喷气式飞机进气口那么大,下雨时,雨水进入发动机会有影响?

不知道是否思考过这个问题:在雨天飞行时,雨水会对飞机发动机造成什么影响呢?

喷气式飞机进气口那么大,下雨时,雨水进入发动机会有影响?

喷气式飞机在飞行的时候如果遇到下雨,那么雨水确实是会大量进入到发动机的。我们用世界上最常见的一台民用航空发动机CFM-56发动机为例,这台发动机每秒钟可以吸进去300公斤空气。所以一架有两台发动机的波音737飞机一秒钟可以吸进去500立方米的空气,半分钟可以把一个大型体育馆的空气抽光。而如果遇到了下雨,这一整个体育馆那么大的空间里的雨滴都会被吸到发动机里面去。

有人想,这么多水进到发动机里面去,是不是一下子就会把发动机燃烧室里面的火给浇灭了、让航空发动机熄火呀?虽然理论上发动机有可能因为雨滴进入而熄火,但是实际上是不会的。

我们知道,空气不是直接进入到燃烧室燃烧的,而是要先经过压气机压缩【如下图所示】。

喷气式飞机进气口那么大,下雨时,雨水进入发动机会有影响?

不说发动机核心温度高达1500度以上,某些军用发动机甚至能达到1800度的核心温度,这样的温度啥水都成水蒸气了,就说压缩机吧,我们知道空气被压缩后温度会上升,而压缩机能轻松将空气压缩到温度几百度的高温,这样的温度谁都成水蒸气了,这样对于发动机而言最多就相当于进气的含氧量降低,功率稍微不足了而已。

同时,飞机起飞时遇到小雨还能起到喷水加力的效应。当飞机起飞时发动机处于最大转速下,大部分进入发动机的雨水在离心力作用下被甩到外涵,这样只有少量雨水进入内涵。而流入内涵的雨水还起到喷水加力的效果,使发动机推力增大,从而改善飞机起飞性能。

2010年11月4日,澳洲航空32号航班的A380因零件瑕疵,起飞4分钟2号发动机便发生爆炸,飞机降落在机场后1号发动机无法关闭,而赶到现场的消防队使用最大水力也无法浇灭1号发动机,最终使用大量消防泡沫才让发动机熄火,整个过程耗时3小时,可见发动机有多防水!

但是,航空发动机在设计的时候仍然不希望水滴进入发动机内

由于雨滴击打风扇和压气机叶片,并且可能吸附在叶片上,造成发动机叶片更加容易损坏。同时,由于水蒸气含量的提高,给整个发动机内部气流的流动发生变化,造成发动机效率的下降,甚至于可能造成气流失稳。

另外最直接的问题是,水蒸气含量提高会使发动机燃烧室内气体的含氧量下降,轻者使燃烧室燃烧效率下降,重者会造成发动机熄火。

简单说,如果你把一台航空发动机整个扔到水里面,那这台发动机肯定会熄火的,所以进入一些雨滴可以,但是太多就不行了。

虽然民航适航条例规定发动机在吞入空气流量4%的水后还能保持工作,但依然发生多次大雨降落中的双发熄火情况。除了1988年110号航班,2002年嘉鲁达印度尼西亚航空421号也是典型案例。当时的一架波音737-300型客机在降落途中突然遭遇特大雨加雹,客机进入暴雨1分半钟后双发熄火停车,飞行员不得不迫降到一条河道中,客机在着陆时撞到岩石上,整机搜损严重而报废,此外还有1名空姐被甩出而遇难。所以雨水对于飞行有何影响,还需要分情况去看待。

为了对付这些雨滴,所有的航空发动机都要进行“吞水试验”,简单说就是给发动起来的航空发动机里面灌水,看看航空发动机能不能正常运行。

而在客机飞行的过程中,大部分是位于平流层的,简单说,就是飞机飞在云层之上,这个地方没有雨雪之类的东西,所以发动机自然不会吸进去那么多的水。


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