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  • 1 # 豆豆拍

    不論民用還是軍用,現在主流噴氣式飛機的發動機都採用的是一種名為“渦輪風扇發動機(Turbofan Engine)”,簡稱:渦扇發動機。它的核心作用其實就是使進入發動機機艙的低溫低壓空氣透過若干風扇和渦輪組加壓加熱後變成高溫高壓空氣並在燃燒室中點燃後從尾噴口噴出,以實現將輸入時的低能量空氣變成輸出時的高能量空氣。現在回答第一個問題,為什麼民航飛機的發動機短而粗呢?這是因為民航飛機發動機的涵道比大,而軍用飛機的涵道比小的緣故。那麼,什麼是涵道?涵道就是空氣在發動機機艙中流動的通道。渦扇發動機擁有“外涵道”和“內涵道”,飛機的動力就是來源於發動機內、外涵道所產生的推力之和。它們的結構見下圖:

    你肯定又要問了,那什麼是涵道比呢?涵道比(Bypass Ratio)是指單位時間內不經過燃燒室的空氣質量與透過燃燒室的空氣質量的比例,即外、內涵道空氣流量之比。

    為什麼渦扇發動機要設定內、外涵道,而不像傳統的渦噴發動機(Turbojet Engine)直接靠燃料推力工作呢?內涵道的空氣將流入燃燒室與燃料混合,燃燒做功,外涵道的空氣不進入燃燒室,而是與內涵道流出的燃氣相混合後排出。外涵道的空氣只通過風扇,流速較慢,且是低溫,內涵道排出的是高溫燃氣,流速快。兩種氣體混合後,同時降低了噴口平均流速與溫度。較低的流速帶來較高的推進效率(=2/1+排氣速度/進氣速度)和較低的噪聲,而根據熱機原理(熱機是連續不斷地將熱能轉換為機械能的動力裝置),較低的溫度能帶來較高的熱效率(輸出的機械能與輸入的熱能的比值)。兩種因素共同作用,使得渦扇發動機在相同油耗的情況下能獲得比渦噴發動機更大的推力。沒看明白?簡單的說,流經外涵道的空氣不僅可以提高發動機工作效率,而且外涵道風扇自身也能產生一定推力,這就相當於在傳統的渦噴發動機上加了一套升級裝備。由於,涵道比高的發動機,大部分的動力來風扇加速的外涵道空氣,所以這種發 動機的外涵道往往較短,內涵道的尾氣不與外涵道氣流混合,而由噴口單獨排出。高涵道比發動機在亞音速時有非常好的能效,通常用於客機、運輸機和戰略轟炸機等。而涵道比低的發動機,大部分的動力來自驅動核心機的內涵道尾氣。這種發動機通常使用混合噴嘴,即內涵道的尾氣在與外涵道氣流混合後再行排出。混合噴嘴可以變形以調整推力的大小甚至方向,而高溫的尾氣經低溫的外涵道氣流降溫後,也有利於降低發動機的紅外特徵。某些低涵道比發動機還配有加力燃燒室,可以以高油耗為代價,獲得更大的推力和加速度。低涵道比發動機可用於超音速飛行,通常用於戰鬥機。那麼,第二個問題的關鍵就在上面提到的這個“加力燃燒室”裡,它的作用就是透過向發動機噴出的燃氣中再次加註燃油而得到更大推力,這就是我們常常看到戰鬥機噴火的原因了。

  • 2 # 李成R

    謝邀!這個問題的出現主要在於兩種飛機執行任務的強度不同:客機在飛行過程中講求的是平穩性和舒適性而戰鬥機則要求高機動性高靈活性來實現作戰目標,所以客機一般採用渦扇發動機戰鬥力採用的是渦噴發動機後者有一個二次加力燃燒室。戰鬥機是因為要獲得更高的機動效能,並且對油耗不敏感,所以都採用了帶加力燃燒室的發動機。加力燃燒室使用的時候,是直接在渦輪後噴射燃油或者油氣混合物,使渦輪後燃氣產生二次燃燒,獲得更大的推力。因為二次燃燒的空氣不經過渦輪做工,溫度很高,戰鬥機的火焰就是這麼來的。不過這樣油耗是平時巡航的一倍以上。民航客機不需要高機動性,講究經濟性,所以沒有加力燃燒室,自然也就沒有火焰。

