För att förflytta ett flygplan genom luften genereras dragkraft av något slags framdrivningssystem. De flesta moderna stridsflygplan använder sig av en efterbrännare på antingen en turbofläkt med lågt bypass eller en turbojet. På den här sidan kommer vi att diskutera några av grunderna för en turbojet med efterförbränning.
För att stridsflygplan ska kunna flyga supersoniskt måste de övervinna en kraftig ökning av dragnear över ljudets hastighet. Ett enkelt sätt att få den nödvändiga dragkraften är att lägga till en efterbrännare till en kärnturbojet. I en grundläggande turbojet används en del av energin i avgaserna från brännaren för att driva turbinen. Efterbrännaren används för att ge tillbaka en del av energin genom att bränslet sprutas in direkt i de heta avgaserna. På schemat ser du att det grundläggande turbojetens munstycke har förlängts och att det nu finns en ring av flamhållare, gulfärgade, i munstycket. När efterbrännaren är påslagen sprutas ytterligare bränsle in genom flamholmarna och in i turbojetens heta avgasström. Bränslet brinner och ger ytterligare dragkraft, men det brinner inte lika effektivt som i turbojetens förbränningsdel. Du får mer dragkraft, men du förbränner mycket mer bränsle. Med den ökade avgastemperaturen måste munstyckets flödesarea ökas för att klara samma massflöde.Därför måste efterförbränningsmunstycken konstrueras med variabel geometri och är tyngre och mer komplexa än enkla turbojetmunstycken.När efterförbrännaren är avstängd fungerar motorn som en vanlig turbojetmotor.Du kan undersöka hur munstycket fungerar med vår interaktiva munstyckessimulator.
Munstycket i en turbojet är vanligen konstruerat för att föra tillbaka avgastrycket till trycket i den fria strömmen.Tryckekvationen för en turbojet med efterförbränning ges då av den generella tryckekvationen med tryckområdestermen satt till noll. Om förhållandena i det fria flödet anges med ett ”0”-index och förhållandena vid utloppet med ett ”e”-index är dragkraften F lika med massflödeshastigheten m gånger hastigheten V vid utloppet minus massflödeshastigheten i det fria flödet gånger hastigheten.
F = e – 0
Denna ekvation innehåller två termer. Aerodynamiker hänvisar ofta till den första termen (m dot * V)e som bruttodragkraft eftersom denna term till stor del är förknippad med förhållandena i munstycket. Den andra termen (m dot * V)0 kallas rammotståndet och är vanligen förknippad med förhållandena i inloppet. För tydlighetens skull kallas motorns dragkraft för nettodragkraft. Vår dragkraftsekvation visar att nettodrivkraften är lika med bruttodrivkraften minus rammotståndet.
Afterbrännare används endast i stridsflygplan och i överljudsflygplanet Concorde. Concorde stänger av efterbrännarna när den kommer in i marschfart. Annars skulle det ta slut på bränsle innan det når Europa. Efterbrännare är ett mekaniskt enkelt sätt att öka dragkraften och används på både turbojetmotorer och turbofläktar.
Du kan utforska utformningen och driften av en turbojetmotor med efterförbränning med hjälp av den interaktiva appleten EngineSimJava. Ställ in EngineType till ”Jet with Afterburner” och du kan variera alla parametrar som påverkar dragkraft och bränsleflöde.
Aktiviteter:
Guidade turer
-
Afterburning Turbojets: 
Navigation ..
Hemsida för nybörjarguiden