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1 # 風流機長v闖世界
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2 # 王司徒軍武百科
都是推幾十噸的大鐵物件!為什麼飛機起飛或者空中飛行時候後面沒有火龍!而火箭卻有長達幾十米上百米的噴火?
因為飛機與火箭的原理根本不一樣,並非屁股噴火就代表兩者是同一個技術。
火箭採用的是工質噴射反作用力的方式飛行,而噴氣式飛機則採用的是渦輪噴氣加伯努利原理在飛行。
說人話就是,火箭純靠憋死了噴,飛機是吸氣憋氣吐氣還得帶翅膀。
火箭上天靠的是純粹的噴射力量,裝多少藥它噴多遠,與我們玩的二踢腳沒啥特別大的區別。
所以火箭的推力一般用“比衝”這個概念,這是一種對推進系統燃燒效率的描述,簡單的說即:多少推進劑,帶來多大沖量。這是個動量問題,噴射流量越大,則噴速越快,比推力越大。
噴氣式飛機發動機從原理上就與火箭不一樣,火箭是噴出工質,而飛機的航空渦輪發動機其實是加熱加壓空氣。
除此以外,飛機還要靠流體力學來提供升力,否則都像火箭那麼飛,灌多少燃料也不夠。
飛機的外形提供流體條件,飛機發動機則負責將空氣吸入並加熱膨脹,形成壓力,然後從尾噴口噴出來,推進飛機加速前進。當速度遇到產生足夠的氣壓差,飛機也就獲得了升力。
現代的渦輪風扇發動機擁有內外兩層通氣涵道,內涵道由高壓壓氣機進入,提供高溫高壓,外涵道從低壓壓氣機進入,二者的氣流在尾噴端混合,減小噴口的氣流流速和溫度,提高推進效率,還能降噪。
也就是說,噴氣式飛機噴出來的那點火焰,其實只是內涵道燃燒室的高壓燃氣高溫罷了。非加力狀態的戰鬥機其實火焰並不明顯,相反現代戰機還都在想辦法減小這部分的紅外特徵。
又長又明顯的火焰多出自“加力燃燒室”,這種設定其實就是再增加一個燃燒室,然後往裡面噴航空煤油,加大燃燒能量,強行增壓。
這種時候會讓尾噴口吐出很長的火焰,某些飛機因為加力燃燒不充分,還會有不小的黑煙。
某些飛機的加力燃燒可以做得非常驚人,比如F-111“土豚”,堪稱屁股噴火的典範,與火箭也沒差多少了。只是這種加力燃燒相當消耗燃料,如果照這麼噴下去,少則5分鐘,多則10分鐘,燃油會被消耗一空。
某些渦輪發動機,因為涵道比大,不會讓人看到火焰,比如民航就是這樣。大型噴氣式飛機的渦輪風扇發動機比低涵道比的戰鬥機渦扇發動機更大,涵道比也大,其內涵道更像一個給風扇轉子加力的驅動,外涵道佔據了相對更多的動力功效。
這些大涵道比發動機的內涵道的噴氣是不與外涵道混合的,外涵道很短,二者單獨對外排氣,工作壓力也小,更沒有加力燃燒室這種設計,所以也就比較內斂。反正就那麼點小火,在裡面都躥完了,外涵道氣體又多,根本看不到火焰。
如果還不明白可以參考汽車。你家的買菜車是無論如何都不能屁股噴火的,但超跑們卻可以透過將部分油氣匯入到渦輪排氣位進行“偏時點火”,所以排氣管也會噴出長長的火焰。
至於為什麼噴氣機不像火箭那樣噴出巨大濃煙,除了上面所說的工作原理問題,還有燃料選擇問題、發動機規模問題、揚塵問題等很多因素。總不能拿一個起飛重量30多噸的F15,去對比一個起飛重量800多噸的長征運載火箭吧?
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火箭和客機能比嗎,你想想,幾萬架噴著火的飛機在天上飛什麼樣子的,如果真的是飛機噴火在天上飛,那耗油量不就高了,估計飛機剛開始爬升就沒油了,哪個航空公司會買這種飛機,火箭是往太空飛的,那推力肯定要大,飛機是在平流層飛的,要那麼大推力幹嘛,你想想是不是這個道理,而且波音和空客也不會傻到去造這種飛機發動機,還有,當飛機被牽引車推出停機位,飛機就要靠發動機的推力滑行了,如果發動機會噴火,你可以想象出機場是什麼樣子的,所以說,飛機噴火是不現實的(戰鬥機除外)