  • 3 # 華夏圖騰

    在暮色時分的戰鬥機高速起飛時,其尾噴管往往會拖著橙色或淺藍色火尾呼嘯著騰空而起。這是因為戰鬥機尾部(尾噴管)基本都帶有一個加力燃燒器:用於戰鬥機在緊急狀態下高速起飛,或以衝刺速度爬升飛行時,為提升發動機推力而臨時開啟使用的一種輔助加力裝置。它通常是把飛機攜帶的燃油直接注入發動機渦輪後面的高溫高壓燃氣中,這就就會大大增加燃氣的溫度和壓力,因此發動機的推力就會增大。所以,只有戰鬥機在高速(緊急)起飛滑跑的狀態下,或者進入超音速飛行狀態時才會出現這種噴火現象。由於使用加力非常消耗燃油,因此一般都只是臨時性短時間使用。而戰鬥機和大型飛機的發動機有所差異:戰鬥機的發動機通常都是渦噴發動機或小涵道比渦扇發動機,所以在不開加力的情況下推力很難加大。但是大型飛機由其機體龐大,從而對發動機尺寸限制較小。因此客機使用的發動機基本都是大涵道比渦扇發動機,這種發動機推力都比較大,而且客機通常也沒有緊急起飛或加速飛行的需求,因此就不需要安裝加力燃燒器。再加上大型飛機在起飛滑跑和空中飛行時都比戰鬥機慢得多,因此發動機出口就沒有橙色或淺藍色火尾。

    ‘’陣風‘’戰鬥機起飛開啟尾部加力狀態:

  • 4 # 兵器瞭望臺

    戰鬥機發動機和客機用的發動機是不一樣的,戰鬥機發動機的渦流風扇或者渦流噴氣,還有加力燃燒室,而客機使用的是大涵道比發動機,因此我們看到的客機發動機外面一圈的風扇都特別大,這樣可以利用外涵道空氣流量,這一點是戰鬥機發動機所不具備的。高涵道比發動機巨大的外涵道風扇也意味著空氣阻力的增加,這是非常不利的,而且噴氣速度也比較低。

    但是其優點是噪音水平比較低,汙染比較小,耗油律比較低,而且必須在亞音速段有著非常優秀的表現,因此很適合用於客機。戰鬥機用的也是渦流風扇發動機,但是這樣的渦流風扇發動機是低涵道比的,而且自帶加力燃燒室。戰鬥機在亞音速飛行的時候,不開加力,因此紅外訊號就比較低,一旦開加力,推力可增加非常明顯,達到音速2.5倍,這樣就有利於追擊,但是也導致耗油率增加,振動水平增加。戰鬥機發動機會噴火那是加力燃燒室在工作,客機發動機沒有加力燃燒室,因此也不會噴火。

    但是如果客機發動機出現故障,就會噴火了,而且情況還比較嚴重。低涵道比的渦流風扇發動機阻力也比較小,非常適合用於戰鬥機,不論是客機還是戰鬥機,都有放油的機制,戰鬥機放油比較壯觀,客機放油重視安全性,小幹線客機一般都沒有放油,靠盤旋來消耗油料,大型客機就有翼尖放油的機制。

  • 5 # 無情本色

    哈哈在我看來客機和戰鬥機的噴火問題就簡單了,因用途而定而決定外管道的形狀和大小從而達到功能不一!戰鬥機需要速度和矢衡固屁眼可以大小收發自如,而且還可以轉動方向,能不噴火嗎?反之客機只需要穩準大家就可想而知了!

  • 6 # 攔阻著艦

    誰說民航客機不會噴火?

    協和式安裝了四臺奧林匹斯593型發動機。奧林匹斯發動機原本為火神轟炸機研製,後來在該型發動機的基礎上衍生出的奧林匹斯593型發動機成為當時世界上推力最大的渦輪噴氣發動機,單臺發動機可產生18.7噸的推力。奧林匹斯593型發動機也是西方國家唯一一種帶有加力燃燒室的民用渦噴發動機,該型發動機的加力燃燒室能夠額外產生25%的推力,確保協和式能以185噸的最大重量起飛。在傳統飛機跑道上起飛時,協和式開啟加力,四臺奧林匹斯593型發動機尾噴口噴出烈焰,賦予了飛機更快的起飛速度,伴隨著耀眼的火焰和滾滾黑煙,協和式一飛沖天!在跨音速時,協和式同樣會開啟加力,速度會從0.95馬赫提升至1.7馬赫,高度也會從8530米增加到15000多米.....之後,它會在1.5萬米以上的高空以兩馬赫速度飛行。

