既然飞机怕撒币，为什么不给发动机加个盖呢？

“老人向中国南方航空公司飞机的引擎投掷硬币祈求好运并导致飞机延误”的离奇事件以“警方不会调查”和“一些机场在偏远座位登机时会有额外人员保护引擎”的更离奇结局而告终。

在这次事件引发的广泛讨论中，有一个非常有趣的声音——既然发动机如此“脆弱”，为什么不在进气口上贴一层纱布呢？这样，硬币、沙子、鸟或人体就不会钻入发动机制造麻烦。就像电风扇外面的保护罩。这么简单直接的想法，怎么会没人做呢？

当旧飞机的“面罩”不飞行时，通常会用一个盖子或头罩来密封发动机的进气口和出气口。资料来源:aircraftcovers.com

发动机工作时，你能戴上面罩吗？

Me-262双喷气式战斗机。来源:互联网

这是一张张珍贵的旧照片。照片中的飞机是世界上第一代喷气式飞机中最著名的一架——二战期间的德国梅塞施米特Me-262双引擎喷气式战斗机。在Me-262的机翼下，悬挂着一对Jumo-004轴流式涡轮喷气发动机。这台有70年历史的发动机是现代涡轮喷气发动机的直接祖先。在后来的日子里，人们对喷气式飞机的构型做了许多尝试。今天的飞机与我-262非常不同。然而，当今天的大多数涡轮发动机被拆卸时，Jumo-004的结构没有大的变化。

每架Jumo-004能产生8.8千牛顿的最大推力。梅塞施米特的工程师花了一些时间考虑如何安排两台发动机，当时这两台发动机似乎有很大的推力。在综合结构设计、维修性、武器装备等因素后，Me-262采用机翼悬挂布局，即发动机悬挂在机翼下。这样做的好处之一是不需要为发动机设计复杂的进气道。如果发动机埋在机身里，如何让空气流入发动机是一个大问题。涡轮喷气发动机工作时需要大量空气。以Jumo-004为例，它的最大空气流量约为每秒20公斤。如果进气道设计不好，发动机可能会“堵塞”或“堵塞”。想象在冬天逆着强劲的北风行走。你经常在风中窒息而不能呼吸吗？

机翼悬挂布局省去了进气道设计的难题，但同时也有一个副作用，即进气道离地面太近。当时，机场的条件很差。跑道是由泥土或草制成的，如果吸入异物，发动机就会损坏。如果你仔细看这张照片，你会看到发动机进气口上有一个半球形的盖子。这表明梅瑟施密德的工程师们确实考虑过“进气保护罩”的想法，并真正尝试过。

这张照片非常珍贵，因为它是我发现的唯一证据，证明我的Me-262使用了进气口保护罩。这种装置在留下的文物或其他照片上是看不见的。这可能表明掩模的实验结果并不理想。原因可能如下:

太尴尬了。小碎片(包括硬币)能被它阻挡，很难对发动机造成毁灭性的损害，而一层面罩显然无法阻挡那些致命的大动能异物，无论是因为它们的高速还是质量。相反，受损的保护罩本身变成了致命的碎片。

你想变得足够强壮来应付吗？从理论上讲，这是可行的，但是额外的重量和进气口的阻碍将显著降低飞机的性能。

喷气式飞机经常飞行的区域经常导致机身结冰，这不仅增加了飞机的自重，还严重损害了飞机的空气动力学形状。气流吹走的碎冰也可能使飞机坠毁。进气保护罩的结构最容易产生积冰。堵住进气口并不意味着碎冰会被吸入发动机……没有办法防止结冰或除冰，还应该增加额外的复杂性、重量、成本和可靠性。

坦率地说，及时派人清理跑道上的碎片是不经济的。鸟撞并不罕见，但是在航空史上，一次让所有引擎都坠毁的严重空难是屈指可数的。更有意义的是提高发动机的可靠性，确保飞机即使在一个发动机损坏的情况下也能安全飞行。毕竟，吸入异物不仅可能损坏发动机。

一年到头守护机场的倒霉战斗机现在确实有一种涡轮发动机罩着面罩的飞机。这是直升机。下图是西科斯基CH-47奇努克重型运输直升机后机身的特写。可以看出，莱康明T55涡轮轴发动机的进气口覆盖着一层锥形金属网。

直升机的“面具”。资料来源:cqplanespotting.blogspot

为什么？看下面的图片来理解。

浓烟滚滚...照片来源:ukforcesafghanistan.wordpress.com

直升机巨大的旋翼会把所有没有固定在地面上的小东西吹得到处都是。如果发动机没有配备面罩，它将不得不报废几次。不仅是这种覆盖网，许多直升机发动机的进气口也安装了离心灰尘分离装置。

直升机可以安装面罩。除了*这样做之外，他们的发动机空气流量小，飞行速度慢。它们基本上飞不到结冰区那么高，这也是原因之一。

如果战斗机和类似的东西不得不在如此糟糕的跑道上起飞和降落，那么他们必须采取措施。例如，米格29是前苏联米格设计局的经典产品，被定义为前线战斗机，因此根据设计指标，它有能力在机场起飞和降落。为了防止碎片损坏发动机，米格设计人员简单地在进气管中设计了一个活动盖板。请注意，这是盖板，而不是网盖。起飞和着陆时，盖板可以完全密封进气口。发动机空气从哪里来？机身上部打开了两个巨大的百叶窗，当起飞和着陆时，百叶窗被打开用于进气。

