噴氣發動機的軍用推力和最大推力的區別

噴氣發動機的軍用推力和最大推力的區別

最近官媒報道殲20在1分鐘內可以飛行52公里,等於飛到了2.8馬赫。要達到這個速度,顯然是開了加力,不開加力能超音速的飛機,少之又少。國外目前可以肯定的,只有F22A,和已經下馬的YF23。YF23安裝兩臺F119發動機,不開加力,已經能飛出1.7馬赫的極速,這也算世界紀錄了。而安裝同樣的發動機,F22A連1.5馬赫都飛不到,可見飛機的整體外形設計對超音速巡航性能的重大影響。

西方國家一般把戰機發動機在不開加力時,能獲得的最大推力叫做軍用推力。飛機要獲得最大推力和最大速度,就要開加力,其實是點燃加力燃燒室。

加力燃燒室又叫後燃器,是噴氣引擎的附加裝置之一,有渦噴和渦扇的區分,常見於軍用飛機。原理是在引擎尾部噴出的熱氣流中,再次直接注入燃料。由於發動機尾部氣流溫度很高——渦噴可到700攝氏度,渦扇也在500度,燃料即時燃燒,膨漲而產生額外推力。

噴氣發動機的軍用推力和最大推力的區別

加力燃燒室由擴壓器,混合器,穩定器,供油及點火裝置,殼體組成。由於加力燃燒室會產生氣體流速流量的變化,所以一般加力燃燒室都和尾噴管協調工作。由於加力燃燒室工作溫度極高,所以在設計上都比較重視高溫下的結構強度和受熱膨脹的空間。同時,加力燃燒室的空氣流速極高,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。

一般來說,噴氣式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,由於渦輪材料的限制,大多數發動機的渦輪前溫度不超過1500攝氏度。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加力燃燒室,二次燃燒來增加推力。

加力燃燒室內沒有旋轉部件,所以溫度可以達到1700攝氏度以上,可讓發動機的整體推力在瞬間提高1.5倍。加力燃燒室說白了,就是在發動機噴管的後半段,直接再向火焰撒油,相當於口含油料直接往火把上噴,讓氣流劇烈膨脹燃燒,增大推力,但這樣做有兩個大缺點:

第一,燃料消耗大幅的提高,本來假設1000升油可以飛行500公里,但開後燃器後,同樣的燃油只能飛200公里。

噴氣發動機的軍用推力和最大推力的區別

第二,一旦戰機開後燃加力,那麼尾部的紅外特徵會成指數提高,極其容易被紅外製導導彈鎖定!網上有沙特空軍的戰機在紅外設備下開與不開加力的區別,可見一旦打開加力,紅外特徵將瞬間大上千倍!極其容易被紅外導彈鎖定。

五代和五代以後的戰機,越來越追求大航程和全頻譜隱身。因此某種發動機不開加力的油耗指標和軍用推力指標,就成為判斷一種發動機先進程度的主要依據,在這方面,我們還要加快追趕速度。


分享到:


相關文章: