反面

电源板，上面有一个巨大的变压器

三颗巨大的钽电容，或许发烧玄学家会喜欢

第五块板，HAI-4741是一个四运放，其他是一些数字电路

第六块板，也包含模拟和数字电路

一堆模拟电路，挺好看的

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

反面

最后一块板，全部是数字电路，用来驱动表头上的数字滚轮

晶振

又有一个分频器

三个铁罐似乎是驱动

反面

所有电路板全家福

空底板，后面有个电源滤波器

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

底板连接表头的连接器

表头

几个方向看，没有电机太可惜了，无法演示

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

开关组件

表头屁股里的一堆东西

FPC和金属齿轮

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

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

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

模块化设计

表头也产自积家

连接器

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?

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，转发收藏，如果有错误也请多多指教。顺祝各位新年快乐~

谢谢观看！

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