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一般来讲,喷气发动机的涡轮前温度越高,发动机的推力就越大,但是由于涡轮工作环境的原因,它既要承受极高的温度又要承受巨大的推力,因此,由于涡轮的材料的限制,一般涡轮前温度只能达到1650K左右。

铁血网提醒您:点击查看大图但是这样依然不能满足军用发动机推力的需求,于是就在涡轮后再加上一个后燃器重新燃烧来增加推力。后燃器内没有旋转部件,所以温度可以达到2000K左右,可以让发动机推力在瞬间提高1.5倍。这就意味着加工材料需要很强耐高温性和自身散热的能力。

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结构:加力燃烧室由扩压器、点火器、喷嘴、火焰稳定器、防振隔热屏和筒体组成。进入加力燃烧室的气体首先在扩压器中减速,然后与喷嘴喷入的燃油掺混形成油气混合气。为使燃油浓度在整个加力燃烧室中有良好的分布,一般采用几十个或几百个离心式或直流式喷嘴喷油。这些喷嘴装在几个供油圈上。油气混合气流过火焰稳定器(一般采用V形槽式)后,形成回流区,使局部气流流速降低以利于燃烧,同时另一部分燃油直接喷到火焰稳定器附近,以便在火焰稳定器后产生富油区,提高燃烧的稳定性。流过火焰稳定器的油气混合气经点火器点着形成稳定的点火源,用以点燃火焰稳定器附近的混合气。接着已燃的灼热燃气向前回流,点燃后续的油气混合气。因此加力燃烧室内的油气混合气,一经点燃后,点火器即可停止工作。只要气流的压力、流速、温度和油气比配合得当,燃烧就能循环稳定地进行下去。油气比过大或过小,均能造成加力燃烧室熄火。由于加力燃烧室内气流的压力低、流速高,点燃的混合气要在较长的筒体内才能完成燃烧过程,现代加力燃烧室中燃油的含热量只有85%~90%可以转变为有用的热能,其余部分或因燃油雾滴来不及燃烧而排出发动机,或通过筒体散热而损失掉,因此提高加力燃烧效率对于降低耗油率有重要的意义。此外,加力燃烧室中的气流还会出现强烈的压力振荡,这种现象称为振荡燃烧。振荡燃烧会引起结构零件振动、筒体过热熄火,甚至加力燃烧室损坏等。因此通常需要在加力燃烧室上采取防止燃烧振荡的措施,如安装多孔波纹形的防振隔热屏等。加力燃烧室中的零件均用耐高温合金制成。

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加力燃烧室的使用:因为它所利用的气体是经过燃烧室燃烧后的废气,含氧量已降低,所以后燃器的效率不高,耗油量非常巨大,大部份飞机所携燃料只会足够后燃器使用数分钟。因此后燃器一般只会在需要最高推力时使用很短的时间,例如在航空母舰上起飞,突破音障作超音速飞行、或是战斗机在缠斗中等情况下使用。由于燃料效率太低,所以很少有民用飞机采用后燃器。采用后燃器的民用飞机只有协和号及Tu-144超音速客机。

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加力燃烧室的作用:加力燃烧室的意义在于以成倍增加耗油量为代价,迅速提高飞机发动机的推力,产生更大的加速度。这对于标榜“超机动性”的四代机来说是必不可少的,因为速度和加速度是战机做任何一个机动的前提保障,只有更高的速度、更大的加速度,才能做出能够抢得发射位置的机动。

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现代加力燃烧室的作用不仅限于“开加力”,同时也是增加燃油效率的设备。通过增加燃烧时间,将燃油中剩余10%左右的未燃烧部分尽可能燃尽。

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超音速巡航能力是与需不需要加力燃烧室有关系吗?

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超音速巡航的速度和战机的最大速度之间的差距是明显的。F-22的超音速巡航设定是在1.1马赫左右,而最大平飞速度却达到了2.4马赫。所以说有没有超音速巡航能力是与需不需要加力燃烧室没有任何关系的。

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本文内容于 2014/3/6 17:58:39 被0603581编辑

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