03.04 戰鬥機上有空調嗎?

韋德俊


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我是科羅廖夫,很高興回答這個問題。現代化的戰鬥機都配備有“空調”的,準確的說,應該叫環境控制系統,可以對機艙內的溫度進行調節。還記得川航的英雄機長劉傳建吧,萬米高空,分分鐘可以被凍傷。所以,飛機上裝“空調”是必須的。

現在的戰機,動輒飛到一萬多米的高空,甚至最高可以飛到三萬米,如果不對艙內溫度進行調控,肯定是不行的。所以,環控系統是必不可少的,是飛機上最重要的組成部分。

例如殲20戰鬥機進氣道兩側的神秘六邊形裝置,有很多人說這是等離子隱身發生器。其實這就是殲20環控系統熱交換機的進氣/排氣道,通過前進氣道引入低溫空氣,再通過吸收燃油/或滑油熱量並最終從後方排氣孔排出的方式來給戰機調節溫度。

環控系統會實時監測各類參數,對艙內溫度、溼度、壓力、流速等進行調節。環控系統主要通過發動機(或專用增壓器)進行供氣,在專門的溫控系統的調控下,通過製冷和加溫系統對空氣進行調節。通過空氣分配系統會將調節好的空氣通過各種管路系統向艙內輸送,再將艙內原來不新鮮的空氣抽走。

戰鬥機的環控系統保證艙內空氣的溫度、溼度、壓力以及新鮮程度。給機組人員提供一個良好的艙內環境。可以說,環控系統就是戰機的“空調”,它是現代戰機必不可少的系統之一。


科羅廖夫


戰鬥機上當然有空調了,而且必須有空調!

現在噴氣式戰鬥機大多都是一個玻璃罩形狀的駕駛艙,這能直接受到太陽照射,飛行員在裡面穿戴飛行服和飛行帽,可以想象戰鬥機在不同高度,不同季節駕駛艙裡面的溫差肯定是非常大的。

戰鬥機的空調系統一般名為環境調節系統,他們除了能調節駕駛艙的溫度外,還有增壓減壓功能,還能除去玻璃上的顆粒、防霧等。

以美國F-15戰鬥機為例,看一下他的環境調節面板。溫度開關:駕駛艙溫度的三通開關,自動駕駛時,艙內溫度自動維持在溫度旋鈕選擇的溫度上。手動駕駛時,駕駛艙溫度就可以隨旋鈕改變,關閉時,則空調系統就不發揮作用。這基本和我們家用車載的差不多。

F-15C戰鬥機的駕駛艙,你能找到空調開關麼

但是每架戰鬥機的模式可能不一樣,可想而知在執行空中任務或戰鬥時,有一個非常舒適的環境是非常重要的。但是飛機在地面或者航母上那麼他們的日子可就不太好過了。

F-15E戰鬥機溫控開關

因為有美國艦載機飛行員就曾經吐槽說:在航母甲板上他們會被要求打開艙蓋,由於飛機沒有足夠的電力,空調系統基本不起作用,夏天在甲板上很熱,而你在一個敞開殼的罐頭裡,周圍到處是戰鬥機噴出的廢氣,它有時會讓你呼吸困難,然你無法忍受,更有甚者曾經因此灼傷了眼睛,可見我們嚮往航母上HAPPY的生活並不是那樣美好。

F-16戰鬥機空調開關

而有一名飛行員曾經說過他的一次接人旅行,在一個萬里無雲的天氣,飛機剛剛起飛後不久他就發現空調系統壞了,沒有了冷卻和加熱功能,駕駛艙內的溫度很快就升高了,到達目的地之後他的飛行服從頭到腳都被汗水浸溼了,他本人也表示如果時間再長一點他有可能會因為身體不適分散注意力,甚至產生可怕的脫水現象。

由此可見戰鬥機上不僅會有空調,而且還是非常重要的必要配置!我是軍武奇兵,希望我的回答能對你有所幫助,謝謝你的關注與支持!