    同樣是航空發動機,協和式分明是民航客機卻採用了帶有加力燃燒室的奧林匹斯593型發動機。當然了,圖-144的RD-36型發動機也帶有加力燃燒室,不過場面就沒有協和式那麼壯觀了,畢竟蘇聯戰馬結局太悲催。

    至於民航客機普遍不會噴火,而戰鬥機又普遍具備這個功能,從根本上講,兩者性質不一樣。民航客機重經濟性,講究的是亞音速狀態下的經濟巡航,而開加力則是在短時間內以損耗燃油為代價以獲得速度上的明顯提升,會噴火的協和式為了追求速度犧牲了經濟性,所以它被淘汰了。戰鬥機則不同,它的目的是作戰,省油?不存在的!

  • 7 # 每日點兵

    客機和戰鬥機對於飛機發動機的需求不一樣,客機發動機追求的是成本和燃油經濟性,而戰鬥機發動機是根據飛機定位來定製的。而戰鬥機的發動機,普遍都帶有加力燃燒室的。其實,戰鬥機在一般情況下,戰鬥機的發動機是不噴火的,只有在接通加力時才有明亮的火焰,那是因為加力燃燒室位於發動機渦輪後,尾噴管內,噴口前,接通加力時,向加力燃燒室噴入大量的霧化航空煤油,在渦流穩定器後猛烈地燃燒,高溫燃氣向後排出形成火焰的緣故!加力關閉火焰就沒有了。

    F111戰鬥機在開啟緊急放油口的畫面,後面的“白煙”就是所釋放出來的煤油

    當然F111戰鬥機就是一個例外,該飛機之所以會噴火,主要是當時F111戰鬥機在設計的時候,它的緊急放油口設計不合理,在緊急放油的時候燃油在機外的運動軌跡會穿過發動機尾焰高溫區域。釋放的燃油被點燃。所以,F111戰鬥機在一定情況下是可以不開加力噴火的。

  • 8 # 大海波濤zhang

    因為戰鬥機有加力燃燒室,所謂噴火其實就是開啟加力燃燒室後迅速的加速,但這樣耗油極大,可能不超過十分鐘就會把油耗完,這對於講經濟效益的民航機來說是不可接受的,所以民航機發動機沒有加力燃燒室。

  • 9 # 布老虎HJP

    客機發動機是外涵道渦扇發動機,噴出的氣流是低溫高速氣流。戰鬥機的發動機是渦噴發動機,噴出的氣流是高溫高速氣流,以及後噴管的二次加油燃燒,就是常說的打加力。這個是口語化說說,具體的自己百度去,手動寫寫也挺累的。

  • 10 # 牛頭馬面兩鬼

    戰鬥機和商務客機是用的兩種不太一樣的發動機,現代戰鬥機用的是渦輪噴氣發動機,客機用的是渦扇發動機,也就是渦輪風扇發動機。也就是由戰機的渦輪噴氣發動機發展而來的。

    戰機的渦輪噴氣發動機,是依靠燃氣流來產生推力的,噴油燃燒度高,如果戰機開加力,我們就能看到長長的發動機尾焰,所以戰鬥機的渦輪發動機適合高速飛行的飛機使用。

    客機的渦扇發動機是靠空氣螺旋槳將吸入的空氣透過噴射引擎產生向後推力,渦扇發動機比渦輪發動機要省油。因為客機結構大,坐的人多需要的是較平穩舒適的速度。

    戰鬥機和客機就好比現實中的大巴車和超跑,需求是不一樣的;超跑加油門的時候也會冒火,專注是速度,燃油得到了充分燃燒,大巴車會冒黑煙。

  • 11 # 紅龍軍團長

    戰鬥機也會耍“酷”,在起飛的時候,或者低空大迎角爬升機動時,會噴出紅紅、藍藍的火焰,感覺很“牛”的樣子。

    一般情況下,只有戰鬥機開加力時,才會看到噴火的狀況。戰鬥在滿載起飛、或者大力爬升、或者超音速飛行時,會開啟加力助推,這樣可以獲得40%至70%的額外推力。目前,世界各國現役噴氣式戰鬥機具有加力助推功能,所以我們在媒體上,經常能見到戰鬥機噴火的壯觀,特別是在夜晚,顯得更加壯麗炫目。

