莫语2963
炎炎夏日，太阳欧巴在尽情地挥洒着他的热情，越靠近他，就越能感受到滚烫的热情。我们生活在地面上的人感觉已经这样强烈，那么开着飞机翱翔在空中的飞行员呢？
人类生活在地球的对流层，战斗机们普遍起飞后会进入距离地面10-50千米的平流层中飞行，我们所在的对流层下热上冷，而战斗机飞行的平流层是下冷上热，由于现代战斗机飞行高度大约是18千米，属于平流层的底部，所以不管飞机在对流层飞行，还是在平流层飞行，它的外部温度都不高。从对流层到平流层，每提高100米高度，温度会下降0.6摄氏度，飞机进入到平流层的时候，按照飞行高度18千米计算，机身外部温度比地面要低了约108摄氏度，即实际温度大约在零下75摄氏度。
这里，我们还需要考虑到飞机飞行与大气摩擦产生的热量，战斗机在平流层内的飞行速度是1.5-2.0马赫，产生的温度约100摄氏度，按照这样计算的话，这个摩擦产生的温度与高度产生的温度相抵消后，飞机机身的温度大约是25摄氏度，这个温度是人类最舒服的温度，飞行员不会感觉到炎热。
既然是25摄氏度，那么第二次世界大战的时候，为什么战斗机飞行员们都要穿着厚实的皮衣开飞机呢？第二次世界大战的时候，战斗机的飞行高度不高、速度不快，机身外的温度不高。以苏联的米格3高空截击机为例，飞行高度约8千米，速度约600千米/小时，离地8千米，与地面温度差是48摄氏度，即实际温度约零下13摄氏度，然后飞行速度约600千米/小时，这个速度产生的摩擦热量相对有限，摩擦产生的温度与高度产生的温度相抵消后，飞机机身的温度约15摄氏度。15摄氏度的话，人体会开始感觉到轻微的冰凉，加上当时的飞机座舱盖的气密性一般，如果飞行员不穿厚点的衣服，时间长了后，膝盖会严重受损。
飞机在高空中飞行，机身的温度其实不高，飞行员不会感觉到热，如果飞机处于起飞状态和低空飞行状态的话，温度会比较高，此时的座舱内温度需要靠飞机座舱环境控制系统（ECS）来调整。从某种程度来说，飞机座舱环境控制系统（ECS）是一部空调，只是这部空调的功能十分强大。飞机上配置的座舱环境控制系统主要用于调节座舱内空气的温度、流速、湿度以及大气压力和压力变化率等，确保飞行员能够在不同的飞行状态和外界条件下，拥有良好的工作条件和生活环境。
当飞机飞行的高度、速度和环境发生改变的时候，机身的温度会发生变化，座舱内的环境也随之发生改变。夏天的时候，当飞机处于高空飞行的时候，座舱内的温度适中，飞行员不会感觉到热；当飞机处于低空飞行的时候，温度会偏高，这时候ECS这套超级空调系统会保证座舱内的飞行员拥有良好适中的工作环境。
世界近代史观察员
如果你从炎热的沙漠基地飞行到1万米高空，飞机外部空气温度将从43°C降到-51°C！温度变化会有约100度。飞的再高， 温度还会继续下降，氧气浓度也会越来越稀薄。现代的战机都会有环境控制系统（ECS），其主要包括驾驶舱加压、供暖/供冷空调、挡风玻璃防雾/防冰、 航空电子设备冷却，烟雾探测和灭火。
△从拥有先进的环境控制系统（ECS）的现代战机上走出英姿飒爽的女飞行员
一、敞篷的一战飞机，飞行员只能通过穿厚厚的飞行服来抵御高空的寒冷
空调虽然在20世纪初就已经发明，但是体积太大，并不适合装在战机上，这种情况一直持续到大约二战后。
一战时，飞机是敞篷的，飞到高空，再加上飞机快速飞行产生的风速，温度会降的很低，即使在夏天，看着飞行员穿着厚厚的皮夹克或皮衣，也是非常正常的事情。如果是飞行高度非常高的轰炸机，即使是在夏天，飞行员仍旧需穿上厚厚的防寒服。