戰武奇兵


我是薩沙,我來回答。

當然是有了。

飛機上的叫做環控系統,不僅僅是調控溫度。

早在二戰初期,當時戰機還沒有這套設備。戰機尤其是大型轟炸機,一旦飛到高空,機艙就急劇降溫,甚至導致機組成員凍傷。

當時還沒有可以安裝到飛機上的小型空調,所以主要依靠武裝取暖。

飛行員常見的皮夾克,主要用途就是取暖而且不影響活動。

中後期,美國發明瞭可以加溫的飛行服,大體解決了這個問題。

然而,這是以前的事情了。

今天的現代化戰機,都可以飛到很高的高空,遠遠超過二戰的水平。

如果沒有溫度調控系統,飛行員早就凍死了。

以美軍在F-15戰鬥機為例,空調和除霧、除冰還可以使用受凍。空調有冷熱風、自動調溫、人工調溫,左右出風口可以各自開閉,並有三檔風力可選。

不過,目前環控系統早已非常先進,採用自動調節,不採用手動:包括溫度、壓力、溼度等等。

不採用手動是為了減輕飛行員的負擔。

飛機爬升和降落氣溫,隨著高度的變化,溫度會有很大變化,需要飛行員不斷調節。

而飛行員的任務是作戰,沒有必要分心在這些方面。

資料中這麼寫:環控系統會實時監測各類參數,對艙內溫度、溼度、壓力、流速等進行調節。環控系統主要通過發動機(或專用增壓器)進行供氣,在專門的溫控系統的調控下,通過製冷和加溫系統對空氣進行調節。通過空氣分配系統會將調節好的空氣通過各種管路系統向艙內輸送,再將艙內原來不新鮮的空氣抽走。

其實,以今天技術的先進程度,環控系統根本就是小意思。

時代不同了。


薩沙


航空航天專業的同學來回答一下這個問題。

我大學本科的時候有個室友,在選擇研究生導師的時候曾經一度想要去搞“人機環境工程”,我問他這個專業是幹什麼的,他說是給飛機裝空調的。

這個當然只是他的玩笑話。簡單來說,當飛機飛到高空的時候,飛機所處的環境跟我們正常所處的環境肯定是不一樣的,無論是溫度、壓力還是加速度,都完全是兩回事,為了讓人的身體可以適應這些惡劣的環境,科學家和工程師就已經要想辦法監測、控制和模擬這些環境,使飛機的駕駛員和乘客至少要能夠存活下來。

其中,給戰鬥機裝上空調、讓飛機駕駛艙的溫度適合駕駛員待著,肯定是非常重要的一件事情。當然了,這裡需要說一句,大部分時候飛機駕駛艙需要做的是“升溫”而不是“降溫”,尤其是飛機在高空飛行的時候,那個溫度簡直是能夠把人凍成冰棍。

而飛機的空調跟我們的家用空調肯定是有所不同的,其動力的來源一般是從發動機獲得,一般發動機的高壓轉子上都會有齒輪把動力輸出到附件機匣裡,然後就可以用這個動力發電還有驅動油泵轉動了【如下圖所示,就是從轉子引出動力的齒輪系統】。

而且,在一些特別極端的情況下,甚至於飛行員要穿著宇航服一樣的重型裝備來抵禦駕駛艙中的嚴酷環境了。比如說著名的SR-71偵察機,由於這種飛機高空、高速的特點,所以駕駛艙中的環境已經不是人可以直接呆的了,所以就要穿上下圖中這樣的厚厚的防護服。


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戰鬥機上有類似的東西,但是那不叫空調,而是叫做

“環境控制系統”ECS(Environmental Conditioning System),其功能也不僅僅是單一的製冷或者供暖,而是包括了控溫在內的增壓、供氣、除霧、煙霧探測、滅火等一系列功能,其中控溫也不僅僅是控制駕駛艙的溫度,更多的是給各種機載設備降溫,主要目的還是以製冷為主,即使是在溫度很低的高空也一樣(海拔每升高1000米,環境溫度就大概降低6攝氏度,所以萬米高空的溫度可以低至零下幾十度),為什麼?

首先,是戰機上的各種設備在工作過程中會產生大量的熱量,比如發動機、機載雷達、以及上面的各種電子設備等,其次,

高速飛行中的戰鬥機,表層的蒙皮跟空氣之間會產生劇烈摩擦,以及高空的陽光直射,都會在戰機的表層產生大量的熱量(即摩擦生熱),再加上高空的空氣較為稀薄,風冷換熱效果差,導致戰鬥機和外部環境之間的熱交換效率很低,所以,戰機內部的各種設備工作過程中產生的熱量就不能有效的散發出去,從而導致戰機內部的溫度升高,因此,為了保證機載設備的正常工作,就需要對機體內部的溫度進行控制,避免溫度過高,這就是ECS環境控制系統的功能之一,把這個功能理解成戰鬥機上的“空調”也是可以的。

▲F15E上的ECS相關控件

上圖為F-15E戰鬥機上ECS系統的相關控件簡圖,我們注意一下圖中的“TEMP”和“FLOW”兩個區域,每個區域中上面的是開關,下面的是旋鈕,其中:


TEMP開關:用於管理駕駛艙的溫度,當開關指向AUTO時,駕駛艙溫度自動控制在下方旋鈕上選擇的溫度,指向MAN時,可以通過旋鈕來改變駕駛艙內部的溫度,但不能自動保持。指向OFF,則是關閉供氣。

