青藏高原被称为“世界屋脊”，有人说，它是“离天空最近的地方”，其海拔高、气压低、气候多变的特点给飞机和航空发动机安全稳定运行带来了极大挑战。过去很长一段时间，航空发动机高原性能不足，装备使用受到限制。

如今，中国的航空发动机事业取得了长足进步，更多的发动机可以在高原地区承担使命任务。今天让我们一起了解，航空发动机要翻越高原，需要面对哪些挑战？

空气稀薄  发动机“吃不饱”

喷气式发动机的工作原理是吸入大量空气，与燃油混合燃烧后产生高速燃气喷出，从而获得推力。推力的大小直接取决于吸入的空气量。

海拔3000米以上地区的空气压力和密度不足海平面的70%，且随着海拔的提升，空气压力和密度不断降低。这意味着发动机在高海拔地区每吸入一口“气”，里面的氧气分子数量大大减少。燃烧室里的燃油因为缺少足够的氧气而无法充分燃烧，会导致最大推力显著下降，这会给起飞和复飞带来极大风险。

同时，发动机起动需要起动机带动核心机旋转到一定转速，然后喷油点火。在空气稀薄环境下，压缩效率低，更难成功点火。

起飞和着陆速度要求更高

飞机升力的大小与空气密度正相关。空气稀薄，机翼产生的升力就变小。为了获得足够的升力使飞机离地，飞行员必须将飞机加速到比在海平面时高得多的速度，这就需要更长的跑道来加速，同时对发动机的加速性能要求也更高。

如若单发失效  后果会更严重

对于多发飞机来说，在起飞爬升阶段，如果一台发动机失效，剩余发动机在高原环境下本已衰减的推力，可能不足以维持飞机稳定爬升，安全裕度大大降低。

面对这些困难和挑战，该如何解决呢？

增加辅助系统

针对高原起动低压低氧环境，发动机可采用增加补氧系统的方法，在起动前期向燃烧室提供适当压力和流量的氧气，提高点火成功率。

优化供油规律和点火控制逻辑

通过发动机模型仿真计算与地面及高空台试验验证，调整起动阶段的供油曲线和点火策略，适当延长点火器工作时间以及起动机脱开时间，使其更适合高原的低氧环境，有助于提高高原起动的成功率。

优化发动机性能

对于高原起动需求较高的发动机，在设计初期就要保证发动机具有足够的性能裕度，针对高原起动环境进行性能评估，充分考虑到可能遇到的风险与故障，保证有足够的动力维持飞机起飞爬升。

顽强勇敢的航发人用一次次挑战成功攻克了高原飞行的关键核心技术。未来，我们将继续仰望星空、脚踏实地，将目光投向更极端的环境和更前瞻的技术，让中国的飞机用上更加强劲的“中国心”。

分享

微信分享 复制链接

微信扫一扫分享

收藏