江西讀者詹朝暉問,戰斗機上有空調嗎?本刊請航空專家馮遠進行了解讀。
相信這位讀者想問的是現代戰斗機,因為一戰時期的飛機多數是開放式座艙,二戰飛機多數沒有氣密能力,也就無所謂空調。
其實空調的出現比飛機還要早一點。1902年,美國發明家威利斯·開利發明了利用電子機械裝置降溫的現代空調。他為此成立了開利公司,今天依然是世界上最大的空調制造商之一。
飛機上的情況和地面完全不同。實際上,飛機更需要關心的是如何給座艙加溫,而不是降溫。讀者們乘坐民航機的時候,可以在娛樂終端上查看飛行數據。其中有一項就是艙外溫度,當飛機上升到平流層、進入巡航飛行后,這個數字一般在-40-50℃。在地球大氣中,高度每上升1000米,溫度下降6℃。因此,哪怕是在對流層中飛行,艙外溫度在多數時候也是零下,即使考慮到機體和空氣的摩擦生熱,也不至于要給座艙降溫。這對于采用氣泡型座艙的戰斗機來說,更容易把艙內的熱量耗散出去,需要設法加溫。
因此,飛機空調更多是用來給座艙加熱的,而不是降溫。具體的技術手段也和地面上的建筑物不同。我們以常用的渦輪風扇發動機為例,在風扇的后面是各級壓氣機。在壓氣機的末級,空氣的溫度和壓力達到最高。設計師們在這里引出一部分高溫高壓氣流,稱為引氣。一部分引氣直接用來給機翼或機身表面除冰,一部分用來驅動氣動元件,還有一部分進入座艙加熱。這部分用來加熱的空氣要經過中冷器、循環冷卻器等設備,再與艙內空氣混合,把溫度控制到人類感覺舒適的程度,吹入座艙。
實際上,現代作戰飛機基本上都裝備了空調,包括A-10強擊機這樣的“消耗品”。
作戰飛機的空調控制面板和汽車非常相似。例如在F-15戰斗機上,空調和除霧、除冰開關設置在相鄰位置??照{有冷熱風、自動調溫、人工調溫,左右出風口可以各自開閉,并有三檔風力可選。
和民航機相比,作戰飛機上的空調有自己獨特的問題。尤其是早期空調缺乏自動調溫功能,需要飛行員手動控制溫度開關。在劇烈的機動中,飛機往往要穿越幾個溫度層,如果不及時調整,空調就會太冷或者太熱。一位A-10飛行員說,如果溫度調得太低,不但體感冷,甚至會有冰珠從出風口里射出來!
有意思的是,在寒區駐訓的飛行員往往要把空調開到最冷。如果發生事故,他們就要彈射后傘降在無人的冰原上,所以要穿著好幾層防寒服以免凍死。但在機艙里正常駕駛的時候,不開冷風就會熱得不行。
到這里,我們可以得到結論所以,戰斗機上沒有常規意義上那種采用壓縮機的空調。戰斗機也有需要用上常規空調的情況,那就是在地面待命的時候。在炎熱的天氣里,飛行員穿著厚重的飛行服坐在封閉座艙內,如果不控制溫度很容易中暑。這時候就需要出動地面空調車,用一根管子直接向艙內吹冷氣。