飞机每上升一千米,空中的温度会下降六度左右,这是一个基本常识,我们在上初中的时候,就听老师传授过这方面的知识。
因此,飞机在高空飞行的时候,空中气温会非常低。2018年5月14日,川航3U8633航班机曾经体验过空中的低温。
当时客机正在9800米高空飞行,挡风玻璃突然破裂,驾驶舱内温度骤降到零下40摄氏度,驾驶员凭着坚强的意志,冷静掌控飞机,使之与死神擦身而过,35分钟后将飞机安全降落于成都双流国际机场。
这说明两个问题,一是飞机在高空飞行的时候空中温度确实很低;二是飞行员开的不是一个露天飞机,只要飞机还有驾驶舱。只要挡风玻璃没完全破碎,飞机里面的温度不会跟外面一样低。
但是事实上挡风玻璃破碎的概率是非常低的,挡风玻璃脱落破裂大多是因为老化引起的,到了使用极限,肯定会强制更换的。
而且飞行员在驾驶舱不是穿着短袖,必须穿着可以减压的飞行服,是能够抵御一定的寒冷的。
但是无论怎么说,战机在一定高度的空中飞行的时候,驾驶舱里的温度肯定比地面要冷。
为什么说“一定高度”呢?因为飞机越升高空中气温越低,是相对的不是绝对的;有些时候,飞机上升到了一定的高度,高度越高、空中温度不但不会越低还会越高。
众所周知,在大气层平流层下面,存在一个同温层。同温层的高度在一万米到五万米之间,同温层是个无云干燥的空间,由于吸收了太阳辐射,温度越高,气温不但不会降低反而会越来越高。
为了安全期间,战斗机在设计的时候都会非常重视飞机的最大升限。F-16的虽大升限是15000左右,F-15 最大升限18000米左右,歼八的最大升限在20000米;黑鸟的最大升限在30000米。
所以战机在高空飞行的时候,面对的问题非常复杂;不仅会面对“严冬”,还会面对“酷暑”。二战中叫日军零式战机驾驶员闻风丧胆的美军P38,第一批飞机温度就不能保证正常,座舱内供暖不足,飞行员执行高空轰炸机远程护航任务中经常被冻得失去知觉。而在万米高空飞行的时候,飞行员却会被高温折磨,被热得大汗淋漓,出现“中暑”症状。
那么,如何让飞机在高空飞行的时候保持恒温?我们知道飞机上有发动机,发动机工作的时候跟汽车一样会源源不断怕喷出尾气,而尾气的温度是非常高的。
因此飞机的发动机产生的高温气体,就可以变废为宝,经过一系列的热交换器对它进行初步降温,然后再由冷却涡轮膨胀降温,接着再经过温度控制系统,就可以变成了温度适宜的冷风、或热风,输送到座舱和设备舱,从而实现机载设备的散热冷却、对驾驶舱和座舱环境实现温度控制,还可以对座舱的压力进行调节。
确切地说,设施师通过两套设备把飞机发动机压气机的引气分成热路和冷路,冷路经过上述制冷系统,出来后和热路混合,经温度控制系统进入客舱,机上飞行员,只要调节混合活门的开度就可以轻松控制客舱温度的冷热。
飞机的温度控制还有一个渠道,那就是设计有冷热空气的出口。把飞机外面的高压力的空气输送到一个低压的容器内,这样一来,空气在低压状态下就会降低,温度也随之就降低了,然后把降低了温度的空气输送到驾驶舱,就可以达到制冷的效果。反之,如果把低压空气输送到高压容器内,空气在高压状态下会升高,可以对机舱“供暖”,让飞机内保持适宜温度。
而高压空气是取之不尽用之不竭的,用这个办法控制飞机温度,经济实惠。
说白了,飞机空调系统虽然跟我们家庭使用的空调构造不大一样,但原理是一样的,都是用的空气循环制冷、制热原理,来对温度进行调节。
无论是战机还是民航班机,飞机都必须保持适宜的温度,这样驾驶员才能全神贯注驾驶飞机,保证飞机安全。有了可靠的温度控制系统,飞行员就不惧怕高空中飞机外面的酷暑严寒。
谢邀,飞机上面的确是没有空调,因为现在这东西不需要啊。
早期飞机上的飞行员的确有穿厚厚的毛料飞行服的习惯。这个飞行服可以提供一些保温功能。
但同时要注意的是,一战二战的飞机都飞的不高,温度下降并不像大家想象的严重。以P-38为例:这架飞机的实用升限是13400米,但是主要飞行高度是5000米,飞出极限速度飞行高速也仅仅是8000米多一点。虽然在这个高度空气温度已经到了零下20-30度,但在封闭机舱内飞行员是可以靠皮袄皮裤挺过去但。
现代战机可以飞行的高度已经达到20000米左右了。这时候高空温度下降到零下45度到零下55度左右,可以说是严寒了。不过,飞行员是可以通过座舱空气调控系统获得温暖的空气的。
热量哪里来的?
先看下喷气机的结构,我们会发现前面有很多的扇叶叶片,这个部分叫做压气机。通过高速旋转的叶片将空气压入逐渐变窄的压气机管道内。空气的气压就会逐级增大。
按照内能原理来说,空气的压力越大温度也就越大。于是这个部分其实就已经产生高温了。
看一个例子:
猛烈压缩空气是可以直接点燃物体的。这个温度是很高的。
航空工业比较聪明的地方就是在涡轮发动机压气机末端开了一个小孔,从这个孔内引出了一点高温气体,400多度吧,直接将这部分气体通过管路吹到驾驶舱内。既解决了驾驶室的氧气供应,又提高了驾驶舱的的温度。
所以在战斗机的驾驶室内,我们也就能看到空气控制的界面和冷热空气的出口。
如果说战斗机上没空调,这件事就有点不客观了,战斗机的空调系统仅仅是和我们日常看到的压缩机和电炉丝的空调不同罢了。
当然了如果你注意到战斗机的“空调面板”还会发现有冷风供应。
这个冷风部分一般是通过静压扩散原理进行冷风供应的。
这个系统不大,原理就是将高压力的空气倒入到一个低压的容器内,这时气压降低温度也就降低了,然后将降低温度的空气输送到驾驶舱。从效率上来说这种通过压力差来制冷的装置效率很低,但是对于飞机来说最不缺的就是高压力空气。所以在飞机上用起来也就是最经济实惠的方式。
这样冷暖都是可以能给飞行员照顾到了。
不仅仅是战斗机,我们乘坐的客机大部分情况下也是这样取暖和制冷的。