△厚厚的皮衣、皮帽、皮手套、皮裤和皮靴是一战、二战飞行员的标配
在第一次世界大战期间，皮革两件式服装在飞行员中非常常见，用以抵御低氧高空飞行的寒冷。皮革成为首选材料，因为它具有耐用性，并且可以防止飞行碎片，比如爬升和着陆时的昆虫撞击，以及当时的简单旋转和直列式电机抛出的油。1917年，澳大利亚飞行员弗雷德里克·西德尼凭借高空低温飞行的经验，开发出革命性的新“Sidcot”套装，这是一种飞行服，解决了飞行员在驾驶舱内保暖的问题。该飞行服具有改进，直到20世纪50年代才被英国皇家空军广泛使用。
△一战前后木质螺旋桨飞机飞行员确实需要厚厚的皮衣防护
第二次世界大战开始时，电加热套装被发明，最早由狮衣与通用电气公司合作研制，用于巡逻和轰炸机机组人员。巡逻机和轰炸机经常在30,000英尺以上的高海拔地区作业，空气温度会变的很冷，利用这种带电阻丝加热的套装，可以很好的御寒。
△1925年飞行员的飞行服，典型的“Sidcot”套装
二、二战中加压舱室的出现，使得笨重的皮革和羊毛皮夹克和裤子渐渐的变得不再需要
二战中， 随着封闭和加压的舱室开始出现，笨重的皮革和羊毛皮夹克和裤子渐渐的变得不再需要。例如，1944年在欧洲的B-17的飞行员，导航员和轰炸机驾驶员仅需穿着舒适的飞行夹克和军官制服就可以。但是在中部的机枪室内仍需要穿着厚厚的电加热套装，因为机枪需要通过窗口射击，冷空气会扑面而来。
△英姿飒爽的二战苏联轰炸机女飞行员
三、二战后飞机环境控制系统出现
二战后，亚音速和超音速飞机的出现使得飞机同空气的摩擦产生了更多的热量，密封的舱室内温度变得过高，人和机器设备均需降温，于是开发出环境控制系统。例如美国F86战机在早期型号上就拥有了环境控制系统（ECS）。
△F86战机的驾驶舱，左下角Environment controls为环境控制盘
△F86战机的飞行员进入驾驶舱，飞行服仍有些厚
四、现代飞机的环境控制系统（ECS）
现代环境控制系统（ECS）设计的更加合理和智能。飞机的空调并不是采用氟利昂来实现，它是通过从发动机的压缩空气获得冷空气，这同时会影响发动机的供氧和动力，因此通过智能的控制，可以很好地协调空调和发动机效率之间的关系。
△现代战机女飞行员，飞行服更加轻便（同时运用高科技手段，使飞行服具有防火、保温等卓越性能）
△典型飞机环境控制系统工作原理图
趣嗨武器
炎炎夏日，地面滑行的战斗机没有空调、没有WIFI、也没有西瓜，密封的座舱盖有机玻璃温室效应加特，往往让战斗机飞行员汗流浃背，好在地面滑行的时间较短，飞行战斗员的体质又够强，这点热还是可以忍耐的。如果时间长一点，还真不好说。
战机座舱环控系统送气口，红圈处
战斗机真没有传统意义的制冷空调，或者说没有冷却剂性质的空调，传统空调带来的死重，战斗机设计师完全无法接受的。战斗机上维持座舱温度的系统有个高大上的名字，称为环境控制系统。该系统不仅能调节温度，还能调节气压、湿度，以及供氧、保持空气流动等功能，的确比家用空调厉害得多。
环控系统工作原理
如图所示，通过冷热两条路径，从发动机压气机引入冷空气，从发动机涡轮后引入暖气，对座舱和设备舱进行温度调节。那么好了，如果战斗机在地面滑行的时候，夏日外界的温度同样很高，环境控制系统压缩空气的制冷功效就相当有限了，也就出现本文第一段描述的炙热场面。
地勤拽出可能被热晕的飞行员
战斗机能够在几分钟内飞到数千米的高空，不管是冬天还是夏天，此时外界的温度陡降零下数十度，环控系统引入发动机暖气为座舱供暖。简单点讲，对于座舱内的飞行员来说，只能享受冬天的暖气不能享受夏天的冷气。
