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战斗机能否在空中飞行时关闭发动机后再重新启动,会不会影响安全?

战斗机,在空中正常飞行时,先关闭发动机;然后,再重新启动发动机,理论上完全不存在问题;但关键是,在现实中,似乎没有那位飞行员,吃饱了撑着,没事干拿战机和自身安全开玩笑。为了战机和自身安全,飞行员都不会开这个玩笑。但是战机定型前,试飞员必须得干这风险活,以验证战机技战术性能,尤其是空中停车,再重新启动发动机,尽管存在一定的危机度。因此,一般飞行员,绝对不会在战机正常飞行中,突然关了发动机,再重新点火启动,毕竟空中的战机,不是陆地上的汽车,任何飞行器只要上天,就存在掉下来的危机度,理论上任何飞行器都会从天上掉下来。除非战机有特殊情况发生,比如发动工作异常,有可能失火或爆炸时,飞行员会采取临时空中停车,再重新启动的应急措施,但此处置却非常危险。如果发动机无法重新启动,那么战机只能靠滑翔无动力状态下降落了,是附近机场降落,还是野外迫降,成功和失败因素各占一半。此时,既靠战机性能,又靠飞行员的临危处置能力,同时包括运气的成分了,所以军方都会命令飞行员跳伞,不会冒失去飞行员的风险。战斗机能否在空中顺利开机,也即战机在临坠机前有足够的时间开车成功,取决于一定的飞行高度;现实中,战斗机突发空中停车的现象是客观存在的,譬如飞鸟撞击,被吸入发动机,发生空中停车。都是极为危险的,尤其对于单发的战斗机来说,可谓性命攸关,一旦飞鸟被吸入发动机,基本上不具备再重新启动的可能性,发动机大概率会燃烧,此时,为安全起见,飞行员最好是跳伞,要想将发动机燃烧的战斗机,安全降落机场,是非常危险的。海航在东海方向仅装备了一个单发的歼-10飞行团,此后,就不再装备歼-10,原因就是飞鸟撞机事故,导致海航损失了3架歼-10战斗机,其中,损失了一名优秀的飞行员,海航对于单发的歼-10有所忌讳,就不愿再装备了,毕竟使用环境飞鸟多。综上,对于战斗机来说,发动机是最关键的,战机在空中突然熄火,是非常危险的,有专业的航空名词称为“空中停车”,在战斗机发生的坠机事故中,发动机故障绝对是大头,最多的就是“空中停车”。一般战斗机,都会专门加装空中点火装置,一旦发生空中停车状况,飞行员按下空中点火按钮,主油泵会向燃烧室喷油,点火线圈通电点火,一般情况下发动机就可以正常工作了,如果仍然无济于事,那么飞行员只能选择跳伞了。

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当然可以了!而且空军飞行员经常会训练。首先战斗机之所以能够在天空中飞翔,其实就是利用发动机强大的推力,再借着战斗机本身的空气动力所产生的升力,才能够在空中飞行。可是一旦由发动机所产生的推力消失了,那么飞机就会立刻失去空气动力,接着就会无法在空中保持姿态,然后打着滚的往下坠。

可这个时候一名优秀的飞行员就会利用自己娴熟的操作,迫使战斗机本身利用下坠时产生的空气阻力让战斗机回归正常姿态。当战斗机回归正常姿态之后,再重新尝试发动机点火,如果发动机能够再次点火,那么战斗机就能够挽救回来。如果无法成功点火,那么也可以借用正常姿态进行弹射跳伞。

可如果飞行姿态还没有回归正常就匆忙弹射,这时如果飞行员自己位于战斗机下方,那么还没等自己的降落伞打开,战斗机就会拍在飞行员身上,而且发动机为什么会空中熄火的原因也很难找到,所以很多时候飞行员都会尽量将战斗机保存下来。

另外发动机自身即便在可靠也是有空中熄火的风险,双发发动机还好可以借助剩下一台维持飞行,但单发发动机一旦熄火就会开始坠落,所以平日里空军飞行员都会进行熄火后再重启的飞行姿态训练。

何止影响安全,飞机发动机一旦熄火就是非常危险的事情,稍有不慎飞行员性命都可能搭上。发动机一旦熄火,能把操纵飞机安全着陆的飞行员凤毛麟角。当年杨利伟在新疆服役的时候,在一次超低空演练时,他驾驶的强五在空中一侧发动机熄火。杨利伟硬是过硬的技术能力和强大的心理素质把飞机安全开回地面。就凭这个处置能力,能选为航天员也就不足为奇。但是这样的好飞行员全世界有几个?

