Tại sao một số máy bay chiến đấu phun ra lửa từ phía đuôi của chúng?

Một số máy bay chiến đấu được trang bị bộ đốt sau để trộn nhiên liệu vào dòng khí thải. Điều này giúp chúng có thêm lực đẩy, đặc biệt hữu ích trong các chuyến bay siêu âm.

Lực lượng không quân của một quốc gia không chỉ là tổ chức có hiệu suất cao mà còn được quảng bá một cách tốt đẹp. Thường thấy trong các bộ phim hành động, buổi triển lãm hàng không được tổ chức để giới thiệu sức mạnh quân đội. Trong số những hình ảnh này, một điều gây tò mò là hiện tượng đuôi phun lửa của một số máy bay chiến đấu. Làm sao để đuôi của chúng phát ra lửa màu cam như vậy?

Tại sao một số máy bay chiến đấu lại phát ra lửa từ phía đuôi của chúng?

Ánh sáng cam thường được nhìn thấy ở phần đuôi của một số máy bay chiến đấu là do bộ đốt sau tạo ra. Bộ đốt sau là một thiết bị đốt thêm nhiên liệu trong dòng khí thải của động cơ phản lực của máy bay. Điều này tạo ra lực đẩy bổ sung cần thiết để máy bay đạt tốc độ siêu âm.

Máy bay di chuyển nhờ vào lực đẩy được tạo ra bởi động cơ phản lực. Để máy bay có thể nhanh chóng thay đổi độ cao hoặc đạt tốc độ siêu âm, lực đẩy không đủ. Trong lý thuyết, việc sử dụng động cơ lớn hơn có thể giải quyết vấn đề này. Tuy nhiên, trên thực tế, động cơ lớn hơn có nghĩa là trọng lượng cũng sẽ lớn hơn, ít tinh giản hơn do diện tích quạt lớn hơn và mức tiêu thụ nhiên liệu cao hơn.

Và bây giờ, giải pháp chính là tạo thêm lực đẩy từ động cơ hiện có.

Để thực hiện điều này, động cơ được trang bị bộ đốt sau để cung cấp lực đẩy bổ sung mà không làm thay đổi nhiều về hình dáng của động cơ. Trước khi đi vào chi tiết về hoạt động của bộ đốt sau, chúng ta cần hiểu cách hoạt động của động cơ phản lực và cách lắp đặt bộ đốt sau.

Máy bay chủ yếu phụ thuộc vào động cơ phản lực để tạo ra lực đẩy. Một động cơ máy bay hoạt động qua bốn giai đoạn. Đầu tiên, một quạt hút không khí vào động cơ. Không khí này được tăng tốc và chia thành hai phần. Một phần đi qua lõi động cơ qua một ống dẫn. Nhiệm vụ của phần này là làm mát động cơ và giảm tiếng ồn khi hoạt động.

Phần còn lại của không khí được đưa vào lõi động cơ, nơi không khí được nén đến 40 lần, khiến nó trở nên cực kỳ dày đặc. Sau đó, nó được đẩy vào buồng đốt, nơi nó kết hợp với nhiên liệu và cháy.

Kết quả của quá trình đánh lửa là một luồng không khí nóng và năng lượng cao được đẩy vào các bộ phận của động cơ. Nó bị đẩy ra khỏi buồng đốt, di chuyển qua tua bin trên đường thoát ra ngoài. Tua bin này kết nối với quạt và máy nén, và chuyển động của tua bin giữ cho động cơ hoạt động. Khi khí thải thoát ra khỏi tua bin, nó sẽ hòa vào luồng không khí và đi vào ống xả.

Nhiệm vụ chính của bộ đốt sau là tạo ra lực đẩy để đẩy máy bay tiến về phía trước. Có nhiều loại động cơ khác nhau như động cơ phản lực, động cơ phản lực cánh quạt, động cơ phản lực cánh quạt và động cơ trục phản lực. Máy bay được thiết kế cho các chuyến bay siêu thanh có thể được trang bị động cơ ramjet và scramjet, không có bộ phận chuyển động như máy nén, quạt và tua bin.

Bộ đốt sau, như tên gọi, được lắp ở cuối ống xả của động cơ máy bay. Nó là một phần mở rộng, có các vòi phun và một nắp đậy để phân phối dòng khí thải. Trong khi một phần của khí thải được đốt cháy trong buồng đốt, phần còn lại được điều hướng để làm mát khi thoát ra khỏi bộ đốt sau.

Cách hoạt động của Afterburner là gì?

Động cơ phản lực thường được lập trình để chạy trong chế độ tiết kiệm, có nghĩa là có nhiều không khí trong hỗn hợp không khí-nhiên liệu dễ cháy hơn cần thiết. Do đó, có nhiều oxy không được sử dụng trong khí thải ra từ vòi động cơ. Khí thải nóng này đi vào bộ đốt sau, nơi một phần của nó được phun nhiên liệu và cháy.

Quá trình này được gọi là đốt sau hoặc hâm nóng. Kết quả là nhiệt độ và áp suất của khí thải ra từ bộ đốt sau tăng mạnh. Phần còn lại của khí thải của động cơ được dẫn qua một nắp dọc theo thành của bộ đốt sau. Tương tự như động cơ, dòng khí này được trộn với khí thải động cơ trong ống xả sau để giữ cho động cơ hoạt động mát mẻ. Trong một số động cơ có thể rất nóng, không khí lạnh sẽ được đưa trực tiếp từ máy nén thay vì từ khí thải của động cơ.

Bộ đốt sau được trang bị một vòi phun có thể điều chỉnh, có thể mở rộng hoặc co lại để phù hợp với lượng khí thải bổ sung. Điều này ngăn chặn khí thải trở lại vào động cơ chính, có thể làm gián đoạn hoạt động bình thường của động cơ.

Nhược điểm của bộ đốt sau

Mặc dù bộ đốt sau là một cách tuyệt vời để đạt được tốc độ cao hơn nhiều so với ban đầu, nhưng chúng có một số hạn chế về thiết kế.

Trước hết, nhiệt độ trong buồng đốt của bộ đốt sau có thể lên đến 1.700 ° C. Điều này hạn chế đáng kể loại vật liệu có thể sử dụng trong cấu trúc của nó, đồng thời giảm tuổi thọ.

Một vấn đề khác của buồng đốt sau là ngọn lửa giống như lửa hàn của khí thải nóng từ vòi phun. Dấu hiệu nhiệt độ mạnh mẽ làm giảm chỉ số tàng hình của máy bay, làm cho nó dễ bị phát hiện bởi kẻ thù.

Bộ đốt sau cũng nổi tiếng với việc tăng tiêu thụ nhiên liệu. Do đó, phi công chỉ sử dụng bộ đốt sau trong những tình huống cụ thể như bay vào vùng siêu âm, chiến đấu hoặc tăng tốc nhanh.