    那麼火焰怎麼產生的呢?加力燃燒室噴出大量霧化燃料,在狹小的空間無法充分燃燒,剩餘航油在機體外燃燒產生的光線就是噴口火焰。

    為什麼有的是紅色的有的藍色的呢?一般情況下,藍色火焰的溫度要比紅色火焰溫度更高,代表發動機加力燃燒室的溫度更高,證明發動機的推力更大。此時,發動機通常處於全加力狀態。火焰的顏色不僅與火焰的溫度有關,還與工作原理、燃料新增劑,以及噴口金屬成分有關係。單從火焰顏色來判斷誰的發動機效能更優異,並不合理。

    加力燃燒是非常不經濟的。不僅大量消耗燃油,而且燃燒不充分,噴後溫度高,化學能轉化為動能的效率低。這種狀況當然不適用於以賺錢為目的的民航飛機上,民航飛機發動機不僅沒有加力燃燒室,而且會擴大外涵道,引入大量冷空氣,降低噴口溫度,最大限度提高能量轉化率和燃油使用效率。

    別看民航飛機發動機那麼大,它的發動機推力還真比不過開加力的小戰鬥機。

  • 12 # 花園蜜蜂飛

    很簡單呀,戰鬥機噴氣發動機有加力燃料室,而民航飛機的沒有。上圖這個是表演的,澳洲皇家空軍曾裝備F-111戰鬥轟炸機,這種飛機尾部有洩油嘴,用於緊急迫降等情況下洩油減輕重量,袋鼠國的飛行員在實踐中發現,洩油的同時開啟加力,可以產生烈焰熊熊的奇妙場面,他們就經常表演這個節目,非常有震撼力,不過僅能表演十幾秒,時間再長會把油箱燒乾。

    航空噴氣發動機分加力和不加力兩種。有加力燃料室的發動機,推力更大,不過這種加力燃料方法非常費油,是平時推力時的4到5倍(航空上也是每千克力乘時間耗幾克油來計算),戰鬥機也不敢經常用,通常是起飛和特殊性情況下才敢開啟,以美製F-15戰鬥機為例,兩臺F100-229發動機加力全開的話,僅需8分鐘就能把所有的油箱燒乾,所以戰機噴火也就起飛或特技飛機時一小會兒。

    民航飛機大部分成本都是航空煤油上,自然不會這麼土豪,通常都採用省油的大型渦輪風扇發動機,燃燒很充分,極少看到噴火的情況(壞了除外),當然也例外,比如英法聯合研製的協和超音速客機,採用四臺加力發動機,起飛時也會噴火。

    協和式超音速客機票價大約是其它客機的5-10倍,一般人很少乘坐,絕大多數成本都燒掉了。

  • 13 # 楠竹一

    現代航空工業的發展速度非常快,從飛機誕生到現代百年的時間內,其設計思路發生了多次重大變化,航空飛行器的進步核心主要圍繞氣動外形設計以及動力推進裝置技術的進步而展開。發動機技術是目前工業技術領域最複雜也是含金量最高的,能夠獨立掌握研發發動機技術的國家非常少。

    目前主流的渦輪噴氣發動機的主要形式為離心與軸流,都是利用空氣壓縮原理的發動機技術。而航空發動機技術主要發展技術趨勢在,提升民航發動機的效率,節省燃油;提高戰鬥機引擎的推力,實現高航速和機動性,提高最大起飛重量。

    作為最早研製噴氣發動機的國家之一,英國最早發明出離型發動機,離心風機的特點在於氣流進入旋轉的葉片通道後,在離心力下沿半徑流動;軸流發動機最早由德國發明,其技術特點是氣流進入風機葉片後,在旋轉葉片的流道中沿著軸線流動。相比於前者,後者的推力比更大,系統體積小,壓力低所以被最早用於噴氣式戰機設計,而且也是現在主流的戰機發動機。

    噴氣式戰機在高速飛行時需要發動機以極高的運轉,需要在短時間內加溫加壓提高發動機輸出功率,而週六是發動機的特徵就是涵道比較低,在進氣量大體相同的情況下,為了提高功率需要在引擎內部設定一個家裡燃燒室,一般置於尾噴管,噴出的氣化煤油被高溫燃燒,形成火焰。

    民航發動機多采用推重比比較低的渦扇發動機,進氣量大,引擎內沒有加力燃燒室。而且大多數民航的飛行速度並不高,一方面是機體限制,另一方面也是保障乘客安全和經濟性下的多重考量的結果,所以說不會以戰鬥機引擎的製造標準去製造民航發動機。