所以这么危险的事情,指望发动机重启其实也不是太现实。因为发动机熄火后并不是任何条件下都能启动。在地面上,海拔高度高了都有可能造成无法启动的问题(比如早期的Su-27和歼11进驻不了青藏高原的机场),天上的条件就更苛刻。

发动机的循环对环境要求很苛刻,不是说点火就点火的

发动机熄火除去飞行员操作失误外,不外乎两个原因:1、发动机故障或者损坏;2、外在原因,比如吸入的气体含氧量不足,或者作了一些机动动作造成进气量不足(在三代机上这种情况很少出现了)。如果是发动机自身故障,那几乎没有重启的可能了。因为发动机工作时转速很高,转动惯量很大,只要飞机循环正常是很难熄火的。一旦是发动机故障导致熄火,就说明缺乏重启条件。比如撞鸟,或者发动机喘振、叶片脱落,这些情况严重到足以让发动机无法维持正常循环。那这时候就不能犹豫了,该弃机跳伞就弃机跳伞,否则最终一定是机毁人亡。

歼15撞鸟遭遇空中撞鸟造成发动机停车

如果是外在原因,比如说按下机炮按钮打了一梭子,结果机炮的烟被大量吸入到了发动机中,导致供氧量不足而熄火,那这种情况还是可以处置一下的。美国的A-10在早些年的版本就有吞烟熄火这个问题。这种情况下,发动机本身并未损坏,所以还是可以抢救一下的。

A-10射击时GAU-8产生大量浓烟,很容易造成发动机熄火,后来在炮口增加燃气导流装置才解决这个问题

如果重新启动不成功,只好弹射跳伞。但是,跳伞时座椅底下的二枚助推火箭将飞行员推出座舱时,飞行员的脊椎已经受伤,一般只有试飞员在试飞科目时才允许空中停车,重新启动。很危险!

兔哥解答一下这个问题;首先战斗机在空中主动关闭发动机然后在启动是一个定型必须要有的科目,主要是检验战斗机空中出现发动机停车后的再次启动能力,如果不能快速启动,也就只能坠毁了。正常飞行中是不允许关闭发动机的,这是违规的,也是严格禁止的,会增加不安全性,同时也没有意义,飞的好好的如果关闭发动机,战斗机的动力消失,战斗机的速度会快速下降,如果不能迅速启动发动机,后果很严重。



在正常飞行中,战斗机发动机空中停车属于机械事故,即便是能够重新启动,也要严格检查,找出导致发动机空中停车的原因,很繁琐也很严肃,甚至会导致这个型号的飞机,或者是使用这个型号发动机的飞机都停飞,这可是一个大问题,影响很大的。战斗机只所以在定型之前要试验战斗机空中停车这个危险科目,就是防止空中意外停车时发动机再启动能力,和找出战斗机停车后在什么高度再次启动发动机更有利。战斗机有单发战斗机,也有双方战斗机,双发战斗机的安全性要高很多,即便是一台发动机出现意外停车事故,还有一台发动机,再启动能力也容易。下面我们主要针对单发战斗机来说明问题。

