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飛機飛行在高空氧氣稀薄的情況下,是如何保證飛行動力?

簡介如下圖所示,就是航空發動機裡面的高壓壓氣機,我們可以看到上面密密麻麻的葉片,當發動機轉子轉動起來的時候【再下一張圖中就是轉動的壓氣機】,壓氣機轉子葉片和靜子葉片共同作用就可以把空氣壓縮,而隨著空氣壓力的提高,一定體積空氣內含有的氧氣就會提高

飛機上為什麼不缺氧

飛機飛行時燃燒航空煤油,在高空氧氣稀薄的情況下,是如何保證飛行動力的?

因為高空中氧氣非常稀薄,按照一般人的想法,氧氣不足航空煤油自然就沒有辦法點燃了,那麼為什麼在高空中飛行的航空發動機卻可以正常工作呢?

首先,空氣在進入燃燒室之前,都是要經過壓氣機的壓縮的。

如下圖所示,就是航空發動機裡面的高壓壓氣機,我們可以看到上面密密麻麻的葉片,當發動機轉子轉動起來的時候【再下一張圖中就是轉動的壓氣機】,壓氣機轉子葉片和靜子葉片共同作用就可以把空氣壓縮,而隨著空氣壓力的提高,一定體積空氣內含有的氧氣就會提高很多,當然就不會出現“缺氧”而無法燃燒的情況了。

飛機飛行在高空氧氣稀薄的情況下,是如何保證飛行動力?

飛機飛行在高空氧氣稀薄的情況下,是如何保證飛行動力?

而充足的氧氣是充分燃燒的必要條件,這也是為什麼航空發動機的增壓比是我們提高航空發動機效率的關鍵因素,航空發動機“三高”中的其中一高就是指的高增壓比,其他兩高是高涵道比、高渦輪前溫度。

比如說著名的GE9X發動機,其壓氣機的總增壓比可以達到61【如下圖所示】,相當於把原來的空氣壓縮到只有1/61的大小,這些高壓空氣中含有多少氧氣自然就不言而喻了吧。

飛機飛行在高空氧氣稀薄的情況下,是如何保證飛行動力?

其次,發動機在高空飛行的時候確實是跟地面不一樣的。

因為高空的空氣更加稀薄,所以即便是同一臺發動機,在地面上工作和在高空工作是完全不一樣的情況。

但是因為工程師在設計發動機的時候就已經考慮到這一點了,所以透過合理的發動機設計,不僅可以保證高空的稀薄空氣給發動機的正常工作造成什麼不利影響,還可以讓在高空飛行的時候(巡航階段)是最省油的,自然也就把這個問題給解決了。

下面這張圖就是飛行高度、發動機轉速對某發動機燃燒室燃燒效率的影響。可以看到,高度不同確實發動機的效率是不一樣的。

飛機飛行在高空氧氣稀薄的情況下,是如何保證飛行動力?

簡單說,只要你能夠想到的問題,航空發動機工程師都是已經想到了。不僅飛機在高空不會因為空氣稀薄而發生故障,甚至於高空的稀薄空氣恰恰是最省油的那個點。

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