    航空技術的發展至今還有種類很多,技術更先進的推進技術以及相應的引擎設計,總體上來看,目前引擎技術改良主要圍繞其結構和材料科學,通常來講用於軍用領域的技術更新最快,技術也最先進。

  • 14 # 新型多向進氣風扇

    新型風扇---多向進氣自平衡異面風扇簡介

    在多發動機的大型飛機中,有這樣一種設計,同一翅膀下兩個發動機前的渦槳旋轉方向相反,這是為了使兩個渦槳上產生的扭矩相互抵消,使飛機受力均衡。多向進氣自平衡異面風扇不僅能實現正面和側面多向進,使進氣量大增,還透過自平衡措施,使風扇受力均衡穩定,使風扇整體不受旋轉時扇葉上產生空氣反作用力及其力矩的影響,使風扇執行平穩,磨損少,噪音低,能耗低,故障率下降,使用壽命增加,作為航空發動機的進氣風扇或艦船推進螺旋槳使用,有較顯著的效果。

  • 15 # 裝備空間

    民航客機的發動機也會“噴火”(上圖),當然只需要“特定條件”,比較少見罷了,而且飛機的發動機噴火是由很多不同原因造成的,噴出的火焰也大為不同,下面我們就來細細評說一番:

    飛機放油,燃油被點燃

    有些情況下,飛機在降落前要把多餘的航空燃油放掉,至於為何要放油我們這裡就不說了,大多數客機的放油裝置距離發動機比較遠,顯然客機引擎的結構也無法點燃燃油。而一些軍用戰機的緊急放油口就距離發動機尾噴口特別近:

    比如上圖戰機的緊急放油口位於兩個發動機尾噴口的中間,當緊急放油口噴出燃油後,發動機加力燃燒室開啟,噴出的燃油就會被點燃,只不過這種發動機“噴火”從視覺上很容易看出來,火焰比較無力:

    發動機喘震,未經燃燒充分的燃油被噴出點燃

    簡單來說,當發生喘震時,發動機進氣不足,但是噴油嘴仍在噴油,燃燒室內燃油/空氣比增大,大量高熱未充分燃燒的燃油進入發動機下游,隨後被噴出發動機尾噴口,當高熱燃油遇到空氣中大量氧氣時又會被點燃,這就是發動機喘震時的噴火,嚴格來說對發動機是一種病,會危害發動機的壽命,喘震多發生在戰機劇烈機動和做高難度動作時,對於飛行安全也有一定影響:

    戰機開加力飛行,會噴出明亮的火焰

    這是戰鬥機最常見的噴火方式,當飛機發動機開啟加力燃燒,經過超音速噴組會噴出明亮有力的火焰,大多數我們常見的飛機噴火都是此類:

  • 16 # 第一電力

    最主要的是兩個發動機是不同的,戰機用的是小涵道比發動機,民航用的是大涵道比發動機。小涵道比發動機主要靠大量高壓氣體進入燃燒室與燃油混合燃燒產生高溫氣體噴出做為推力,而大涵道比發動機,很大一部分高壓氣體不經過燃燒室,直接經過外涵道跟部分燃燒氣體一起噴出做推力。民航用的發動機都比較粗,因為外涵道比較大,而戰鬥機不能裝這種粗大的發動機,只能用小涵道比發動機。

    客機發動機是外涵道渦扇發動機,噴出的氣流是低溫高速氣流。戰鬥機的發動機是渦噴發動機,噴出的氣流是高溫高速氣流,以及後噴管的二次加油燃燒,就是常說的打加力。

    有些情況下,飛機在降落前要把多餘的航空燃油放掉,至於為何要放油我們這裡就不說了,大多數客機的放油裝置距離發動機比較遠,顯然客機引擎的結構也無法點燃燃油。而一些軍用戰機的緊急放油口就距離發動機尾噴口特別近

    噴氣式戰機在高速飛行時需要發動機以極高的運轉,需要在短時間內加溫加壓提高發動機輸出功率,而週六是發動機的特徵就是涵道比較低,在進氣量大體相同的情況下,為了提高功率需要在引擎內部設定一個家裡燃燒室,一般置於尾噴管,噴出的氣化煤油被高溫燃燒,形成火焰。

    戰鬥機噴氣發動機有加力燃料室,而民航飛機的沒有。上圖這個是表演的,澳洲皇家空軍曾裝備F-111戰鬥轟炸機,這種飛機尾部有洩油嘴,用於緊急迫降等情況下洩油減輕重量,

