後燃器
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後燃器（英語：afterburner），也稱為加力燃燒室，是噴氣發動機的附加裝置之一，位於渦輪的後面[1]，常見於軍用飛機。原理是在發動機噴出的氣流中注射入燃料。由於氣流溫度很高，燃料即時燃燒膨漲，產生額外推力。[2][3]
原理 編輯
一般來講，噴氣發動機的渦輪前溫度越高，發動機的推力就越大，但是由於渦輪工作環境的原因，它既要承受極高的溫度又要承受巨大的推力，因此，由於渦輪的材料的限制，一般渦輪前溫度只能達到1650K左右。但是這樣依然不能滿足軍用發動機推力的需求，於是就在渦輪後再加上一個後燃器重新燃燒來增加推力。後燃器內沒有旋轉部件，所以溫度可以達到2000K左右，可以讓發動機推力再瞬間提高1.5倍。[4]
結構 編輯
後燃器一般由擴壓器、混合器、穩定器、供油及點火裝置和殼體組成。由於後燃器會產生氣體流速流量的變化，所以一般後燃器都和尾噴管協調工作。由於後燃器工作溫度極高，所以在設計上一般都比較重視高溫下的結構強度和受熱膨脹的空間。同時，後燃器的空氣流速極高，所以對火焰穩定器設計要求很高，一方面要求火焰穩定器能保證燃料充分穩定的燃燒，一方面又不能產生太高的流動阻力[5]。
使用 編輯
因為它所利用的氣體是經過燃燒室燃燒後的廢氣，含氧量已降低，所以後燃器的效率不高，耗油量非常巨大，大部份飛機所攜燃料只會足夠後燃器使用數分鐘。因此後燃器一般只會在需要最高推力時使用很短的時間，例如在航空母艦上起飛，突破音障作超音速飛行、或是戰鬥機在纏鬥中等情況下使用。由於燃料效率太低，所以很少有民用飛機採用後燃器。採用後燃器的民用飛機只有協和號及Tu-144超音速客機；唯一可以在開啟時達到最佳燃料效率的是偵查機SR-71。
參考資料 編輯
- ^ 賈玉紅; 吳永康. 航空航天概论（第5版）习题集 2022年8月第一刷. 北京航空航天大學. 2017. ISBN 978-7512424876.
- ^ Lloyd Dingle; Michael H Tooley. Aircraft Engineering Principles. Routledge. 23 September 2013: 189– [2019-03-14]. ISBN 978-1-136-07278-9. （原始內容存檔於2019-06-10）.
- ^ Otis E. Lancaster. Jet Propulsion Engines. Princeton University Press. 8 December 2015: 176– [2019-03-14]. ISBN 978-1-4008-7791-1. （原始內容存檔於2022-05-23）.
- ^ 详解航空涡轮发动机. [2009-11-14]. （原始內容存檔於2018-10-05）.
- ^ Cengel YA and Boles MA,Thermodynamics - an engineering approach, McGraw Hill, 2006