• Hem
  • Kemi
  • Astronomi
  • Energi
  • Natur
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Hur en efterbrännare ökar jetmotorns dragkraft

    Nyckel takeaways

    • Genom att injicera ytterligare bränsle i avgasströmmen, utnyttjar en efterbrännare det kvarvarande syret för att förbränna, vilket höjer avgastemperaturen och expansionen.
    • Det här enkla tillägget kan öka en jets dragkraft med 50 % eller mer, vilket ger ett betydande prestandalyft utan större vikt- eller komplexitetspåföljder.
    • Dess främsta nackdel är extrem bränsleförbrukning, vilket begränsar den praktiska användningen till korta skurar som t.ex. bärares start eller stridsmanövrar i hög hastighet.

    En jetmotor fungerar på samma grundläggande princip som en raket:massa drivs framåt och genererar en reaktiv dragkraft i motsatt riktning. Motorn drar in atmosfärisk luft, komprimerar den, blandar den med fotogenbaserat bränsle och antänder blandningen. De heta gaserna expanderar snabbt och lämnar baksidan, vilket ger dragkraft.

    Moderna turbofläktar använder en turbin som återvinner energi från avgaserna för att snurra kompressorn, vilket ökar effektiviteten, särskilt vid lägre hastigheter. Kompressorns högtrycksluft matas sedan in i förbränningskammaren där bränsle sprutas in.

    Även efter den primära förbränningen innehåller avgaserna fortfarande en betydande mängd syre. En efterbrännare drar fördel av detta genom att föra in en sekundär bränsleström direkt i avgaserna och tända den. Den resulterande förbränningen värmer och expanderar gaserna ytterligare, trycker avgaserna genom ett munstycke med variabel yta och ökar dragkraften.

    Strukturellt sett består en efterbrännare av en uppsättning högtrycksbränsleinsprutare, ett kort förbränningsrör, en flamhållare och ett justerbart munstycke. Munstycket måste kunna expandera när efterbrännaren är avstängd och dra ihop sig när den är på för att bibehålla optimalt avgasflöde.

    Eftersom den extra bränsleförbränningen är mycket ineffektiv är efterbrännare reserverade för scenarier som kräver maximal dragkraft under en kort period – som start på korta landningsbanor från hangarfartyg eller snabb acceleration under flygstrid.

    Nedan är en illustration av en efterbrännare-utrustad motor från en F-4 Phantom, hämtad från Virginia Air and Space Museum:

    [Motorblockdiagram som visar kompressor, brännkammare, turbin och avgassektion]

    Här är ringen med efterbrännarinjektorer placerade vid motorns avgasände:

    [Närbild av injektorring]

    En enskild injektor ser ut så här:

    [Bild av injektor]

    Fäst till motorns avgasrör är ett 2,7 m (8 fot) förbränningsrör och ett justerbart munstycke, med hela motorn som mäter ungefär 12 fot (4 m) i längd.

    För mer djupgående tekniska resurser, se följande länkar:

    [Lista över relevanta externa referenser]

    © Vetenskap & Upptäckter https://sv.scienceaq.com