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  • 1 # 容濟點火器

    實際上,雨水以及沙石飛鳥等異物被吸入航空類發動機(一般是渦扇發動機)後,有很大得一部分都進入不了核心機得(包括高壓壓氣機和燃燒室以及高壓渦輪),大部分異物都會在經過風扇後在離心力的作用下進入外涵流道,然後排出到了大氣裡邊,整個過程就好比朝一個家用風扇噴水一樣的道理。

    現代的噴氣式發動機,最前面的是一個壓氣機,而且是分幾級壓氣的,所謂壓氣機其實就是一個大風扇,當雨水衝進去發動機的時候,首先會附著在葉片上邊,而在葉片的高速旋轉下,利用了離心力自己就可以把水甩到發動機內壁上,這時再在內壁上設計一個導流槽就可以把雨水匯出發動機了。

    而且即使進水了,正常情況下不會對發動機造成任何不良影響,除非在高空或者低溫狀態下水氣結冰就會對發動機造成了致命傷。因為發動機燃燒室內溫度都高於1000度,壓力高達數百兆帕,水氣不僅不會起到阻燃,而且還會被分解。水的阻燃效果是因為會在燃燒物表面形成了阻止氧化的保護膜,而飛機燃燒室內並沒有這類固態燃燒物,而是一定濃度的油氣混合氣,在位於燃燒室內渦流穩定器後再穩定燃燒的,水氣不可能在每個油氣分子表面形成了阻燃膜,自然沒法使得燃燒室熄火了。而結冰就完全不一樣了,發動機的壓氣機是位於燃燒室前,又是低溫部件,同時還是高速部件,尤其是高壓得壓氣機,轉速非常高,結冰的直接後果就是會直接打壞壓氣機,輕則造成葉片變形,引起進氣喘振,重則造成葉片斷裂,甩出擊穿發動機導致發動機爆炸。

    要知道發動機渦輪前的溫度都在1000攝氏度以上,而戰鬥機用的高效能發動機,渦輪前溫度都在1500度以上,最高的可以達到1700度以上。雨水在到達發動機進氣口時,由於進氣口的空氣流速非常快而且渦旋非常多又非常激烈,混在空氣中的雨水瞬間就會被撕裂了,形成了氣水霧狀混合物,也就是和雲一樣的東西。就算有比較大的雨滴沒有被完全撕裂,發動機前端的空氣壓縮機葉片也會將它攪碎成霧狀的。而霧氣進入發動機之後會和發動機內的含碳元素的汽油發生反應了生成新的烴類物質,而這些新的烴類物質實際上是比汽油更好的燃料,更加有燃燒值,會使得發動機變得更有力。就好比水滴掉進旺盛的火爐中,火力不但不減小而且燃燒會更旺盛一個道理。甚至有部些飛機,利用了這一特性,讓水在變成水蒸氣膨脹1600多倍得氣體,往飛機發動機裡噴水,來增加了排氣量,產生了更大推力。但是這種方式讓水蒸氣擠佔燃燒室空間,降低了燃燒室氧氣含量,使得燃燒不太充分,浪費了燃油,起飛的時候濃煙滾滾。

  • 2 # 航小北的日常科普

    首先要說的是,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】。壓縮過後的空氣溫度可以高達幾百度,所以液態水早就變成了水蒸氣了,參與燃燒的氣體只是水蒸氣含量比較高的氣體而已,並不會“澆滅”燃燒室中的火焰。

    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。

    現在的高贊答案可以見下圖,我不知道他是不是在開玩笑,但是說“沒有壞處”和“水分解成氫氣和氧氣,動力會更好”的說法是完全錯的。

    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。

    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執行【如下圖所示】。

    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【如下圖所示】,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。

  • 3 # 海事先鋒

    雨水進入現代噴氣式飛機,尤其是軍用飛機的發動機會怎麼樣?答案是不太要緊。因為現代航空發動機多為渦扇發動機,就算不是渦扇發動機也是渦噴發動機,如果這兩個都不是,那也就不是一個噴氣式飛機了。

    進入外涵道的水被直接噴出去了。

    雨水進入渦扇發動機,分為兩個部分,一個部分是從內涵道進入,一個部分是從外涵道進入。我們先看看從內涵道進入的。雨水進入內涵道後,發動機的渦輪前溫度會馬上把這些雨水烘乾,變成水蒸氣,甚至連水蒸氣都剩不下,這樣高壓的空氣進入了內涵道後流入了壓氣機,壓氣機後是燃燒室,當這些雨水在渦輪盤附近的時候,就已經被烘乾蒸發了,那裡的渦輪前溫度高的有1000多度,低的也有七八百度。

