加力是指發(fā)動機在短時間內(nèi)推力超過最大工作狀態(tài)的過程。發(fā)動機加力可縮短飛機起飛滑跑距離。軍用機在作戰(zhàn)時可借以增大飛行速度、爬升率和機動性。主要有復(fù)燃加力、管道燃燒加力等。

中文名

加力

外文名

augmentation

分類

復(fù)燃加力、管道燃燒加力等

發(fā)動機加力

縮短飛機起飛滑跑距離

外文名

augmentation

分類

復(fù)燃加力

復(fù)燃加力(補燃加力):從燃燒室排出的已燃氣體中還剩有相當多的氧,可以將其引入渦輪后面的加力燃燒室中再次噴油進行補燃,以提高排氣溫度,使排氣速度增大。補燃后的燃氣溫度可達2000K,甚至更高。復(fù)燃加力時必須相應(yīng)放大噴管的喉道面積,以保證補燃后的燃氣順利流出發(fā)動機,而不影響渦輪和壓氣機的工作狀態(tài)。衡量加力效果的指標是加力比(加力的推力和不加力的最大推力之比)。地面靜態(tài)試車時加力比約等于加溫比的平方根。例如,燃氣在噴管完全膨脹時,渦輪噴氣發(fā)動機加力的最大排氣溫度為2000K,不加力為1000K,則加力比約為1.41,即可增加推力41%,在飛行時將增加更多。復(fù)燃加力可以大幅度增加推力,而結(jié)構(gòu)簡單?,F(xiàn)代殲擊機大都采用這種加力方法。發(fā)動機加力工作狀態(tài)只能在短時間內(nèi)使用,因為加力要比不加力耗油率大一倍以上。

管道燃燒加力

過程

管道燃燒加力:在風扇后的外涵管道燃燒室中噴油燃燒(見渦輪風扇發(fā)動機)。噴射液體加力

噴射液體加力:向壓氣機進口或燃燒室噴射容易汽化的液體,例如水和甲醇的混合液。噴射的液體在壓氣機內(nèi)蒸發(fā)吸熱,使被壓縮的空氣溫度降低,在同樣轉(zhuǎn)速下壓氣機增壓比和空氣流量增大,故推力增加。當供水量和供油量之和為不加力供油量的3~5倍時,推力僅增加 8%~15%。噴射液體加力的效果不夠顯著。采用這種加力方法要求飛機額外裝載足夠數(shù)量的液體和整套供液系統(tǒng),故不如復(fù)燃加力應(yīng)用廣泛。

后燃器

加力燃燒室

,又譯作

后燃器

英語:afterburner),是噴氣發(fā)動機的附加裝置之一,常見于軍用飛機。原理是在發(fā)動機噴出的氣流中注射入燃料。由于氣流溫度很高,燃料即時燃燒,膨漲而產(chǎn)生額外推力。

原理

一般來講,噴氣發(fā)動機的渦輪前溫度越高,發(fā)動機的推力就越大,但是由于渦輪工作環(huán)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,由于渦輪的材料的限制,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(fā)動機推力的需求,于是就在渦輪后再加上一個后燃器重新燃燒來增加推力。后燃器內(nèi)沒有旋轉(zhuǎn)部件,所以溫度可以達到2000K左右,可以讓發(fā)動機推力在瞬間提高1.5倍。

結(jié)構(gòu)

后燃器一般由擴壓器,混合器,穩(wěn)定器,供油及點火裝置,殼體組成。由于后燃器會產(chǎn)生氣體流速流量的變化,所以一般后燃器都和尾噴管協(xié)調(diào)工作。由于后燃器工作溫度極高,所以在設(shè)計上一般都比較重視高溫下的結(jié)構(gòu)強度和受熱膨脹的空間。同時,后燃器的空氣流速極高,所以對火焰穩(wěn)定器設(shè)計要求很高,一方面要求火焰穩(wěn)定器能保證燃料充分穩(wěn)定的燃燒,一方面又不能產(chǎn)生太高的流動阻力。

使用

因為它所利用的氣體是經(jīng)過燃燒室燃燒后的廢氣,含氧量已降低,所以后燃器的效率不高,耗油量非常巨大,大部分飛機所攜燃料只會足夠后燃器使用數(shù)分鐘。因此后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(zhàn)斗機在纏斗中等情況下使用。由于燃料效率太低,所以很少有民用飛機采用后燃器。采用后燃器的民用飛機只有協(xié)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SR-71。