飞机发动机喷火的原理是什么？

网友问:喷气发动机火焰的原理是什么？

专家回答:

当战斗机起飞，快速爬升，进行大坡度的水平机动和大高度的垂直机动时，经常可以看到在飞机尾部的发动机喷口有明显的火焰喷射。这种形象在夜空中尤为明显，给人一种愉快的航空动力学美感。这种现象源于飞行员打开发动机加力。在操作中，飞行员将油门杆推到前端(此时，发动机处于最大状态)，然后拨动油门限位，并继续向前推动油门(打开后燃烧状态)，这使得战斗机能够获得额外的强大动力。

理解加力燃烧室需要理解发动机燃烧室。燃烧室是燃气涡轮发动机的重要部件之一。带加力燃烧室的现代涡扇发动机有两个燃烧室，主燃烧室和加力燃烧室。主燃烧室位于高压压缩机和涡轮之间，其作用是将风扇和高压压缩机压缩的高压空气与空间内的燃油均匀混合，然后充分燃烧形成高温高压燃气；加力燃烧室位于涡轮和尾喷管之间。加力燃烧室利用高温燃气流中未充分燃烧的剩余氧气再次喷射燃油，使高温燃气再次燃烧，提高燃气温度和喷射速度。由于主燃烧室中形成的高温气体已经产生了反作用力(即推力)，加力燃烧室再次燃烧后的高温气体进一步产生了反作用力(即推力增量，也称为加力推力)，显著增加了发动机的推力(即加力推力)。

涡扇发动机加力燃烧室中的气流是涡轮后的高温气体(含氧率约为15% ~ 17%)和旁路中的新鲜空气的混合物。氧含量越高，燃烧效率越高，高温射流速度越高。因此，在视觉上可以看到从发动机尾喷管喷出的长火焰，在听觉上可以听到更大的轰鸣声。加力时涡扇发动机的推力可增加60% ~ 70%，但飞机的燃油消耗率将相应增加150% ~ 200%，加力温度也将显著升高。因此，战斗机使用加力燃烧室的时间通常有一定的限制。

连接由加力燃烧室提供动力的F-22飞机(照片来自互联网)

加力燃烧室中的F-15战斗机(网络图片)

王1980年6月加入空军，1991年获得军事科学硕士学位，2000年获得军事科学博士学位。他曾是一名作战参谋、航空分队副队长、教学研究科副主任兼主任。他在《外国军事艺术》、《空军军事艺术》、《外国空军军事艺术》、《中国空军》和《航空杂志》发表了30多篇论文和翻译。自1996年以来，他一直是《世界军事年鉴》中"航空武器和设备"类别的撰稿人。担任3本教材的主编和副主编；他获得了陆军科技进步三等奖，空军军事理论研究成果一等奖，以及多项二等奖和三等奖。