同樣是渦扇發動機,為什麼軍用發動機後面有很長的火焰,民航的發動機沒有火焰?

個人用戶11


戰鬥機後面的長長的火焰一般都是在起飛的時候出現的。那是發動機開加力燃燒室的結果。那條火焰是加力燃燒室工作產生的。

軍用發動機,特別是戰鬥機的發動機,為了作戰需要,在正常尾噴口後面增加一段,安裝一個加力燃燒室。設置噴油嘴和點火器,利用發動機風扇過來的空氣進行再次燃燒,大幅度增加發動機推力。

從渦扇發動機外涵道的冷空氣和發動機燃燒室的熱空氣混合,在加力燃燒室內再次噴油進行燃燒,提高燃氣溫度,燃氣壓力急劇增加,從加力燃燒室尾噴口噴出的速度更高,給飛機提供更大的推力。

由於加力燃燒室後面沒有渦輪,可以排出溫度很高的燃氣,所以就有更加明亮的火焰。此時飛機尾部就會拖著長長的尾焰。

民用客機的發動機燃燒室噴出的燃氣溫度受到製造渦輪的材料限制,溫度不會很高。因為有風扇排出的溫度較低的氣流,進一步降低了發動機噴出氣體的平均溫度和平均排氣速度。所噴出的燃氣就沒有很大的火焰。

現在民用客機的渦扇發動機涵道比很高,風扇帶動外涵道的空氣流量數倍於內涵道的高溫燃氣,降低燃氣溫度非常顯著。從風扇來的冷空氣與燃氣混合,就不會產生高溫的尾焰。

就像一杯熱水倒進一盆涼水裡,混合後的溫度很低。


天明遙遙山海關


我們時常可以看見,客機的發動機尾部只會噴出熱浪,而軍用發動機則會經常噴出明亮的火焰。同樣都是渦扇發動機,為何視覺效果上差別如此之大?實際上,導致飛機噴火的可能性有三種:第一種是飛機放油。這種情況下,接近發動機噴口的噴油嘴噴出的燃油會被髮動機的高溫氣流點燃,從而形成龐大具有一定視覺效果的火焰。為什麼要進行噴油這麼浪費的操作?主要是因為一般飛機的降落重量都低於起飛重量,如果剩餘燃油太多則可能導致飛機太重磕斷起落架。

第二種則是飛機發動機喘振,這是由於渦扇發動機的壓氣機葉片失速導致的。在這種情況下,客機和軍機的噴出口都能產生明亮的尾焰,這是由於壓氣機失效,進入的空氣突然減少,但是發動機還沒意識到從而導致油氣混合比過高,未燃盡的燃油直接噴出和氧氣混合後燃燒。這種情況下對發動機會產生很不利的影響,甚至可能直接讓發動機報廢。

第三種情況則是當發動機開啟加力燃燒室後,沒有燃盡的燃油噴出後繼續燃燒導致的火焰。這種火焰觀賞性極強,並且通常都帶有壯觀的馬赫環,這是噴出氣流已經超過多倍音速的象徵。雖然這裡也是未燃盡的燃油在發動機外燃燒,但是由於是人為引發的可控燃燒,所以並沒有太多不利影響,甚至可以顯著提高發動機推力。


紫龍防務觀察


很簡單,軍用型的目的是推力的瞬間爆發,以維持高機動性,因此一般在發動機尾噴管後再加上一段後燃器,也就是加力燃燒室,啟動後在燃燒室內噴入燃油空氣霧狀混合物,利用尾氣的高溫點燃噴射出去形成尾焰,以瞬間增加推力,但是這種做法非常費油,一般三代機加力狀態最多隻能維持接近十分鐘,因此,在大型轟炸機以及民航機這種不需要大機動過載的機型上就沒有必要加裝加力燃燒室,這就是兩者的區別。





紫冥河


對於這個問題,老鷹航空從下面幾點來回答:

第一,既然出題人知道這種發動機屬於渦扇發動機,那麼渦扇發動機的工作原理,老鷹航空就不再重複解釋了。

第二,民航機使用的渦扇發動機核心特性是燃油經濟性能和使用壽命,為了實現這種苛刻的價值要求,民用渦扇發動機的主要發展趨勢就是採用大涵道比的渦扇發動機,通俗的說,不是依靠核心機的高溫燃氣噴射產生推力,而是依靠核心機驅動大直徑的渦扇葉片組對吸入的空氣進行加壓噴出。這樣一來,氣流溫度得到降低,葉片、渦輪的工作環境溫度同樣得到降低,這就有利於延長這些部件的工作壽命。同樣的道理,通過對常溫空氣的加壓噴射,就降低了對高溫燃氣的需求,從而實現了節約燃油的目的。所以,民航機發動機尾部都是“低溫”空氣流。

第三,軍用渦扇的核心特性是推力,為了實現大推力的輸出,一般會在核心機燃氣噴流的環節中引入二次燃燒,也就是所謂的“加力燃燒室”,通過向原來核心機高溫氣流噴入燃油,進行二次燃燒,再次增強這種高溫噴流的速度和壓力,從而獲得更大的推力。這種情況之下,就會經常看到戰鬥機在起飛時,發動機尾部拖著一條條“火龍”了。

OK,關於問題就回答到這裡吧😊。

如需獲取更多航空科技知識,請關注“老鷹航空”頭條號,老鷹航空堅持原創回答,不做任何複製和粘貼。


老鷹航空


軍用渦扇發動機與民用渦扇發動機,除了加力燃燒室的有無以外,更大的區別在於涵道比。民用渦扇發動機涵道比更大一些,軍用涵道比較小,只有零點幾。民用渦扇發動機,高溫燃氣通過渦輪排出後,與外涵道的低溫空氣混合,溫度降低很多,紅外特徵不明顯,所以看不到。軍用的涵道比比較小,外涵道的空氣不足以完全中和渦輪排出的高溫燃氣(軍用本身渦輪燃氣溫度也比較高,對渦輪材料及工藝要求更高),所以紅外特徵明顯,就容易被看到


Shepherdmoon_Pan


一併回答為什麼長一些,民用發動機追的是求經濟,軍用發動機追求的是速度。所以民用的只需要能給風扇提供動力。軍用的比如戰鬥機發動機除了給風扇提供動力,還有需要燃油與空氣燃燒噴氣加大推力,根據需要還要控制噴口,這部份是多出來的,所以長了且有尾焰。


發明214698630


請了解下協和客機


分享到:


相關文章: