嚴格控制使用!戰鬥機推力倍增器有何秘密?還有兩架民航機使用

大家都知道戰鬥機的發動機一般都安裝有加力燃燒室,在起飛和緊急情況下可以通過打開加力燃燒室來獲得更強的推力,從外面看起來飛機也會噴出長長的火焰。那麼加力燃燒室的具體原理又是什麼呢?



想要知道加力燃燒室的原理,先得了解一下噴氣式發動機的原理。簡單來說,噴氣式發動機是通過進氣口吸取空氣,然後由壓縮機進行壓縮進而進入燃燒室和燃油混合,產生的能量可以繼續推動渦輪旋轉進而使得壓氣機可以持續工作,燃燒室的燃氣從尾噴管噴出便可以形成推力。這個時候由於燃氣當中依舊有一部分氧氣存在,因此只要向高溫的燃氣當中噴射燃油就可以使燃油劇烈燃燒進而產生更大的推力。而且現代的軍用渦扇發動機在打開加力的時候尾噴口會和加力燃燒室一起聯合工作,持續的產生強大的推力。



加力燃燒室的出現使得戰鬥機可以在短時間內獲得非常大的推力,在空戰當中的意義非常大。我們以美國著名的F404發動機為例,F404發動機是全世界比較先進的中等推力發動機,體積小,推力大。正常情況下它的最大推力只有48.9千牛,確實不大,但是當打開加力燃燒室的時候,推力會陡然增加到78.7千牛,增加了約30千牛,也就是近三噸的推力。



那麼戰鬥機可以一直打開加力燃燒室飛行嗎?當然不行,由於經過燃燒室的燃氣當中含氧量已經非常少,這個時候噴射大量的燃油雖然會產生推力,但是耗油量也急速增加。一般來說飛機在空戰和飛行當中會嚴格控制加力燃燒室的時間以便節省燃油。那麼客機很在意油耗,有沒有安裝加力燃燒室的型號呢?



一般的客機都使用大涵道比渦扇發動機,比如波音747,典型的識別特徵就是發動機前端擁有直徑非常巨大的風扇。但是大涵道比渦扇發動機的缺點在於它的直徑太大,阻力也比較大,因此很難進行高速飛行。當年英國和法國在設計協和式客機的時候強調在高空以兩馬赫的速度持續飛行,相當于波音747飛機的兩倍多。



為了達到要求的性能,協和客機使用的是小涵道比渦噴發動機,直徑明顯小於一般飛機使用的大航道比渦扇發動機。在起飛的時候協和飛機打開加力燃燒室,而在飛機以0.95馬赫加速到1.7馬赫的時候,也會使用加力燃燒室來增加速度。但是當速度增加到約兩馬赫的時候,飛機會關閉加力燃燒室進行經濟飛行。簡單算一個數字,那就是協和客機在起飛的時候,4台發動機就要消耗大約兩噸的燃油。兩噸的燃油相當於輕型戰鬥機的內油總和。也就是說一架協和戰鬥機,在起飛的時候消耗的燃油就頂一架輕型戰鬥機執行一次任務的全部燃油。



除了協和客機,曾經蘇聯研製的圖144超音速客機使用的也是類似的方案,機身下方安裝有4台帶有加力燃燒室的渦噴發動機。只不過這兩種客機的經濟性都不夠好,因此在兩架超音速客機相繼退出歷史舞台之後,再有沒有真正意義上的超音速民航客機問世。