Горячий старт

В авиации обычно используются два совершенно разных определения горячего запуска : одно для газотурбинных двигателей и другое для двигателей с поршневым впрыском топлива.

Поршневые двигатели с впрыском топлива

В самолете с поршневым двигателем с впрыском топлива горячий запуск представляет собой состояние, при котором предпринимается попытка запуска двигателя после того, как он уже работал, достиг рабочей температуры, а затем недавно был остановлен. Поэтому двигатель «горячий», отсюда и термин «горячий старт». Когда поршневой двигатель с впрыском топлива выключается, остаточное тепло двигателя рассеивается в воздух и окружающую конструкцию самолета. Часть этого тепла передается к топливопроводам двигателя и топливопроводам топливных форсунок в моторном отсеке, и поскольку в трубопроводах не течет топливо для их охлаждения, как это было бы в нормальных условиях эксплуатации, топливо может испаряться или «кипеть» внутри этих топливных баков. линии, создающие состояние, называемое паровой пробкой. Такое сочетание жидкого топлива и испаренного топлива в топливопроводе приведет к нестабильной подаче топлива в топливный насос двигателя и систему впрыска топлива. В тяжелых случаях топливные насосы могут «кавитировать» (когда насосная камера заполняется парами топлива, а не жидким топливом) и стать неэффективными. Пары в топливопроводах и потеря эффективности топливного насоса приводят к нестабильной подаче топлива к топливным форсункам двигателя и, в конечном итоге, к цилиндрам, что приводит к затруднению запуска. Паровая пробка также может возникнуть в полете на некоторых самолетах, что приводит к нестабильной работе двигателя или его остановке.

В отличие от газотурбинного двигателя, горячий запуск вряд ли повредит двигатель с поршневым впрыском топлива. Однако при неправильной процедуре запуска ситуация может дойти до того, что оператор разрядит стартерную батарею до успешного запуска двигателя, и существует риск повреждения батареи или стартера и чрезмерного износа из-за этих повторяющихся неудачных попыток запустить двигатель.

На земле паровые пробки в топливопроводах доставляют лишь неудобства. Однако в воздухе ситуация становится аварийной из-за затруднения повторного запуска двигателя. Поэтому важно, чтобы операторы поршневых двигателей с впрыском топлива переключали топливные баки до того, как топливо закончится, а также знали и понимали процедуру запуска двигателя с горячим запуском. В большинстве руководств по эксплуатации пилотов самолетов с поршневыми двигателями с впрыском топлива описаны конкретные процедуры запуска двигателя(ов) после недавнего останова, пока двигатель еще «горячий», чтобы избежать образования паровой пробки в топливопроводах или линиях подачи топлива. и включите успешный перезапуск двигателя. Не во всех руководствах по пилотной эксплуатации для описания этой процедуры используется терминология горячего запуска. Кроме того, в большинстве руководств пилотов по эксплуатации самолетов, подверженных возникновению паровой пробки, есть процедура устранения паровой пробки или «жесткой работы двигателя», если она возникает в полете.

Турбинные двигатели

В отличие от поршневых двигателей с впрыском топлива, горячий запуск в двигателе турбинного типа является результатом неправильной техники запуска, а не просто условием запуска двигателя, который является горячим из-за недавней работы и остановки.

В реактивном двигателе – будь то чисто реактивный , турбовентиляторный или турбовинтовой – большое количество воздуха, всасываемого двигателем, движется вокруг камеры сгорания или вокруг его пламени, а не смешивается с топливом и сгорает. Целью этого воздуха является охлаждение камер сгорания и поддержание температуры камеры в заданных пределах. Если бы не этот охлаждающий эффект, камера из-за сгорания стала бы слишком горячей и затем сгорела бы или даже расплавилась.

Независимо от варианта реактивного двигателя (чисто реактивный, турбовентиляторный или турбовинтовой), компрессор двигателя должен уже вращаться перед воспламенением топлива, чтобы компрессоры достигли достаточной скорости для всасывания воздуха и его прохождения через двигатель. Когда поступает достаточное количество воздуха, топливо впрыскивается, и тогда двигатель сможет работать сам по себе.

Важнейшая часть — впрыск топлива. Если топливо воспламенится до того, как вокруг камеры пройдет достаточно воздуха, его температура резко возрастет и превысит расчетные пределы камеры сгорания и лопаток турбины, что приведет к отказу. Это состояние известно как горячий старт.

В некоторых современных реактивных двигателях полномасштабная цифровая система управления двигателем (FADEC) предотвращает возникновение такого состояния. При отсутствии FADEC летный экипаж должен следить за параметрами двигателя и вручную перекрывать топливный кран, если температура выхлопных газов превышает максимально допустимое значение.