【科普】这么热的天飞行员没有空调吹怎么行?

飞机上当然要有自己的“空调”啦,专业地说这叫“环境控制系统”,简称环控系统。而“环控”可是飞机上不小的一个系统,调节温度只是它的一个子功能,它还可调节诸如压力、湿度等与环境相关的物理量。

飞机上的环境控制系统,可不是“空调”这么简单。毕竟,仅就温度这一项,飞上蓝天的战鹰感受到的是高处不胜寒。高海拔区域,舱外的温度是零下几十摄氏度。如果飞行员直接处在这个环境中,显然… 同时,飞机上的各类设备也还有着各自的工作温度区间,超出相应的区间,这些设备也是会“身体不适”的。所以,飞机上的环境控制系统不但要能给座舱飞行员提供舒适的气压以及环境温度需求,还要能给诸多机载电子设备、武器系统提供风冷散热冷却等需求。因此说,飞机上的环境控制系统是个大学问,涵盖了制冷技术、流体力学、传热学、控制工程、生理卫生学等专业领域。

飞机上的“空调”是怎样工作的?环境控制系统从飞机的“心脏”发动机处提取高温高压气体,经过一系列的热交换器初步降温、冷却涡轮膨胀降温,温度控制系统后,变成了温度适宜的或冷风、或热风输送给座舱和设备舱,实现机载设备的散热冷却、座舱环境温控以及座舱压力调节。正是通过机上环境控制系统的工作,飞行员和机上人员有了合理的座舱温度、舱内气压,有了舒适的工作环境以及足够的氧气需求,保证他们在万米高空的工作舒适度,确保了战机的战斗力。

大部分的军用飞机和客机上的“空调”采用的都是这种空气循环制冷系统。另外,也有或单独或组合使用的蒸发循环制冷系统。而这种蒸发循环制冷系统与我们日常生活中的“空调”蒸发压缩式制冷循环原理一样,都是利用制冷剂的状态变化来转移能量。因为现代飞机需要的冷量越来越大,加之蒸发压缩式制冷技术的进步和新型制冷剂方面的研究,使得这种蒸发循环制冷系统在客机的辅助制冷单元中和军机中的应用也在日益广泛。

这些专业名词描述的是新“空调”飞机上的“空调”系统经过不断的技术迭代,最终达到今天的数字式座舱压力控制系统、双轴四轮高压除水和全电环控系统。而随着多轮升压式制冷、相变载冷传输、液体冷却传输、高温热防护、热/能量管理等关键技术飞速发展,推动着飞机环境控制技术向高效率、低代偿迈进,向着热能综合管理的方向发展。未来,环境控制系统将整机功率、发动机功率和冷却装置综合成为整体组件,在热量和功的需求与使用上,进行统一管理,实现从分系统优化向整机性能优化的跨越式转变!从而助力蓝天雄鹰自由飞行,守我海空!

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