Почему существует максимальная высота перезапуска реактивного двигателя?

По сути, это дает пилоту высоту и воздушную скорость, на которых двигатели могут быть повторно запущены в полете. На основании этих значений пилот должен принять решение о снижении и т. д. Для (повторного) запуска реактивному двигателю требуется (сжатый) воздух, топливо и источник пламени. Таким образом, плотность воздуха играет важную роль в определении максимальной высоты перезапуска.

Кроме того, действуют и другие факторы. В случае самостоятельного (например, без ВСУ) перезапуска ветряка скорость полета должна быть достаточной для преодоления инерции компонентов. В сертификационном меморандуме о перезапуске газотурбинного двигателя в полете EASA говорится:

... поскольку степень двухконтурности двигателей продолжает увеличиваться, обычно требуются более высокие скорости полета, чтобы обеспечить перезапуск ветряка без посторонней помощи. Инерционные эффекты из-за увеличенных размеров, массы и количества агрегатов редуктора с приводом от двигателя могут также способствовать увеличению сопротивления несущего винта, снижению пусковых характеристик и, возможно, способствовать возникновению условий блокировки ротора.

В случае наличия стартера требуемая скорость полета снижается (поскольку сама ВСУ обычно представляет собой небольшую турбину, влияние высоты не так выражено). Согласно CFR § 25.903 Двигатели :

(2) Должен быть установлен диапазон высоты и воздушной скорости для перезапуска двигателей в полете, и каждый двигатель должен иметь возможность перезапуска в пределах этого диапазона.

(3) Для самолетов с газотурбинными двигателями, если минимальная скорость вращения двигателей после выключения всех двигателей в полете недостаточна для обеспечения необходимой электрической мощности для зажигания двигателя, источник энергии, независимый от двигателя, вырабатывающего электроэнергию. Должна быть предусмотрена система, позволяющая зажигать двигатель в полете для повторного запуска.

Диапазон перезапуска двигателя определяется как высотой, так и скоростью полета. Это также зависит от самолета. Например, в самолетах ETOPS ВСУ должна быть спроектирована так, чтобы иметь возможность запуска с воздуха в течение всего нормального диапазона полета. Что касается этого конверта, EASA говорит:

2 Огибающая высоты и воздушной скорости

2.1 Должны быть проведены достаточные летные испытания в диапазоне условий, указанных в 2.2 и 2.3, для установления диапазона высоты и воздушной скорости для надежного перезапуска двигателя... Следует учитывать влияние износа двигателя в процессе эксплуатации.

2.2 Высота над уровнем моря и конфигурация . От уровня моря до максимальной заявленной высоты перезапуска во всех соответствующих конфигурациях, которые могут повлиять на перезапуск, включая конфигурацию аварийного снижения.

2.3 Скорость полета . От минимальной до максимальной заявленной воздушной скорости на всех высотах до максимальной заявленной высоты перезапуска двигателя. Диапазон скоростей заявленного диапазона пересвета должен составлять не менее 30 узлов.

Как и в большинстве химических процессов, сгорание становится легче и быстрее при более высоком давлении. Сочетание скорости (которая обеспечивает прямое давление) и высоты (которая обеспечивает атмосферное давление) должно приводить к достаточному давлению в камере сгорания. В этом причина ступенчатого ограничения по высоте. Если бы причиной была плотность, не было бы необходимости уменьшать максимальную высоту перезапуска на более низкой скорости.

Чтобы произошло сгорание, необходимо сначала испарить капли топлива, впрыснутые в поток воздуха. Это облегчается за счет более высоких температуры и давления, и чем они ниже, тем больше времени пребывания топливно-воздушной смеси в камере сгорания требуется для хорошего сгорания. Затем система зажигания добавит достаточно энергии активации, чтобы начать процесс горения. Когда топливно-воздушная смесь достигает воспламенителя, топливо должно быть в достаточной степени перемешано и испарено, чтобы произошло воспламенение.

В случае турбореактивных двигателей, на которых вы летали, давления выше 30 000 футов будет недостаточно для воспламенения топлива, особенно при низкой степени сжатия компрессора с приводом от стартера или ветряного двигателя.