    袋鼠國的飛行員在實踐中發現,洩油的同時開啟加力,可以產生烈焰熊熊的奇妙場面,他們就經常表演這個節目,非常有震撼力,不過僅能表演十幾秒,時間再長會把油箱燒乾。

    為什麼有的是紅色的有的藍色的呢?一般情況下,藍色火焰的溫度要比紅色火焰溫度更高,代表發動機加力燃燒室的溫度更高,證明發動機的推力更大。此時,發動機通常處於全加力狀態。

    火焰的顏色不僅與火焰的溫度有關,還與工作原理、燃料新增劑,以及噴口金屬成分有關係。單從火焰顏色來判斷誰的發動機效能更優異,並不合理。

  • 17 # 掌心地溫暖

    我們經常可以看到,戰鬥機高速起飛時,其尾噴管往往會拖著橙色或淺藍色火尾呼嘯著騰空而起,畫面非常絢麗。

    而民用發動機卻從來看不見這樣的景象,基本上都是以短粗的形象出現在我們面前,即使噴火,也一定是因為出現故障導致的。

    其實,不論民用還是軍用,現在主流噴氣式飛機的發動機都採用的是一種名為“渦輪風扇發動機(Turbofan Engine)”,簡稱:渦扇發動機。它的核心作用其實就是使進入發動機機艙的低溫低壓空氣透過若干風扇和渦輪組加壓加熱後變成高溫高壓空氣並在燃燒室中點燃後從尾噴口噴出,以實現將輸入時的低能量空氣變成輸出時的高能量空氣。

    現在回答第一個問題,為什麼民航飛機的發動機短而粗呢?這是因為民航飛機發動機的涵道比大,而軍用飛機的涵道比小的緣故。那麼,什麼是涵道?涵道就是空氣在發動機機艙中流動的通道。渦扇發動機擁有“外涵道”和“內涵道”,飛機的動力就是來源於發動機內、外涵道所產生的推力之和。它們的結構見下圖:

    你肯定又要問了,那什麼是涵道比呢?涵道比(Bypass Ratio)是指單位時間內不經過燃燒室的空氣質量與透過燃燒室的空氣質量的比例,即外、內涵道空氣流量之比。

    為什麼渦扇發動機要設定內、外涵道,而不像傳統的渦噴發動機(Turbojet Engine)直接靠燃料推力工作呢?內涵道的空氣將流入燃燒室與燃料混合,燃燒做功,外涵道的空氣不進入燃燒室,而是與內涵道流出的燃氣相混合後排出。外涵道的空氣只通過風扇,流速較慢,且是低溫,內涵道排出的是高溫燃氣,流速快。兩種氣體混合後,同時降低了噴口平均流速與溫度。較低的流速帶來較高的推進效率(=2/1+排氣速度/進氣速度)和較低的噪聲,而根據熱機原理(熱機是連續不斷地將熱能轉換為機械能的動力裝置),較低的溫度能帶來較高的熱效率(輸出的機械能與輸入的熱能的比值)。兩種因素共同作用,使得渦扇發動機在相同油耗的情況下能獲得比渦噴發動機更大的推力。沒看明白?簡單的說,流經外涵道的空氣不僅可以提高發動機工作效率,而且外涵道風扇自身也能產生一定推力,這就相當於在傳統的渦噴發動機上加了一套升級裝備。

    由於,涵道比高的發動機,大部分的動力來風扇加速的外涵道空氣,所以這種發動機的外涵道往往較短,內涵道的尾氣不與外涵道氣流混合,而由噴口單獨排出。高涵道比發動機在亞音速時有非常好的能效,通常用於客機、運輸機和戰略轟炸機等。

    而涵道比低的發動機,大部分的動力來自驅動核心機的內涵道尾氣。這種發動機通常使用混合噴嘴,即內涵道的尾氣在與外涵道氣流混合後再行排出。混合噴嘴可以變形以調整推力的大小甚至方向,而高溫的尾氣經低溫的外涵道氣流降溫後,也有利於降低發動機的紅外特徵。某些低涵道比發動機還配有加力燃燒室,可以以高油耗為代價,獲得更大的推力和加速度。低涵道比發動機可用於超音速飛行,通常用於戰鬥機。

