后燃器
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后燃器（英语：afterburner），也称为加力燃烧室，是喷气发动机的附加装置之一，位于涡轮的后面[1]，常见于军用飞机。原理是在发动机喷出的气流中注射入燃料。由于气流温度很高，燃料即时燃烧膨涨，产生额外推力。[2][3]
原理
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。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，可以让发动机推力再瞬间提高1.5倍。[4]
结构
后燃器一般由扩压器、混合器、稳定器、供油及点火装置和壳体组成。由于后燃器会产生气体流速流量的变化，所以一般后燃器都和尾喷管协调工作。由于后燃器工作温度极高，所以在设计上一般都比较重视高温下的结构强度和受热膨胀的空间。同时，后燃器的空气流速极高，所以对火焰稳定器设计要求很高，一方面要求火焰稳定器能保证燃料充分稳定的燃烧，一方面又不能产生太高的流动阻力[5]。
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；唯一可以在开启时达到最佳燃料效率的是侦查机SR-71。
参考资料
- ^ 贾玉红; 吴永康. 航空航天概论（第5版）习题集 2022年8月第一刷. 北京航空航天大学. 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. （原始内容存档于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. （原始内容存档于2022-05-23）.
- ^ 详解航空涡轮发动机. [2009-11-14]. （原始内容存档于2018-10-05）.
- ^ Cengel YA and Boles MA,Thermodynamics - an engineering approach, McGraw Hill, 2006