战斗机尾喷口通过叶片调节大小,以优化不同飞行阶段的推力效率。起飞时,喷口扩张以增强推力,帮助飞机快速升空。超音速飞行时,采用收敛-扩张喷管,确保燃气充分膨胀,提高推力。在慢车或降落时,喷口扩张降低排气速度和推力,确保飞行安全。这种调节机制显著影响战斗机的加速性能和整体飞行效能。
我们先了解一下尾喷口的主要功用:防止燃气因不完全膨胀而造成的推力损失。详细一点说就是使涡轮后的燃气继续膨胀,以便尽可能的把燃气的热焓转变为动能,增大燃气从喷口喷出的速度,从而提高发动机的推力。
然后,需要说明的是,喷口大小和推力大小不是简单一元曲线关系。
一般来说,在飞行速度不大的情况下(M
题主问的是军机的起飞,由于起飞时一般都是开加力,通常都需要扩张喷口,因为已过临界点。当M>1.5,飞行速度越来越大时,燃气在尾喷口的总膨胀比可达到10-20以上,为了保证燃气能够充分膨胀,减少推力损失,此时必须使用可调节的收敛-扩散型超音速尾喷口,这样在开加力时,为了保证燃气充分膨胀,尾喷口也必须要调到最大直径状态,不开加力时一般都是喷口处于最小直径状态。
So,一般来说,简单的说:从小油门到最大推力喷口是收缩的,面积随油门杆移动持续缩小,但接通加力后,喷口是扩张的~
以上说的这个,就是著名的收敛-扩张喷管,也叫“拉瓦尔喷管”
亚音速气体在收缩的流道中会加速,但超音速气体在扩张的流道中才会加速。跨/超音速的流体在运动时不再遵循”截面小处流速大,截面大处流速小”的伯努力定律,而是恰恰相反,截面越大,流速越快。(这也是火箭发动机为什么长那个样子的原因~)对这种喷管有兴趣的朋友们请看这里http://wenku.baidu.com/view/6cbd32c74028915f804dc288.html,看看每段的结论就可以,公式太复杂了。
在飞机(发动机)起动时,喷口调到最大直径状态是为了让发动机中的气流更加顺畅,降低飞机的过载,从而缩短飞机的起飞距离。
当发动机处于慢车状态时(降落时发动机就处于慢车状态),喷口调到最大直径状态是为了降低排气速度,减低推力,使飞机更安全平稳的降落,保证飞机在降落后不要滑行的太远,避免冲出跑道~当然也能避免高速排气对地勤人员造成伤害~
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