战斗机上有空调么？ 第1页

刚从莫斯科航展回来、摸过F-16/Su-30、和Su-47/Su-57/Mig-35热情合影过的空调老司机来回答。

战斗机是有“空调”的，并且目的是制冷，虽然高空气温非常低。

对于战斗机TMS很熟悉的朋友可以忽略后文。

• 为什么气温-60°还需要制冷？

对于战斗机而言，环境冷空气确实是冷源之一。

但高空大气密度低、飞机表面附面层（可自行google流体力学入门知识）摩擦剧烈，限制了对流换热的散热热流。

同时，现代飞机结构复合材料广泛应用，导热性能差，限制了机身向环境的散热。

因此，虽然飞机处于低温大气环境中，但通过表面向外部空气的散热非常有限。

• 热量哪来的？

家里制冷的需求来源于室外环境太热，飞机则完全不一样，是因为里边太热。

战斗机的主要热源是任务系统和武器系统。

比如一台有源相控阵雷达的散热就有好几千瓦，家用空调对着它吹都冷却不过来。

现代飞机任务系统飞速发展，使劲往里装各种航电设备，功率大得吓人。

更别说以后包括激光武器在内的定向能武器系统，功率和散热量都可能达到兆瓦级。

• 热量都去哪了？

战斗机的最终热沉有2个：燃油和冲压空气。

燃油是现代战斗机的良好热沉，通过各类介质把热量交换给燃油，燃油温度升高也有利于燃烧。

问题在于燃油温度不能太高，否则不稳定；同时换热能力与燃油量有关。

所以战斗机起飞带多少油，不光看需要飞多远，还要看任务载荷对热沉的需求。

冲压空气换热效果虽然不大好，但也还得用。一般通过冲压空气开口引进来，过散热器实现冷却。

• 和家用空调一样需要加氟吗？

战斗机的空调系统，确切讲叫做环境控制系统/热管理系统，原理比较多样，和家用空调不完全相同。

家用空调基于蒸发制冷循环，采用R22等相变工质、通过压缩机驱动，实现相变换热。简单点就是在屋子里从液变成气，吸热、屋子里就凉快了，气体去外机，通过压缩机压成液，重复循环。

对于客机而言，都是采用空气压缩制冷循环，不需要相变，而是从发动机压气机引出气体、通过涡轮（Turbine，透平）获得低温，再通过空气混合调节温度，送到机舱里。你座位上那个可以扭的空调出风口就是从ECS里来的冷气，飞行员那也是，一般新风给人，客舱出去的风再送设备舱等。

而战斗机比较复杂，老式战斗机类似客机，直接用涡轮空气制冷，但缺点在于从发动机引气会影响性能，而现代飞机热载荷特别大，满足不了需求。所以在F-22/35等先进战斗机上采用了复合式制冷方式，采用相变回路+单向回路+冲压空气换热等多种方式，满足制冷需求。

对于战斗机，当然驾驶舱需要ECS供气，还有一点就是机头和舱内往往有大量设备需要散热，这是主要热源，光靠吹风是不够的，需要上述多种手段。

军机热管理是一个非常有意思的事情，在下一代军机上会极大影响任务能力、武器性能乃至整体作战效能，美国开展了很多深度研究，我国也在迎头跟上。

需要国家多给funding让我们来搞。