战斗机发动机是如何启动的,了解了这个问题,有助于我们解答空中停车时的再次启动的可行性;战斗机的发动机的启动并不是一个简单的事,战斗机发动机基本都是涡轮风扇发动机,涡轮风扇发动机需要气流推动涡轮叶片转动并且达到一定的高速度才能产生爆燃现象。涡轮叶片是把进入的空气气流压缩,形成高压气体,然后注入燃油,形成高压混合油气,当油气混合气体达到最大压强,点燃,产生爆燃现象,高压高温气流从发动机尾喷管喷出,推动战斗机前进。涡轮风扇发动机需要利用高速气流推动涡轮叶片才能启动,而战斗机不前进就没有空气动力源,因此,战斗机在地面启动需要外部能量来启动。现在的战斗上都安装有一个辅助发动机,也叫APU,解决了战斗机自启动的问题。
战斗机上APU的作用以及启动程序;APU也就是一个辅助小型发动机,通常是一个小型涡轮发动机,首先要利用电源启动APU发动机,然后在带动战斗机的涡轮风扇发动机启动。APU有两种启动战斗机发动机的方式,一个是轴性连接,APU启动后利用连接齿轮带动战斗机发动机启动。第二种也是主流方式,方便位置选择,减少发动机直径,也叫气动启动,APU启动后能够产生高压气流,利用高压气流推动战斗机涡轮风扇发动机转子转动,当APU功率输出最大值后,按动发动机启动按钮,让战斗机发动机旋转,达到转速要求后,战斗机发动机开始向燃烧室注入燃油,形成高压油气混合体,点火器点火发生爆燃,发动机就被带动起来了。APU的好处是减少地面后勤保障,APU自身有一个电瓶,能够不依靠外部电源启动,但启动后耗电量非常高,需要主发动机启动后充电,通常情况下不使用战斗机上的电瓶,而是使用地面电源。APU启动发动机成功后并不马上关机,而且等战斗机爬升到一定高度后停止工作。



有了APU是否就保障了战斗机空中停车后的再次启动呢?APU是一套不依赖机外任何能源、自成体系的小型动力装置,理论上能够在战斗机发生停车时再次启动。这里必须要面对一个事实,就是启动时间和飞机所处的高度。战斗机正常情况下至少需要十多秒,多数是几十秒才能启动起来,战斗机在空中出现停车,即便是按照正常情况下的时间再次启动,如果战斗机的高度低于2000米,即便等战斗机启动起来,估计也掉到地面了,当然和战斗机的载重量也有关系。但是时间确实不满足低空情况下的再次启动的要求。特别是空中停车都是有故障引起的,例如,出现油路堵塞等情况,因此,空中再次启动要比正常情况下的启动更耗时,也没有把握,如果高度不够很难满足再次启动的条件。如何解决这个问题呢?这就需要另外一个辅助系统EPU。

战斗机单纯依靠APU理论上能够再次启动发动机,但并不能保障可靠性,因此,需要另外一个辅助系统EPU;EPU是Emergency Power Unit的缩写,其作用是在发动机出现故障时,给战斗机提供用电力和液压。因为战斗机的液压和电能来源于发动机,单发动机的战斗机动力失效后电能和液压也会失能,导致战斗机的最低限度的姿态无法控制,这个EPU系统就是能够输出战斗机所需要的电能和液压满足战斗机对飞行姿态的控制,从而保障飞机空中再次启动的时间,也可以保障飞行员跳伞时的有利姿态,如果可以,还可以为飞行员迫降战斗机提供姿态控制所需要的能量。

EPU燃料的特性;EPU以肼(jing)基燃料为应急动力源,也就是火箭发动机的燃料,肼储存空间小,虽然不能启动发动机,但带动应急发电机和液压泵还是没有问题的,因此,多用于体积小的战斗机等军机使用。但肼也有一个缺点,就是有毒,所以,加注肼时需要穿防护服,流程也要求严格。战斗机上的EPU是让肼(H-70肼燃料,含70%肼和30%水)和铱金属(催化剂)发生反应,产生氢气、氮气和高温水蒸气,驱动一个小型涡轮动力,带动应急发电机和液压泵,为战斗机提供电能和液压能,以便飞行员能够控制战斗机的飞机姿态,防止战斗机停车后失控。

现在先进战斗机上都采用了APU和EPU联合系统,例如,美国的F-16战斗机,欧洲的“台风”战斗机,F-22战斗机等等。战斗机空中是不允许关闭发动机的,即便是定型试验也是有一个安全高度限制的。战斗机空中停车后是否能再次启动首先是可以的,但有一个条件就是高度,目前虽然战斗机上装备有能够再次启动的APU和提供应急电源和液压源的EPU系统,但依然需要高度做保障,所以,如果空中故意停车,对战斗机和飞行员的安全具有重大影响,没人会这么做。
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