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後燃器

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J58發動機後燃器全開測試
J58發動機後燃器全開測試
SR-71在飛行中後燃器全開
SR-71在飛行中後燃器全開
美國海軍F/A-18大黃蜂戰鬥攻擊機從航母起飛時後燃器全開
美國海軍F/A-18大黃蜂戰鬥攻擊機從航母起飛時後燃器全開

加力燃燒室,又譯作後燃器(英語:afterburner),是噴射發動機的附加裝置之一,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,膨漲而產生額外推力[1][2]

原理

一般來講,噴射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。[3]

結構

後燃器一般由擴壓器,混合器,穩定器,供油及點火裝置,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[4]

使用

因為它所利用的氣體是經過燃燒室燃燒後的廢氣,含量已降低,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

  1. ^ Lloyd Dingle; Michael H Tooley. Aircraft Engineering Principles. Routledge. 23 September 2013: 189–. ISBN 978-1-136-07278-9. 
  2. ^ Otis E. Lancaster. Jet Propulsion Engines. Princeton University Press. 8 December 2015: 176–. ISBN 978-1-4008-7791-1. 
  3. ^ 詳解航空渦輪發動機
  4. ^ Cengel YA and Boles MA,Thermodynamics - an engineering approach, McGraw Hill, 2006
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後燃器
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