这种复杂的设计不仅增加了额外的重量，而且百叶窗占据了宝贵的机身空间，使米格29携带很少的油。后来，米格29因其操作半径小而受到用户的批评。为了去掉“机场警卫”的绰号，在后来的改进中，取消了防碎片设计，把节省下来的空间变成了油箱。

二战后，喷气式飞机的发展速度超过了音速。喷气发动机的推力正在增加。目前使用的最先进的发动机是安装在美国F-35战斗机上的普惠公司的F-135涡轮风扇发动机。它的体积比Jumo-004稍大，重量比它的老祖先稍重一倍多。它的最大推力达到182千牛顿，相当于19吨力。推力很惊人，这意味着吸力也很好。F-135的气流速度接近每秒200公斤。

靠近这么大的吸油烟机是什么感觉？别担心，我今天不会给你看西红柿鸡蛋汤。

1991年2月20日，“沙漠风暴”结束前一周，美国核动力航空母舰罗斯福号在海湾巡航，各种军用飞机日夜起降。那天晚上，一架格鲁曼公司的A-6“入侵者”攻击飞机滑上了起飞线，准备弹射到夜空中，并向伊拉克人的头上投掷数吨炸弹。这种重型飞机看起来像一只长着翅膀的蝌蚪，装有两台普惠公司的J-52涡轮喷气发动机，每台发动机的最大气流约为每秒80公斤。A-6配备了一架航空母舰上的飞机弹射装置。飞行员把油门推到最大，准备去天堂。这时，20岁的士兵JD Bridges觉得有必要再检查一下弹射器挂钩是否连接到飞机的前起落架上，于是猫用它的腰爬了上去。

你可以看到剩下的。兄弟B成了马克·夏加尔名画《生日》中的英雄。不幸的是，他想亲吻的是死亡。火光一闪，甲板上的其他士兵必须闪念，完了，要刷甲板。

马克·夏加尔的名画《生日》。来源:互联网

然而，兄弟B没有死。他被困在进气口了。他的头盔、护目镜和马甲被吸入引擎，产生火焰。飞行员意识到有问题，立即关掉了发动机。兄弟B只是受了点轻伤。这是事故发生几小时后，船上的宣传人员记录的采访镜头。

说到进入气道，这个人更安全。

这是一名美国士兵正在检查第一架完全隐形设计的飞机F-117A的入口。呃？为什么这个人的下半身看不见？据说他的身体不应该从进气口看到吗？仔细看看很有趣。

F-117A的进气口实际上是用金属网扣住的。然而，这个网阻挡的不是异物，而是雷达波。仔细看看a6的入口。从进气口往里看，你可以看到发动机。我不知道B哥哥是否会再抽这张照片。

资料来源:2007年C. Ishmael

旋转的发动机叶片是雷达反射的强大来源。洛克希德臭鼬工厂的工程师使用精心设计的金属网来阻挡特定雷达波的辐射。今天，更多隐形设计的飞机将使用弯曲的进气口，以避免雷达波直接击中引擎。无论哪种方式，都会影响进气口的效率，但对于KPI来说，隐身是最大的要求，没办法，忍着。

客机还有另一条出路。在谈论了这么多与每个人的生活无关的军用飞机之后，让我们回到民用飞机。听起来民用飞机不像军用飞机那样“精力充沛”，但发动机的吸力却不一样。喷气发动机都是把一定量的气体“抛”到一定速度的装置，这不过是动量守恒。为了增加动量，要么增加喷射速度，要么增加喷射质量。对战斗机的要求是更高的速度，所以喷气速度应该更高，发动机的直径应该适当减小，这样也可以减少一些阻力。

然而，民用航空发动机对经济非常敏感。为了获得高推力和节省燃料，有必要降低喷射速度和提高喷射质量。因此，民用飞机发动机越来越厚。

大型民用飞机发动机的气流令人惊叹。例如，硬币撒布事件的主角CFM55B发动机的最大空气流量为每秒300千克。每个人可能都不直接了解空气的密度，可以说，如果你坐在空中客车A320上，飞机可以通过启动一个引擎在不到一秒钟的时间内将整个机舱抽成真空。然而，对于直径超过3米的超级航空发动机，如波音777组装的GE-90，最大空气流量高达每秒1吨以上。

下一次你从经济舱前排的窗口飞过时，你不妨注意一下发动机侧面的警告标志。

来源:互联网

如果雨天跑道上有水，请在起飞和滑行时注意发动机前部。毫不奇怪，你会看到一个奇妙的景象——一个小龙卷风从地面升起，进入引擎。

龙吸水！来源:星条旗

当然，大多数时候，它不会像上面的图片那样被夸大。这是波音YC-14短距起落战术运输演示器的水龙卷照片。当发动机转速达到一定值时，就会发生这种情况，从地面向上进入发动机的气流尤其明显。

波音工程师约兰·亚德林和李北·什米洛维奇用软件模拟了这种情况。

资料来源:aviation.stackexchange.com

这时，地面上的碎片也很容易被吸入发动机。然后呢？它也是波音公司。当波音737在50多年前首次推出时，世界民用航空业仍然与今天大不相同。许多航空公司需要在条件恶劣的机场运营波音737。为了减少发动机从地面吸入的异物，工程师们在发动机的进气口下面安装了一个喷嘴，以吹出来自发动机的高压气流，这可以减少这种垂直涡流的力。

资料来源:aviation.stackexchange.com

现在，你几乎看不到这些东西。毕竟，民用航空正在改善，机场越来越好，跑道上异物的管理水平也越来越高。世界上不会再有像《老太太散》这样的异国情调的花了。