严格控制使用!战斗机推力倍增器有何秘密?还有两架民航机使用

大家都知道战斗机的发动机一般都安装有加力燃烧室,在起飞和紧急情况下可以通过打开加力燃烧室来获得更强的推力,从外面看起来飞机也会喷出长长的火焰。那么加力燃烧室的具体原理又是什么呢?



想要知道加力燃烧室的原理,先得了解一下喷气式发动机的原理。简单来说,喷气式发动机是通过进气口吸取空气,然后由压缩机进行压缩进而进入燃烧室和燃油混合,产生的能量可以继续推动涡轮旋转进而使得压气机可以持续工作,燃烧室的燃气从尾喷管喷出便可以形成推力。这个时候由于燃气当中依旧有一部分氧气存在,因此只要向高温的燃气当中喷射燃油就可以使燃油剧烈燃烧进而产生更大的推力。而且现代的军用涡扇发动机在打开加力的时候尾喷口会和加力燃烧室一起联合工作,持续的产生强大的推力。



加力燃烧室的出现使得战斗机可以在短时间内获得非常大的推力,在空战当中的意义非常大。我们以美国著名的F404发动机为例,F404发动机是全世界比较先进的中等推力发动机,体积小,推力大。正常情况下它的最大推力只有48.9千牛,确实不大,但是当打开加力燃烧室的时候,推力会陡然增加到78.7千牛,增加了约30千牛,也就是近三吨的推力。



那么战斗机可以一直打开加力燃烧室飞行吗?当然不行,由于经过燃烧室的燃气当中含氧量已经非常少,这个时候喷射大量的燃油虽然会产生推力,但是耗油量也急速增加。一般来说飞机在空战和飞行当中会严格控制加力燃烧室的时间以便节省燃油。那么客机很在意油耗,有没有安装加力燃烧室的型号呢?



一般的客机都使用大涵道比涡扇发动机,比如波音747,典型的识别特征就是发动机前端拥有直径非常巨大的风扇。但是大涵道比涡扇发动机的缺点在于它的直径太大,阻力也比较大,因此很难进行高速飞行。当年英国和法国在设计协和式客机的时候强调在高空以两马赫的速度持续飞行,相当于波音747飞机的两倍多。



为了达到要求的性能,协和客机使用的是小涵道比涡喷发动机,直径明显小于一般飞机使用的大航道比涡扇发动机。在起飞的时候协和飞机打开加力燃烧室,而在飞机以0.95马赫加速到1.7马赫的时候,也会使用加力燃烧室来增加速度。但是当速度增加到约两马赫的时候,飞机会关闭加力燃烧室进行经济飞行。简单算一个数字,那就是协和客机在起飞的时候,4台发动机就要消耗大约两吨的燃油。两吨的燃油相当于轻型战斗机的内油总和。也就是说一架协和战斗机,在起飞的时候消耗的燃油就顶一架轻型战斗机执行一次任务的全部燃油。



除了协和客机,曾经苏联研制的图144超音速客机使用的也是类似的方案,机身下方安装有4台带有加力燃烧室的涡喷发动机。只不过这两种客机的经济性都不够好,因此在两架超音速客机相继退出历史舞台之后,再有没有真正意义上的超音速民航客机问世。