图-160电风扇加特
坐过飞机的朋友也一定有类似经历，团长也有幸成为幸运的一两亿人，坐过一两次飞机。民航客机居然与战斗机一样，没有传统意义的冷却剂空调，脱离地面空调组的供冷后，停在跑道上干等了两个小时的飞机，客舱内真是热得不行了。空姐安慰道：等会儿飞起来就好了。又等了好一会儿，飞机才起飞，好愉快的桑拿经历。
红龙军团长
战斗机对重量的控制非常严格，甚至流传着”每让飞机减重一公斤，便可得到一公斤黄金”的说法。同样，对战斗机的座舱盖来说，当然要尽可能的轻，而且还要具备良好的透光性和抗冲击能力。在飞行中，因为战斗机座舱要提供给飞行员视野，所以其透光性一定要好，这样才能保证飞行员视野不受影响。同时，座舱盖的强度还要足够大，这样才能对飞行员起到保护作用。由于战斗机在飞行过程中会与空气产生剧烈的摩擦，所以座舱盖还要具备良好的抗冲击性和高温抗变形能力。
（歼10战斗机座舱盖）
目前，比较先进的一体化座舱使用的通常是丙烯酸酯和聚碳酸酯的复合材料。这种复合材料的优点在于：丙烯酸酯具备良好的透光性（透光率可以达到90%），而且其重量也比较轻，密度仅为无机玻璃密度的一半，可以被加工得很薄。聚碳酸酯的透光性同样很好，而且它的折射率、抗冲击和高温抗变形能力都很优秀，具备良好的稳定性。将丙烯酸酯和聚碳酸酯材料层合后压叠成型后，便可以作为座舱盖的材料，最后在表面镀上一层比头发丝还薄的金属膜，这样就可以得到性能优异的一体化座舱盖。我国歼20战斗机使用的就是这种材料制作座舱盖，综合技术水平已经达到了世界先进水平。
（歼20战斗机的一体化座舱盖）
对于战斗机来说，空调也是必需品，不过人家不叫空调，而是把它称为战机环境控制系统（简称ECS），它可以控制座舱内的气源的供气量、温度和压力。地面和高空中温度可以相差很多，按照海拔高度每升高1000米气温会下降6度的规律计算，如果地面温度是36度，那么5000米高空的温度只有6度。在如此恶劣的环境下，如果飞机没有“空调”的话，飞行员将很难忍受这种低温，而且飞机上的对电子设备也需要合适的环境才能工作。
（战斗机座舱内有大量电子设备需要合适的工作温度）
环境控制系统主要是通过引入发动机的空气来控制座舱内的温度。当需要热风时，系统就会引入经发动机散热器加热过的空气，来给座舱加温。而当需要冷风时，空气会先经热交换器冷却，然后到达冷却涡轮做功，以此进一步降低空气本身的温度，最终将彻底冷却后的空气输送进座舱。
（良好的座舱环境有助于降低飞行员的负担）
现在的战斗机性能越来越先进，也都配备了环境控制系统。有了它，就可以有效减轻飞行员的负担，保证电子设备的正常工作。不过一旦这个系统出了问题，后果将会很严重，例如美国的F22战斗机就曾因缺氧问题致使飞行员昏迷，最终酿成了机毁人亡的惨剧。由此可见，战斗机环境控制系统可不单单是一部“空调”，它对飞机的安全飞行至关重要。
（F22战斗机携带氧气瓶解决飞行员缺氧问题）
战情解码
首先要纠正一点，现代战斗机的座舱可不是玻璃的呦，虽然其看起来像玻璃，但并不是生活居家用的纯玻璃，虽然在现实的生活中我们许多的有关书籍和网络文章都称其为“玻璃”，但并不是真正的玻璃，一般来说出于实际重量和安全等原因，战斗机的座舱盖是由塑料制作而成的。具体的就是聚甲基丙烯酸甲酯塑料、聚碳酸酯塑料等，这些材料的廉价品在我们的日常生活中被称为“有机玻璃”，虽然带玻璃两个字但本质是属于塑料，所以并不是玻璃呦。