TEMP旋鈕:用於設置駕駛艙內部的溫度。


FLOW開關:控制艙內氣流的大小,MIN、MAX和NORM三個檔位分別用來設置最小、最大和正常氣流。

FLOW旋鈕:一個四檔旋鈕,用於設置氣源,指向BOTH時,表示兩個引擎都負責供氣,指向L ENG或R ENG檔位時,則是表示僅從左或者右發動機供氣,指向OFF時,表示關閉。


因此,戰鬥機上確實是有類似“空調”這樣的系統的,只不過這個叫做環境控制系統(ECS)的東西功能更加完善罷了,控溫只是它其中的一個作用,除了控溫之外,還包括了增壓、供氣等功能,也就是說,ECS環境控制系統,最主要的目的是給戰鬥機內部的設備以及飛行員營造一個最佳的工作環境。


哨兵ZH


戰鬥機有空調系統設計,以滿足飛行員對溫度範圍的生理需求。

戰鬥機空調系統與普通家用空調有所不同。戰鬥機空調系統設計在原理上其實很簡單。由於戰鬥機發動機有強大的動力儲備,有足夠的功率餘量為空調系統提供動能。

戰鬥機空調系統與家用空調有所不同,為了減輕重量,利用發動機自身的壓縮、膨脹功能區解決冷源和熱源的問題

可以利用渦扇發動機內外函道的不同分段溫度變化佈置加熱器和散熱器。在渦扇發動機的壓縮段,由於內涵道壓氣機對空氣的壓縮產生高溫可以用來加熱空調的制熱空氣,當然也可以在發動機燃燒室段佈置熱交換器加熱空調空氣。

不同類型的戰機空調系統設計又存在較大差異

在發動機渦輪機冷段,外函道的壓縮空氣因為要通過一個擴散口噴出與內涵道燃氣混合,因此,這段外函道的溫度會急劇下降,可以用來冷卻空調系統的製冷空氣。但是此法有個前提,內涵道與外函道絕熱良好,否則,內涵道會加熱外函道空氣而無法實現。

這樣,可以從壓氣機引出壓縮空氣,進入外置的擴散管道,最後通過尾噴口排出,這樣製造的冷源更為可靠,但是需要在空氣流道上開口。

到底採取哪種設計方法取決於實際情況。而實際上一般戰機空調製熱的需求大於製冷的需求。不過無論哪種設計,都必須圍繞著發動機外函道的穩定的空氣流來進行,沒有穩定的空氣,製冷制熱都無法實現。目前知名的飛行環控系統供應商是霍尼韋爾公司。

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當然有空調(正確叫法是環控系統)

戰鬥機座艙裡溫度是隨著飛機高度和速度變化的。

在地面時候,密封座艙被陽光直射,裡外溫度很高。長時間停地上時候,發動機沒啟動情況下還必須外接製冷車供冷氣。

在低空,這個問題更嚴重,陽光加熱+儀器自發熱+氣動摩擦加熱,外界空氣溫度也很高,很容易超過環控系統的控制範圍,只能考避免飛行來解決,比如美軍飛行手冊裡就對低空飛行有嚴格的室外溫度限制。

在高空就好得多,外界空氣本身溫度低(4000米以上都維持在零度以下),可以起到冷卻作用,緩解環控系統的壓力。資料圖:陣風的駕駛杆和油門杆安裝位置都高於正常標準,這一思路很可能會被殲-20吸取

所以座艙沒空調,飛行員都會有被烤熟的風險。現在普遍流行的氣囊式抗荷服,而這抗荷服上施加壓力的充氣囊是肯定不透氣的。同時越是先進的抗荷服覆蓋人體的面積也越大,散熱越是困難。這衣服冬天穿上還好說,要是到了夏天您來這一身,別說開飛機了,就是走兩步都有您受的。和普通人相比,飛行員要承受的悶熱就是突破生理耐受極限。有胸部氣囊的新一代抗荷服進行高機動飛行時,座艙溫度要低到6度才能保證飛行員不因為體溫過高而損失抗荷能力。比如,經多型戰機飛行員試穿後,飛行員雖認為可減輕疲勞,抗荷能力優異,但熱負荷卻十分嚴重。這樣下來,如何降溫就成了保障飛行安全的大問題了。

 當人體的體表溫度超過35度時,抗荷耐力就會開始大幅度下降,嚴重時幅度甚至可以達到2G以上,同時熱應激還會使飛行員出現頭暈、噁心、呼吸困難等一系列反應,喪失完成作戰任務的能力。美國空軍作戰部就是因此而做出了規定,氣溫超過38度以後禁止戰鬥機在900米以下飛行,超過45度則完全禁止飛行。