    那麼,第二個問題的關鍵就在上面提到的這個“加力燃燒室”裡,它的作用就是透過向發動機噴出的燃氣中再次加註燃油而得到更大推力,因為二次燃燒的空氣不經過渦輪做工,溫度很高,火焰就是這麼來的

    在有加力燃燒室的條件下,發動機的油耗是很驚人的,在開加力的情況下油耗可以達到巡航的一倍以上。民航客機在飛行過程中講求的是平穩性和舒適性,不需要高機動性,講究經濟性,所以沒有加力燃燒室,自然也就沒有火焰。

    極少數客機有加力燃燒器,比如著名的協和超音速客機,使用的就是4臺帶加力燃燒器的渦噴發動機。

  • 18 # 兵器知識譜

    噴氣式發動機分為:衝壓發動機、脈衝發動機、渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機。在現代航空運輸飛機上使用最多的空氣噴氣發動機是渦輪風扇發動機。特點是推力大,噪聲小和耗油率低。而“會噴火”的發動機是渦輪噴氣發動機,主要用於高速飛行的戰鬥機。

    我們來了解一下渦輪噴氣發動機的工作原理:現代渦輪噴氣發動機的結構由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,戰鬥機的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦輪噴氣發動機仍屬於熱機的一種,就必須遵循熱機的做功原則:在高壓下輸入能量,低壓下釋放能量。因此,從產生輸出能量的原理上講,噴氣式發動機和活塞式發動機是相同的,都需要有進氣、加壓、燃燒和排氣這四個階段,不同的是,在活塞式發動機中這4個階段是分時依次進行的,但在噴氣發動機中則是連續進行的,氣體依次流經噴氣發動機的各個部分,就對應著活塞式發動機的四個工作位置。

    空氣首先進入的是發動機的進氣道,當飛機飛行時,可以看作氣流以飛行速度流向發動機,由於飛機飛行的速度是變化的,而壓氣機適應的來流速度是有一定的範圍的,因而進氣道的功能就是透過可調管道,將來流調整為合適的速度。在超音速飛行時,在進氣道前和進氣道內氣流速度減至亞音速,此時氣流的滯止可使壓力升高十幾倍甚至幾十倍,大大超過壓氣機中的壓力提高倍數,因而產生了單靠速度衝壓,不需壓氣機的衝壓噴氣發動機。

    進氣道後的壓氣機是專門用來提高氣流的壓力的,空氣流過壓氣機時,壓氣機工作葉片對氣流做功,使氣流的壓力,溫度升高。在亞音速時,壓氣機是氣流增壓的主要部件。

    從燃燒室流出的高溫高壓燃氣,流過同壓氣機裝在同一條軸上的渦輪。燃氣的部分內能在渦輪中膨脹轉化為機械能,帶動壓氣機旋轉,在渦輪噴氣發動機中,平衡狀態下氣流在渦輪中膨脹所做的功等於壓氣機壓縮空氣所消耗的功以及傳動附件克服摩擦所需的功。經過燃燒後,渦輪前的燃氣能量大大增加,因而在渦輪中的膨脹比遠大於壓氣機中的壓縮比,渦輪出口處的壓力和溫度都比壓氣機進口高很多,發動機的推力就是這一部分燃氣的能量而來的。

    從渦輪中流出的高溫高壓燃氣,在尾噴管中繼續膨脹,以高速沿發動機軸向從噴口向後排出。這一速度比氣流進入發動機的速度大得多,使發動機獲得了反作用的推力。

    一般來講,當氣流從燃燒室出來時的溫度越高,輸入的能量就越大,發動機的推力也就越大。但是,由於渦輪材料等的限制,只能達到1650℃左右,現代戰鬥機有時需要短時間增加推力,就在渦輪後再加上一個加力燃燒室噴入燃油,讓未充分燃燒的燃氣與噴入的燃油混合再次燃燒,由於加力燃燒室內無旋轉部件,溫度可達2000℃,可使發動機的推力增加至1.5倍左右。其缺點就是油耗急劇加大,同時過高的溫度也影響發動機的壽命,因此發動機開加力一般是有時限的,低空不過十幾秒,多用於起飛或戰鬥時,在高空則可開較長的時間。

    所以咱們看到戰鬥機“噴火”現象是飛機在短距起飛時飛行員打開了發動機加力,從加力燃燒室噴射出來的高溫燃氣,比如緊急起飛、艦載機起飛等。不開加力時白天是看不到“噴火”現象的,只有光線較暗時才看得見從發動機尾部噴射出來的火焰。

    大型飛機使用的渦輪風扇發動機(簡稱渦扇)在提高功率後(加大油門)也會噴射火焰,只是這種情況不常見;衝壓發動機和脈衝發動機屬於一次性使用的高推力發動機,只運用於火箭和導彈上。

  • 19 # 軍武資料庫

    就像我們開私家車一樣,往往會斤斤計較車子的百公里耗油量,好像耗油量高一點自己就會有承受不了的感覺。所以在聽到某某軍用車輛核算下來百公里耗油達到70-100升就會有那麼一點點瞠目結舌吧?