说完了战斗机的座舱盖我们再来说一下战斗机的“空调系统”，其实战机在日常的飞行中有两个温度调控措施，除了在千米高空甚至万米高空飞行时由于座舱外环境温度一般低于地面温度数十摄氏度，所以这个时候就要对座舱内进行加热，除了加热之外战机也还有一个制冷措施，这是一般战机在低空几百米飞行的时候所需要的，由于低空或者是超低空飞行时战机内外环境相差并不是太大，这个时候由于战机风挡透明，阳光直射产生热量，战机与空气摩擦产生热量，座舱内各种航电设备产生热量以及有的时候开启大功率雷达产生大量热量再加上飞行员抗荷服的大面积包裹导致散热困难，这个时候“空调系统”就需要对座舱进行制冷。
但是由于战机制冷系统相较于制热系统来说更加复杂且不可稳定控制，现在的话一般都不会直接进行这方面的大幅设计，最简单粗暴的方式就是禁止战机进行超低空长时间飞行，或者是在座舱内温度超过某一临界值后禁止飞行员飞行以及在地面事先对战机座舱进行降温。
说完了制冷和制热这两个措施后我们具体来说一下什么东西来负责战机的制冷和制热，也就是这个“空调系统”是什么。这个“空调系统”并不是单纯的我们日常生活中可以直接抽取外部空气进行制冷或者是制热的空调，其全称为“环境控制系统”（Environment Control System)，简称为ECS。这个环境控制系统是由“空调系统”和“座舱加压系统”以及“供氧系统”一同构成的，加压系统我们不用多说了，如果不对战机进行加压的话飞行员就会出现缺氧而昏迷，供氧系统我们也是懂得的。
至于这个“空调系统”除了制热制冷外还可以进行通风以及加湿。在制热方面，现代战斗机的制热相比较制冷来说比较简单方便，直接由发动机提供，现代战机发动机的空气经过压气机压缩后可以达到数百摄氏度，这对于处于万米高空的战机座舱来说可是一个非常直接的热源，于是战机只要对这些来自发动机的热量空气进行一些降温处理后就可以直接通过“空调系统”给战机座舱进行加热，可谓是简单粗暴。
迷彩眼观世界
正是由于随着海拔的升高气温会下降，这就叫“垂直温度递减率”，是一种客观存在的自然规律，当然这是正常条件下的数据，但不管怎么变，越高越冷是不会变的。因此战斗机的座舱就需要有一个“供暖”设备，这个设备光供暖可不行，飞机上下翻飞，高度变化非常的大，因此，温度不能是恒定的，而且热了就会产生干燥，人会口干舌燥，会不舒服。另外我们开汽车都知道，如果外面和里面的气温不一样会在车窗玻璃上产生水珠，甚至结霜，战斗机座舱狭小，都是玻璃的，如果结霜可怎么得了。所以这个“座舱环境控制系统”可是高科技的产品，美国的F-22 战斗机先进吧！供氧系统出了问题，难道美国连一个供养都解决不了？其实美国F-22的供氧系统是座舱环境控制系统的一个应用功能之一，是整个系统出了问题。
座舱环境控制系统功能很多，供氧、调节温度、保湿、除湿、调节座舱压力、空气流通、等等，如果这套系统坏了就麻烦了。说到这里兔哥插一句话，为什么以前战斗机飞行员驾机上天都穿皮衣皮裤，还要戴上围脖，现在就是冬天也不穿这些了？就是这个系统的功劳。如果战斗机的“座舱环境控制系统”出了问题，就要看你所处的高度了，一般情况下供氧是不会出问题的，F-22是一套供氧设备，没有备用氧气瓶，所以发生故障时就掉下来了。如果有备用氧气瓶就没有问题了，如果是高空万米以上就赶快下飞，降低高度，飞机的速度快，完全可以利用下降时的速度优势驾驶战斗机下降返场，这个并不难。而且座舱也都是密封的，温度会有一个保留时间，别冻着就是了。
