Om een vliegtuig door de lucht te laten vliegen, wordt stuwkracht opgewekt door een of ander voortstuwingssysteem. De meeste moderne gevechtsvliegtuigen maken gebruik van een naverbrander op ofwel een turbofan met lage omloopsnelheid ofwel een turbojet. Op deze pagina zullen we enkele van de grondbeginselen van een naverbrander turbojet bespreken.
Om gevechtsvliegtuigen supersonisch te laten vliegen, moeten ze een sterke stijging boven de geluidssnelheid overwinnen. Een eenvoudige manier om de nodige stuwkracht te krijgen is het toevoegen van een naverbrander aan een turbojet. In een basisturbojet wordt een deel van de energie van de uitlaat van de brander gebruikt om de turbine te laten draaien. De naverbrander wordt gebruikt om wat energie terug te geven door brandstof direct in de hete uitlaat te injecteren. Op het schema zie je dat de straalpijp van de basis turbojet verlengd is en dat er nu een ring van vlamhouders, geel gekleurd, in de straalpijp zit. Wanneer de naverbrander wordt aangezet, wordt extra brandstof door de ringen en in de hete uitlaat van de turbojet gespoten. De brandstof verbrandt en produceert extra stuwkracht, maar het verbrandt niet zo efficiënt als het doet in het verbrandingsgedeelte van de turbojet. Je krijgt meer stuwkracht, maar je verbrandt veel meer brandstof. Daarom moeten naverbrandingsstraalpijpen worden ontworpen met variabele geometrie en zijn ze zwaarder en complexer dan eenvoudige turbojetstraalpijpen. Wanneer de naverbrander wordt uitgeschakeld, werkt de motor als een gewone turbojet.U kunt de werking van de straalpijp onderzoeken met onze interactieve straalpijp simulator.
De straalpijp van een turbojet is gewoonlijk ontworpen om de uitlaatdruk terug te brengen naar de vrije stromingsdruk.De stuwkrachtvergelijking voor een naverbrande turbojet wordt dan gegeven door de algemene stuwkrachtvergelijking met de druk-oppervlakte term op nul gezet. Als de vrije-stroomtoestanden worden aangeduid met een “0”-subindex en de uittredeomstandigheden met een “e”-subindex, is de stuwkracht F gelijk aan de massastroom m dottimes de snelheid V bij de uittrede minus de vrije-stroom massastroom x de snelheid.
F = e – 0
Deze vergelijking bevat twee termen. Aerodynamici verwijzen vaak naar de eerste term (m dot * V) e als de bruto stuwkracht, omdat deze term grotendeels wordt geassocieerd met de omstandigheden in de straalpijp. De tweede term (m dot * V)0 wordt de ramweerstand genoemd en wordt gewoonlijk geassocieerd met omstandigheden in de inlaat. Voor de duidelijkheid wordt de stuwkracht van de motor dan de netto stuwkracht genoemd. Onze stuwkrachtvergelijking geeft aan dat de netto stuwkracht gelijk is aan de bruto stuwkracht minus de ramweerstand.
Achterbranders worden alleen gebruikt bij gevechtsvliegtuigen en het supersonische vliegtuig, de Concorde. De Concorde schakelt de naverbranders uit zodra hij op kruissnelheid komt. Anders zou de brandstof opraken voor hij Europa zou bereiken. Naverbranders bieden een mechanisch eenvoudige manier om de stuwkracht te verhogen en worden gebruikt op zowel turbojets als turbofans.
Je kunt het ontwerp en de werking van een naverbrande turbojetmotor onderzoeken met behulp van de interactieveEngineSimJava applet. Stel het EngineType in op “Jet with Afterburner” en u kunt alle parameters variëren die de stuwkracht en de brandstofstroom beïnvloeden.
Activiteiten:
Guided Tours
-
Nabranding Turbojets: 
Navigatie …
Beginner’s Gids Home Page