加力燃燒室
加力燃燒室是軍用航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特有的部件。一般來講，當(dāng)氣流從燃燒室出來時(shí)的溫度（即渦輪后溫度）越高，輸入的能量就越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力也就越大。但是，由于渦輪材料等的限制，目前航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪后溫度只能達(dá)到1650K左右。現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)有時(shí)需要短時(shí)間增加推力，就在渦輪后再加上一個(gè)加力燃燒室噴入燃油，讓沒有得到充分燃燒的燃?xì)馀c噴入的燃油混合再次燃燒，由于加力燃燒室內(nèi)無旋轉(zhuǎn)部件，溫度可達(dá)2000K，可使發(fā)動(dòng)機(jī)的推力增加至1.5倍左右。其缺點(diǎn)就是油耗急劇加大，同時(shí)過高的溫度也影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，因此發(fā)動(dòng)機(jī)開加力一般是有時(shí)限的，低空不過十幾秒，多用于起飛或戰(zhàn)斗時(shí)，在高空則可打開較長(zhǎng)的時(shí)間。 加力燃燒室里最重要的部件叫做火焰穩(wěn)定器。火焰穩(wěn)定器究竟起什么作用呢？打個(gè)比方，如果點(diǎn)起一支蠟燭，風(fēng)一吹它就滅了，這是因?yàn)轱L(fēng)的氣流使火焰不穩(wěn)定。如果加力燃燒室里面沒有火焰穩(wěn)定器，在加力燃燒室里就點(diǎn)不著火，因?yàn)橛心敲锤咚佟⒏邷亍⒏邏旱臍饬髟谀莾毫鲃?dòng)著，要點(diǎn)著火是非常困難的。火焰穩(wěn)定器為什么能夠起穩(wěn)定火焰的作用呢？原因在于它是一圈帶有角度的喇叭口，這組供油，氣流從前邊流過來，到了這個(gè)地方形成一個(gè)旋流，再噴油點(diǎn)火就可以燃燒起來，再噴油點(diǎn)火就可以燒到后面去，這樣就可以使得加力燃燒室點(diǎn)起火來持續(xù)地燃燒。 自20世紀(jì)40年代渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)面世以來，V型槽火焰穩(wěn)定器一統(tǒng)天下。但火焰不易穩(wěn)定，而且效率低，耗油率高，更可怕的是容易出現(xiàn)振蕩燃燒，嚴(yán)重危及飛行安全。在世界航空史上，因航空發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)振蕩燃燒故障而導(dǎo)致機(jī)毀人亡的事故并不罕見。幾年來，美、蘇/俄、英相繼研制出了幾種新型火焰穩(wěn)定器，但性能上沒有重大突破。中國的航空發(fā)動(dòng)機(jī)專家高歌，受到沙漠中的沙丘啟發(fā)，在導(dǎo)師、著名燃燒專家寧榥教授的指導(dǎo)下，研制成功了沙丘駐渦火焰穩(wěn)定器。沙丘駐渦火焰穩(wěn)定器使火焰燃燒的穩(wěn)定范圍提高了好幾倍。還能降低燃油消耗，增大發(fā)動(dòng)機(jī)推力，可謂一舉多得。我國從1984年的渦噴－13F發(fā)動(dòng)機(jī)開始一直到最新的"昆侖 "上都應(yīng)用了這一技術(shù)。 1984年12月1日，國家發(fā)明獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)經(jīng)過嚴(yán)格審核，決定給高歌等研究成功的"沙丘駐渦火焰穩(wěn)定器設(shè)計(jì)理論及方法"頒發(fā)國家發(fā)明一等獎(jiǎng)。 著名科學(xué)家錢學(xué)森高度評(píng)價(jià)這一成果，認(rèn)為它是一項(xiàng)"為中國人爭(zhēng)氣的、很有價(jià)值的重要發(fā)明，是一個(gè)很大的技術(shù)突破，是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域里的重大建樹。" |
