冰冻战机
■沐 宸 贾 昊
上图中这架挂满冰凌柱的战斗机,好像被施了魔法一般,冰封在机场的停机坪上。这是韩国KF-21战斗机的原型机在一处环境试验室中,接受极寒条件下冰冻测试的场景。
一直以来,飞机外部结冰是威胁飞行安全的致命问题之一。飞行的飞机一旦遇上云层中的过冷水滴,机身表面会迅速积聚大量水滴并凝结成冰,尤其是机翼表面结冰,会直接导致飞机的空气动力系统恶化。冰霜附着在机翼表面还会增大飞行阻力,降低升力,严重影响飞机安全飞行。1985年12月,美国陆军第101空中突击师的200多名士兵乘坐一架道格拉斯DC-8客机回国,途中由于高空严寒造成机身表面结冰,最终导致机毁人亡。
早期的极端环境测试只能在自然条件下进行,测试时间、地点和频次受自然环境影响较大。环境试验室出现后,改变了飞机测试条件。环境试验室配有加热、冷却、吹风、喷淋等多种设备,可以模拟各种极端天气条件。冰冻测试中,环境试验室的温度可降至零下数十摄氏度,模拟出近似高空云层的冰雾云环境,使得飞机表面迅速结冰。此时,作为战斗机“心脏”的发动机最受关注。发动机能否保持稳定的运行状态,是战机正常飞行的关键。另外,电气系统和液压系统也是考察重点。在极寒环境下,战机上的各种电子元器件可能出现性能下降或失效现象,液压系统也会由于温度过低而停止工作。在这一过程中,科研人员利用监测仪器实时记录战机运转情况,通过参数变化找出战机上的哪些部位容易结冰,哪些部位可能受损等,从而改进战机的防冻系统,提升在极寒环境下的飞行性能。
值得一提的是,结束冰冻测试后,战机还要接受“酷暑”“强风”“暴雨”等多种恶劣天气考验。气候试验室内的全部测试完成后,战机还要在室外自然环境中接受进一步测试,直到通过全部测试后,才进入定型试飞阶段。
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