    圖為渦扇發動機的進水測試。

    而進入壓氣機的水蒸氣,因為壓氣機的分級處理,使得這些比普通空氣壓力稍大的氣體馬上也被分化成合適的壓力,進入燃燒室,在燃燒室燃燒後,排出飛機發動機外。這個過程中,含水分的空氣並不會對發動機構成什麼太大的影響,可以說,只要進入了內涵道,不論你是雨水,還是飛鳥,最後都會什麼也剩不下,溫度實在是太高了。

    圖為戰鬥機渦扇發動機結構,圖中前方就是其渦輪盤,那裡的溫度高達1000多度。

    進入外涵道的則不會面對那樣高的溫度,雖然溫度也不會太低,但是基本都不會熱到過分,外涵道是冷涵道,是用於輔助內涵道產生額外推力,降低內涵道的燃料消耗的。外涵道進入雨水後,會直接經過發動機的涵道噴出,如果是少量的雨水,那麼噴出去就是氣體,也就是我們常見的飛機飛過後留下的白色線,而如果是大量的水進入,那麼噴出去的也會是水。

    在燃燒室燃燒後噴出去,就剩下火焰了。

    但是水進入外涵道並不好,外涵道雖然也進行了大量的防腐處理,但是任何東西都不能積水,一旦有了積水就麻煩了,積水雖然也不那麼容易,但是一旦造成線路出現問題也不好,所以飛機還是儘可能的避免在大雨天氣飛行。

  • 4 # 航空之家

    小雨怡情,大雨傷身,狂雨機毀人滅。飛機在小雨中起飛,不僅不易引起發動機熄火停車,還能增大發動機推力。但是飛機在大雨中降落就危險重重了,如果風扇不能將雨水甩到外涵而流入燃燒室,就會導致燃燒室熄火。典型案例就是1988年5月24日,中美洲航空110號航班在5000米高空遭遇特大暴雨,直接導致雙發熄火最終迫降在草堤上。小雨如何怡情?

    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,從而改善飛機起飛效能。

    工程師在設計航空發動機時,就考慮到了暴雨的影響

    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!

    而飛機在降落過程中遇到暴雨則需要小心了,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。

  • 5 # 諸葛小徹

    我們知道飛機的飛行完全依靠機身上安裝的發動機提供飛行的動力,有了這些發動機,飛機才能在跑道上加速前進直到飛上天空,而我們在電視和電影中也經常看見一些飛機在陰天甚至大雨傾盆的情況下起飛的情況下,這些天氣情況下起飛,發動機難道不會進水嗎?我們知道汽車的發動機進水了會壞掉甚至報廢,那麼難道價格更加昂貴的飛機發動機不會怕在雨天起飛的時候吸水掛了?原來飛機設計時發動機就被設計的具有了一定的防水效能。所以才能不怕雨天飛行進水壞了。

    電影當中的飛機往往能在暴雨傾盆當中起飛,其實這並不是一種純粹的藝術描寫,至少現在的發動機真的能做到防水,因為飛機發動機的吸氣量巨大,這意味著在飛機加大發動機功率準備起飛的時候,前面一大片區域的空氣和其中的雨滴都會被髮動機直接吸進裡面,畢竟噴氣機每秒能吸入整整500立方米空間的空氣,這是非常大的進氣量,其中裹挾的雨水更是不計其數,那麼問題來了,為啥它不會熄火呢?

    這就要從發動機的工作原理說起了,噴氣發動機吸氣後並不是直接進入燃燒室的,而是將空氣吸入壓縮機進行壓縮之後才送進燃燒室的,且不說發動機核心溫度高達1500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(有興趣的讀者可以拿出自家打氣筒堵住出氣口壓下壓把再摸摸底下空氣所在的地方,力氣夠大的話甚至會有點燙手),而壓縮機的力量顯然比我們的手要大多了,它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。

    事實上發動機設計時都得透過灌水的測試,就是開車,然後前面很多噴水器瘋狂往裡面噴水,這樣就能模擬大雨情況下起降的情況了,當然,飛機的發動機也不是完全防水的,如果被丟水裡就當場去世了。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 馬上年三十了,婆婆家也沒有說讓家裡人在一起吃個年夜飯,是什麼心態,婆家都是這樣嗎?