    但是和私家車不同,軍車主要要求的就是透過性,所以在發動機功率和扭矩上都有大幅度的冗餘,付出的代價就是油耗超高。

    飛機也是這樣,民用飛機大部分都是航空公司在運營的,他們首先考慮的是利潤。因此大部分民用飛機都是採用了相當省油的大涵道比渦輪風扇發動機。

    這種發動機由於帶有一個大型的壓氣風扇,可以更有效地把發動機的軸動力轉化為推力,但它們的缺點就是速度慢,只適合亞音速飛行。

    同時,航空管理機構和環境保護機構也對發動機的適航性有要求,不斷的制定各種標準讓發動機排放的NOx(氮氣氧廢氣)降低,否則發動機是不允許運營的。

    NOx的產生其實就是來自於發動機內燃油的不完全燃燒。在民航的做法往往就會採用富氧貧油燃燒的方式讓燃料在發動機內部燒得更充分一些。因此我們在民航客機的發動機尾部也就很難看到由於燃料沒有燒完所呈現出的火焰了。

    原因就是“火”在抵達渦輪末端之前就已經燒完了。

    這種方式很環保,可惜離著一臺航空發動機設計所能承受的極限其實還有那麼一段距離。但是,民航運營往往從安全、環保、經濟性上考慮,並不是什麼極限運動,因此民航也就都“忍”了。

    反觀軍機,軍用飛機尤其是軍用戰鬥機追求的就是極限表現。關乎生死存亡就得發揮一切可用的效能優勢。省油、經濟性、環保也就是次要考慮因素了,你沒見過給坦克發“國六排放標準”的事情吧?

    所以在一定的設計取捨下,戰鬥機不僅僅會發動機噴火,還會冒濃煙。

    這就源於了戰鬥機所普遍使用的小涵道比噴氣式發動機了

    和民航用的發動機不同,戰鬥機通常使用的發動機前面的風扇直徑很小,為了達到足夠大的推力並且適應高速飛行的工作條件,這些小涵道比發動機的轉速極高,甚至可以達到民航客機用的發動機的8-10倍。在這種條件下發動機內燃油在燃燒室內的時間就更短,也就更不容易燒乾淨。同時更致命的是為了發揮發動機的效能,通常還會採用貧氧富油的方式不計成本地給發動機供油。這時候燒不完的燃料就變成了發動機尾部的火焰噴了出來。

    這也就成了我們肉眼可見的發動機火光了。

    再則,為了進一步地提高發動機的推力,戰鬥機通常還會在發動機上設定後燃器,也就是大家說的加力燃燒室。

    簡單地說後燃器就是發動機渦輪後面額外的一組燃油噴嘴。

    呈環狀以同心圓的方式在渦輪後部。在開啟後燃器的時候,大量燃油在渦輪後部的高溫下被點燃,同時混合函道風扇和渦輪後部分送入的空氣開始燃燒為戰鬥機提供更大的推力。

    不過這種燃燒方式效率很低,大部分的燃油其實並沒有在後燃器內燃燒,而是隨著噴氣氣流排放到發動機外部繼續燒乾淨。這也就是我們看到戰鬥機長長的尾焰了。

    按照計算,其實只有30~45%的燃料在後燃器內燃燒真正能為戰鬥機提供額外的推力,剩下的都浪費掉了。你如果把這件事放在民航上,民航的運營是絕對不會答應的。不過你把這個事情放在保命上,只要有理智的人都會傾向於使用一下。

  • 20 # 晶漁福

    戰鬥機是小涵道比發動機,客機是大涵道比發動機,小涵道比是吸入高壓氣體同燃燒燃油混合產生高溫做推力所以噴出火焰!而大涵道比發動機有外涵道大部份高壓氣體不進入發動機燃燒隨著發動機噴出推力一同產生推力!所以不會噴出火焰!

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