Air Start


ご質問がございましたので
今回は空中再始動です


通常ジェットエンジンは
めったに止まりません
でもたまには飛行中 止まります
私は、今まで4回ほど飛行中にエンジンが止まったことがあります
また故意に止めたことは数え切れません・・・

そのためAir Startの手順が定められています
今回は、その手順を追いながら、
再スタートをご説明します

エンジンが回るための必要条件

  1. エンジンが物理的に元気
  2. 燃料が流れる
  3. 空気がある
  4. 火がついてる

等があります
そしてこれらのどれかが満足できないと
止まってしまいます


この中で戦闘機で最も多いのが
3番目の空気の問題です

ジェットエンジンは、乱れた空気を吸い込むと
コンプレサーがストールして
エンジンサージを発生させて、止まってしまいます
民間機の場合は
エンジンは翼の下にぶら下がっていて
回りの構造物の影響を受けにくい上に
運動も大したことないので
空気の問題で止まることは滅多にないでしょうが

戦闘機は通常機体横や下に、インテイクがあり
また大きな運動をするので
乱れた空気がそのままエンジン内に入る可能性が
高くなります
だから、簡単に止まってしまうのです

インテイク内の空気が乱れると
エンジン前方の圧縮機がストールして
空気を圧縮できません
すると 燃焼室に空気が行かないために
高温の空気がタービンにあたります

タービンは通常温度限界ギリギリで回っていますので
ちょっとそれよりも暖かくなると溶けてしまいます
こうなると、もうエンジンは回る元気がありません
ただの筒です

特にファンエンジンはストールに弱く
またA/Bとのマッチングも悪いので
昔は良く溶けてました

最近は電子制御になっているので
エンジンが溶ける前に
自分で止まってしまいます

コンプレサーストールの兆候は、音でしょう
「ドカン」とか「カーン」とか「ドドド」とか音がします
大きな
機動中にスロットルをさわった時に何か音がしたら
80%はエンジンストールです
特にA/Bレンジなら99%エンジンストールです

F−15などは、両エンジンが同時にストールしてしまうこともあります
こうなると片方のエンジンが溶ける前に
もう片方をいったんCUTして
再スタートします

またファンエンジンは回転が直ぐに落ちてしまいますので
再スタートに必要な回転数を常に保持してる必要があります
運が良ければ
再スタートした方のエンジンが生き返るまで
ストールしたエンジンは持ちこたえてくれるでしょう

また両エンジンが止まってしまうと
操縦に必要な油圧が確保出来ませんので
操縦不能となり
かなりやばい状況になります

これに陥る前になんとか片方でも回さなくてはいけません
この場合の余裕時間は1分程度だと思います

ですから、なんかおかしいと思って
エンジン計器を点検して
エンジンを切って
Restartが成功するまで 1分で完了しなくてはいけません

地上の最良の条件でも停止エンジンがIDLEまで加速するのに
30〜45秒程度必要ですので
上空での実際の両エンジンフレームアウトはかなりシビヤーです


飛行機には沢山のエンジン計器が付いています
回転計・排気温度計・燃料流量計・ノズル指示計など
しかし明確にサージを表示してくれません
回転計が動かないで排気温度が上がってくれば
サージです
ノズルだけが開いてもサージです
決まった表示は有りません

これを見逃すと、エンジンが溶けて止まります

話がAirStartからずれました
ので空中再始動の話に戻ります

エンジンの種類によって異なりますが
ジェットエンジンは、連続燃焼です
ですから、レシプロエンジンのように
イグニッションは、始動時のみの作動です
エンジン運転中はイグニッションはお休みです

よって
エンジンスタートには
なんでもいいからエンジンを30%程度回して
イグニッションつけて
燃料を流せばかかります

また出来れば
一度スロットルをCUT位置にした方が
かかりやすい様です
これはエンジンの計算機を一度RESETする効果があります

では現実の状況です
通常一番消えて欲しくないときに限って火は消えます

右上昇旋回で4Gがかかって敵を追いかけています
すると「カーン!」といいます
それを無視して敵を追いかけます
なぜか推力が足りません
敵を追いかけるのを止めて
エンジン計器を見ます
左エンジン
ノズルオープン
rpmスタック
FTIT980度上昇中
こんな感じでしょうか

左エンジンスタグネーション
(エンジンストールのひどいやつ)
直ぐに左エンジンCUTしながら
緩降下姿勢に入れます
速度を350kts以上を保持
(この速度を切るとCUTエンジンの回転数が30%以下になり再スタートできない)
ここでFTITが700度以下を確認して
スロットルを適当な位置まで出します
運が良ければこれで始動しますが

実戦だと、この間にミサイルが自分に当たります

もし姿勢回復が遅れてエンジン回転が落ちてしまった場合には
450kts程度まで加速してエンジンを回すか
JFSアシストスタートをします
ただしJFSは本来地上でエンジンをかける装置なので
制限がたくさんあって
これを覚えてないと、JFSばかりではなくエンジンも壊してしまいます
だからできればJFSなしでのウィンドミルスタートがいいでしょう

通常飛行機用ジェットエンジンは止まらないようになってます
出来るだけ回ろうと思ってます
ですから、何にもしないのにエンジンが止まってしまった場合は
重大な結果をもたらします

通常のAirstartはエンジンサージや試験のために
パイロット自らエンジンを切った場合に実施しますので
エンジンが物理的に壊れてることはまれです

しかし何にもしてないのにエンジンが止まった場合は
エンジンそのものの故障が考えられます
たとえば、鳥を吸い込んでファンが飛んだとか
燃料が来なくなったとか
ベアリングがぶっ飛んだとか

この状況になるとRestartは絶望的です
運良く双発エンジンならそのまま
元気なエンジンで帰れば良いのですが
単発エンジンの場合は、なんとしてでもエンジンをかけて
だましだまし回して飛ばなくてはなりません

ここで片発特性を少し・・・・
F−4 F−15 F−1これらは片発が止まっても
特性上顕著な変化はありません
性能の劣化は明白ですが
プロペラ機のような、
必死で支えなくてはいけない
ヨーイングが発生しませんので
Vmcに神経質になる必要はありません

発生するヨーイングもラダーでちょっと支えれば
0になります
気にしない人は、ラダー操作もいらないでしょう

軽い形態なら片エンジン停止を全く気にする必要は無いでしょう
エンジン止まっているのを意識しないで
通常通り降た方が良好な着陸が出来るかも知れません

でもゴーアラウンドの可能性を考えるなら
少し多めのパワーを最後まで持っているのがいいでしょう

これほどまでに戦闘機のエンジンは信頼性が高く
パワーもあるのです

しかし最近の航空機は
エンジンから全てのエネルギーを得てます
推力はもちろん電源 油圧 すべてエンジンが大元です
ですからエンジンが止まってしまうと
何も使えません
何も動きません

172ならエンジンが止まっても
操縦系統は動くので
グライドに入れて、緊急着陸場所を探す価値は有りますが
最近の戦闘機は全ての機能が停止しますので
緊急着陸場所があっても
そこまで操縦できません
ただ、落ちるだけです・・・・・
これが単発JETエンジン戦闘機の悲しい性でしょうか・・・・


今回は急遽書き上げたので内容が
支離滅裂 思考混濁 意味不明 焼肉定食になっています
そのうち直しますので ご勘弁を!