噴氣式飛機進氣口那麼大,下雨時,雨水進入發動機會有影響?

不知道是否思考過這個問題:在雨天飛行時,雨水會對飛機發動機造成什麼影響呢?

噴氣式飛機進氣口那麼大,下雨時,雨水進入發動機會有影響?

噴氣式飛機在飛行的時候如果遇到下雨,那麼雨水確實是會大量進入到發動機的。我們用世界上最常見的一臺民用航空發動機CFM-56發動機為例,這臺發動機每秒鐘可以吸進去300公斤空氣。所以一架有兩臺發動機的波音737飛機一秒鐘可以吸進去500立方米的空氣,半分鐘可以把一個大型體育館的空氣抽光。而如果遇到了下雨,這一整個體育館那麼大的空間裡的雨滴都會被吸到發動機裡面去。

有人想,這麼多水進到發動機裡面去,是不是一下子就會把發動機燃燒室裡面的火給澆滅了、讓航空發動機熄火呀?雖然理論上發動機有可能因為雨滴進入而熄火,但是實際上是不會的。

我們知道,空氣不是直接進入到燃燒室燃燒的,而是要先經過壓氣機壓縮【如下圖所示】。

噴氣式飛機進氣口那麼大,下雨時,雨水進入發動機會有影響?

不說發動機核心溫度高達1500度以上,某些軍用發動機甚至能達到1800度的核心溫度,這樣的溫度啥水都成水蒸氣了,就說壓縮機吧,我們知道空氣被壓縮後溫度會上升,而壓縮機能輕鬆將空氣壓縮到溫度幾百度的高溫,這樣的溫度誰都成水蒸氣了,這樣對於發動機而言最多就相當於進氣的含氧量降低,功率稍微不足了而已。

同時,飛機起飛時遇到小雨還能起到噴水加力的效應。當飛機起飛時發動機處於最大轉速下,大部分進入發動機的雨水在離心力作用下被甩到外涵,這樣只有少量雨水進入內涵。而流入內涵的雨水還起到噴水加力的效果,使發動機推力增大,從而改善飛機起飛性能。

2010年11月4日,澳洲航空32號航班的A380因零件瑕疵,起飛4分鐘2號發動機便發生爆炸,飛機降落在機場後1號發動機無法關閉,而趕到現場的消防隊使用最大水力也無法澆滅1號發動機,最終使用大量消防泡沫才讓發動機熄火,整個過程耗時3小時,可見發動機有多防水!

但是,航空發動機在設計的時候仍然不希望水滴進入發動機內

由於雨滴擊打風扇和壓氣機葉片,並且可能吸附在葉片上,造成發動機葉片更加容易損壞。同時,由於水蒸氣含量的提高,給整個發動機內部氣流的流動發生變化,造成發動機效率的下降,甚至於可能造成氣流失穩。

另外最直接的問題是,水蒸氣含量提高會使發動機燃燒室內氣體的含氧量下降,輕者使燃燒室燃燒效率下降,重者會造成發動機熄火。

簡單說,如果你把一臺航空發動機整個扔到水裡面,那這臺發動機肯定會熄火的,所以進入一些雨滴可以,但是太多就不行了。

雖然民航適航條例規定發動機在吞入空氣流量4%的水後還能保持工作,但依然發生多次大雨降落中的雙發熄火情況。除了1988年110號航班,2002年嘉魯達印度尼西亞航空421號也是典型案例。當時的一架波音737-300型客機在降落途中突然遭遇特大雨加雹,客機進入暴雨1分半鐘後雙發熄火停車,飛行員不得不迫降到一條河道中,客機在著陸時撞到岩石上,整機搜損嚴重而報廢,此外還有1名空姐被甩出而遇難。所以雨水對於飛行有何影響,還需要分情況去看待。

為了對付這些雨滴,所有的航空發動機都要進行“吞水試驗”,簡單說就是給發動起來的航空發動機裡面灌水,看看航空發動機能不能正常運行。

而在客機飛行的過程中,大部分是位於平流層的,簡單說,就是飛機飛在雲層之上,這個地方沒有雨雪之類的東西,所以發動機自然不會吸進去那麼多的水。


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