science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe werkt een naverbrander?

Een straalmotor, als een raketmotor, is een reactiemotor. Het werkt door massa in de ene richting te gooien en te profiteren van de reactie in de tegenovergestelde richting. In het geval van een straalmotor, de motor verbrandt brandstof (zoals kerosine) met lucht uit de atmosfeer. De brandende brandstof verwarmt en zet de lucht uit, en deze hete lucht schiet uit de uitlaat van de motor om stuwkracht te creëren.

De meeste moderne straalmotoren gebruiken een turbine om de efficiëntie van de motor te verbeteren en de motor bij lage snelheden te laten werken. Een deel van de turbine zuigt lucht aan en comprimeert deze voordat de brandstof wordt ingespoten. Het achterste deel van de turbine werkt als een windmolen, energie uit de uitlaatgassen halen en de energie gebruiken om het compressorgedeelte te laten draaien. Zie Hoe straalmotoren werken voor details.

Een moderne turbinemotor is uiterst efficiënt, en er is nog veel zuurstof beschikbaar in de uitlaatstroom. Het idee achter een naverbrander is om brandstof rechtstreeks in de uitlaatstroom te injecteren en deze te verbranden met deze resterende zuurstof. Dit verwarmt en zet de uitlaatgassen verder uit, en kan de stuwkracht van een straalmotor met 50% of meer verhogen.

Het grote voordeel van een naverbrander is dat je de stuwkracht van de motor aanzienlijk kunt verhogen zonder veel gewicht of complexiteit aan de motor toe te voegen. Een naverbrander is niets anders dan een set brandstofinjectoren, een buis en vlamhouder waar de brandstof in brandt, en een verstelbaar mondstuk. Een straalmotor met een naverbrander heeft een verstelbaar mondstuk nodig zodat hij zowel met de naverbranders aan als uit kan werken.

Het nadeel van een naverbrander is dat deze veel brandstof verbruikt voor de stroom die hij opwekt. Daarom maken de meeste vliegtuigen spaarzaam gebruik van naverbranders. Bijvoorbeeld, een militair straaljager zou zijn naverbranders gebruiken bij het opstijgen vanaf de korte landingsbaan op een vliegdekschip, of tijdens een snelle manoeuvre in een luchtgevecht.

De volgende foto's, genomen in het Virginia Air and Space Museum, laat u enkele details zien van een met een naverbrander uitgeruste motor. Deze specifieke motor komt uit een F-4. Hier is het belangrijkste onderdeel van de motor:

Dit omvat de compressor, verbrandingskamer en uitlaatturbine. Aan de uitlaatzijde van de motor, zie je een ring van injectoren voor de naverbrander, zoals hier getoond:

Hier is een close-up van een van de injectoren:

Aan het uiteinde van de motor zou een buis en een verstelbaar mondstuk zijn bevestigd, zoals hier getoond:

Deze buis is ongeveer 2,7 meter lang. De motor zelf is ongeveer 12 voet lang (4 meter).

Hier zijn een aantal interessante links:

  • NT/5 TurboJet -- foto van kleine naverbrander ongeveer halverwege het artikel
  • F-16 Evolution mooie naverbrander foto tegen het einde van het artikel
  • Turbojet- en turbofansystemen