现在战斗机的座舱盖都是一个气泡式的造型，战斗机座舱面积小，被四面阳光照射下温度必然会生高，特别是夏天。理论上的确如此，但理论也要结合实际情况，战斗机座舱透光性的确很好，而且战斗机的座舱玻璃都是高透光率的优质玻璃，别小看这个看似和普通玻璃没有区别的玻璃，学问可大了，战斗机的玻璃都是高技术工艺的产品，这样一块玻璃并不是谁都能造。最后说说战斗机玻璃座舱夏天会不会被阳光照的晒得慌。其实这个好解释，我们举个例子，大冬天即便是阳光明媚如果脱掉衣服依然会冷，战斗机也是这样的一个环境，尽管战斗机的座舱盖都是玻璃，但高空的温度却是极低的，所以，既便是阳光照耀，座舱里的气温依然是低的，甚至会冻伤飞行员。所以，并不会因为战斗机的座舱是玻璃的就会被太阳照热，没有这样的情况，小气候永远左右不了大气候。
所以战斗机的“空调”就是“座舱环境控制系统”，只不过是具备类似空调的功能，座舱环境控制系统就是为了适应战斗机的作战环境而研发的，目的就是让飞行员有一个舒服的作战环境，发挥出飞行员的作战本领。所以别看战斗机的座舱都是玻璃的，但是夏天不会因为太阳的照射就改变座舱的温度的，这就是座舱环境控制系统的本领了。
兔哥42928
前几天回答过坦克没装空调的原因，现在聊聊战斗机装空调这事儿，今天再来捋一遍：坦克一般没有空调，战斗机没有空调，但装配座舱环境控制系统（enviroIunental control system），客机是有空调，汽车也是有空调的。
最早的战机都是没有座舱环境控制系统的，由于温度会随着高度的增加而降低，海拔每升高100米，气温下降0.6摄氏度，海拔10000米左右时，气温就会下降60摄氏度，即使夏季地面温度为30摄氏度的高温天气，万米高空也是零下30多度，所以最早没有空调的时候，不需要什么制冷，每人配置一套飞行夹克，保暖。
现代战机飞行高度更高，为了满足飞行员生存所必需的氧气、温度、适宜的湿度等，战机设计有飞机环境控制系统。环境控制系统就可以供应温度湿度适宜，一定压力的空气。
但是飞机环境控制系统控制温度的原理和家里空调、汽车空调的原理大不相同，家用空调和汽车空调的原理相同都是利用逆卡诺循环。
飞机飞行的高度较高，空气稀薄，需要发动机的压缩机将空气压缩后，压力增加，温度也会增加，这些高压热空气经过在涡轮机中膨胀做功以及与冷空气进行热交换后变得温度适宜后，然后经过座舱空气分配系统，将温度、湿度适宜的空气供应到座舱内。
客机的空调原理类似，只不过客机还装有辅助动力装置（APU），这个就是一套小型的燃气涡轮发动机，因为飞机在起飞前一般要等待一段时间，这段时间乘客已经上了飞机，而飞机未得到塔台命令主发动机还不能点火，这时就需要额外的动力装置为空调供气，这样就让乘客在起飞前就享受到了空调。
今天的科普就到这里了，更多科普欢迎关注本号！
核先生科普
其实飞机在高空中飞行或者作战并不热的，甚至可以说冷，因为高空是严寒的地方。
很多人都知道在二战期间，飞行员为了能够在高空中保持自己的体温，往往要穿上厚厚的皮夹克。不过随着科技的发展，如今各国空军很少再去穿皮夹克了，因此很多人就有疑问了，在现如令的战机上是否有空调？
事实上，现如今的各型号战机上当然是有空调的，毕竟现在无论是飞机的研发还是制造技术早就甩了二战时期那些老飞机好几条街了，因此给飞机装上空调那是正常的，而在现在飞机中所装的空调其实并不叫做空调，而被称之为ECS，也就是战斗机环境控制系统的英文缩写，这套系统主要负责的就是飞机驾驶舱的温度、湿度，为飞行员提供一个较为舒适的驾驶环境。
事实上早期的飞行员之所以穿上厚重的皮夹克保暖，除了因为技术上的原因外，还有一部份原因是因为早期的飞机气密性非常差，甚至有不少战机采用的都是敞开式座舱，所以飞行员们只能够加厚衣服来御寒。