資料圖:第四代戰鬥機的抗荷服性能提升來自於氣囊覆蓋面積的提升——它已經覆蓋了飛行員的完整軀幹和下肢。包裹的這麼厚實,悶熱可想而知

  越是先進的抗荷服覆蓋人體的面積也越大,散熱越是困難;為了保證飛行員體溫不超標,座艙溫度需要降的更低。西方研究證明,當飛行員穿著覆蓋下身面積>90%,以及有胸部氣囊的新一代抗荷服進行高機動飛行時,座艙溫度需要低到6度才能保證飛行員不因為體溫過高而損失抗荷能力。如果欠缺一套通風和製冷能力特別強大的座艙環控系統,要在夏季低空飛行中滿足這一要求是不可能的。


趣百科


就現代戰鬥機而言是沒有空調的,但是有專門的環控系統,對戰鬥機進行座艙參數調節,包括艙內溫度,壓力,溼度等環境參數進行調節。

因為高空中飛機座艙和設備艙的環境與地面不同。飛機發明前,人們通過氣球試驗認識到高空稀薄空氣對人體的危害。在12000米以上的高空,即使呼吸純氧,也會發生缺氧現象。此外,高空低氣壓還會使人產生各種機能障礙,高空低溫也會直接影響機上人員的工作能力和安全。為了解決這些問題,出現了飛機環境控制系統,即保證飛機座艙和設備艙內具有乘員和設備正常工作所需適當環境條件的整套裝置。


福興堅哥


在夏天,我們可以沒有wifi,也可以沒有冰淇淋,可最不可缺少的東西就是空調了,有空調的地方才是最幸福的地方,這就讓很多腦洞大開的朋友想到了一個問題,那戰鬥機上面到底有沒有空調呢?如果沒有,那戰鬥機上的軍人怎麼忍受得了?如果有,那他們的空調是什麼樣子的?和平常用的是一樣的嗎?答案肯定是有的,因為百米之上的高空,溫度和溼度都是人類所不能承受的,不過它的名字可不叫空調,它的名字叫ECS。

在電視上,我們經常可以看到,當飛行員在戰機上的時候,他們經常穿著厚厚的皮夾克,來保持自己身上的體溫,其實這樣會有很多的問題的,比如說炎熱的天氣,飛行員就會很容易中暑,他們會使用這種方法,那是因為科學技術的限制,沒有了其他的方法,只能通過這一種方法。但是伴隨著科技的發展,我們經常可以發現,現在的飛行員在戰機上再也不必在穿著厚厚的皮夾克了,很多人就開始產生了疑問,難道戰機上也有了空調?

其實這樣的說法不能說是全對,也不能說是全錯。首先,戰機上肯定是沒有條件安上空調的,它的空間就只有那麼大。其次,科技現在這麼發展,肯定有其他的辦法去解決這個問題,那就是專家說的ECS。ECS的全名叫作戰鬥機環境控制系統,顧名思義,它的作用就是為了給飛行員提供更加良好的戰鬥環境。

最後,我們不得不提的一點是,ECS和空調在本質上很大的區別,它不是傳統意義上的空調,簡單的來說,它是通過機艙外冷,發動機熱,一個簡單的冷熱交換的過程。


深海迷彩


戰鬥機有空調,也是就是環控系統(ECS)。不過戰鬥機的環控系統比空調的功能更強大,除了調節座艙的溫度外,還負責座艙氣壓的調節、座艙通風、座艙蓋除霧、座艙密封、抗荷服加壓、油箱加壓、和電子系統制冷……可見空調只是環控系統的一個小功能。

一般來說,環控系統是通過從發動機壓氣機引出的高壓空氣,經過濾淨化降溫後通過管道輸送到氣密座艙內,然後提供給各系統使用。

由於從發動機壓氣機裡引出來空氣溫度可達500度以上,所以需要降溫後才能使用。首先引氣經絕壓閥後形成穩定的高壓氣,然後經過I級散熱器與II級散熱器後得到初步的降溫,最後在通過渦輪膨脹散熱器降溫降壓,溫度降到100度左右。

同樣,座艙空調系統所需的熱路空氣也來自這裡。

座艙空調系統的調溫原理很簡單,就是通過調溫閥控制系統冷、熱路的空氣混合比例來調節溫度。我們已經知道了熱路空氣來自發動機引氣,那麼冷路空氣來自哪裡呢?

冷路空氣一般來自進氣道衝壓空氣,如果溫度過高還需要經過製冷組件進一步降低溫度。現代戰鬥機環控系統一般採用蒸發循環制冷組件和空氣循環制冷組件,經過降溫後的冷路空氣就能在通過調節閥時與熱空氣混合來為座艙調節溫度了。

冷熱兩路空氣經過經調節閥調溫和水分離器分離水之後,就能形成座艙所需要的氣體流入座艙,一般來說可使座艙溫度保持在16~26攝氏度的舒適範圍內。


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