韦选锋
如果硬要数据的话，那么可以说每上升1000米高度温度降低6度。假设地面上的温度是25度的话，那么在高空一万米的温度就是零下35度了，所以说暖和一点没问题吧。
但如果仅仅靠玻璃座舱的温室效应，那么对于驾驶员来说依旧是——高处不胜寒啊，于是就有了ECS（环境控制系统），这就是战斗机里面简单的空调了。
咱们简单的看看结构：
ECS主要的功能是给驾驶舱增压并且提供足够的氧气和温度。最主要的增加压力的旁路就是从发动机仓的压气机里面去的足够大压力的空气，然后通过管路输送到驾驶舱内部的Air Outlet通道内。从而使驾驶舱形成一个正压的环境。飞行员呼吸过的废气会从驾驶舱的缝隙或专用泄压口输送到战机外部。
在ECS上有四个特别重要的组件，第一个是发动机引气管。分别由发动机的压气机引入冷空气、从发动机燃气涡轮后部引入热空气。冷热空气都有的情况下通过混合即可获得适度压力和温度的空气。
这也是我们有的时候在乘坐飞机的时候会闻到机舱内有一股煤油味的主要原因——毕竟有发动机尾气在里面。
第二个重要组件就是高度计，战斗机的ECS系统无法直接感知飞行员座舱的正常压力，只能通过高度计进行压力换算。这时高度计就会给ECS系统一个参考值，ECS系统通过这个参考值像座舱输入合适压力的空气。
第三个是控制系统了，
飞机的驾驶舱并没有复杂的空调设置温度等功能，只有一个旋钮式控制空气的。只能控制冷一点还是热一点或者关闭。通过旋转旋钮可以在一个基本适度的范围内去调节座舱温度。
第四个组件实际上是各自检测机构。这些结构在飞机的各个ECS节点上检测数值，发现异常会触发警报或采取备用供气方案。
在上面按钮上我们可以看到右侧的四个选项关闭供气、默认供气、气瓶供气和压气机供气。飞行员可以通过选择不同的供气方案来避免某一个供气旁路上的故障。
以上就是飞机本身自己的“空调”系统了。
军武数据库
战斗机上并没有安装传统意义上的空调，但是却安装了一套比空调的功能更加全面，作用更大的环境控制系统。环境控制系统指的是一套既能够控制温度湿度，也能够控制空气的流通速度以及空气中的含氧量的高科技空调。因为战斗机飞行员在飞行的过程中往往要上升到上万米的高空，高空中的氧气含量、空气流通速度、空气湿度以及气温都和地面有很大的不同，安装传统意义上的空调根本不能解决飞行员在高空中所面临的问题。
而且战斗机在飞行的过程中，并非只在一个高度上飞行，战斗机进行高低空飞行切换的时候，战斗机上的环境控制系统也会有相应的调整，以便于让飞行员时时刻刻处于最舒适的环境。特别是战斗机进行远程航行的时候，往往要同时跨越多个温度带，在这期间气候会发生极大的改变，环境控制系统也需要不断监测战斗机外的气候状况，以便于做出最快的反应。
实际上如果没有环境控制系统的帮助，战斗机飞行员在高空中往往会面临温度较低的问题，而不是面临温度过高的问题。毕竟战斗机上的玻璃都是经过特殊处理的玻璃，不会像平常汽车的玻璃一样吸热，否则战斗机停放在机场上，内部的仪器很有可能会因为气温过热而发生损坏。
海拔每升高1000米，气温就下降6度，战斗机平均的飞行高度大约在1万米左右，气温相较于地面下降了整整60度。即使是在赤道飞行的战斗机，飞行员也处于零下20多度的环境里面，在环境控制系统没有发明之前，最早的战斗机飞行员都是裹着厚厚的棉衣上战场的。可以说现代环境控制系统的发明大大的提高了飞行员的舒适度，也客观的提高了飞行员的战斗力，让飞行员能够在相对舒适的环境下作战。
