일부 전투기의 꼬리가 왜 불을 피우나요?

일부 전투기에는 배기 가스의 연료를 혼합하는 애프터 버너가 있습니다. 이것은 그들에게 추가 추력을 제공하며, 이는 초음속 비행에 유용합니다.

국가의 공군은 잘 작동하는 조직뿐만 아니라 잘 마케팅됩니다. 우선, 매우 강력한 항공기와 관련된 손톱 상승 시퀀스가있는 영화가 부족하지 않습니다. 그런 다음 통치 기관이 후원하는 에어 쇼와 엑스포가 있습니다. 그러한 사건은 사람들을 교육하고 군대에 대한 믿음을 강화하려고합니다. 나를 끝없이 흥미롭게 한 한 가지 시각은 일부 전투기 비행기의 불을 피우는 꼬리입니다. 일부 전투기의 꼬리가 오렌지를 빛나는 이유는 무엇입니까?

애프터 버너는 항공기의 배기 가스에서 나오는 길고 불타는 꼬리를 초래합니다 (사진 크레디트 :Maciej Kopaniecki/Shutterstock)

일부 전투기의 꼬리가 왜 불을 피우는가?

일부 전투기 비행기의 꼬리 끝에서 볼 수있는 오렌지 빛은 애프터 버너 때문입니다. 애프터 버너는 항공기 제트 엔진의 배기 가스에 추가 연료를 연소하는 장치입니다. 이것은 항공기가 초음속 속도에 도달하는 데 필요한 추가 추력을 생성합니다.

애프터 버너는 전투기 엔진의 눈에 띄게 확장 된 부분입니다. (사진 크레딧 :Ryan Fletcher/Shutterstock

애프터 버너의 작업을 시작하기 전에 제트 엔진의 작동과 애프터 버너가 어떻게 장착되는지 이해하는 것이 도움이됩니다.

항공기 엔진의 작동

항공기는 주로 제트 엔진에 의존하여 추력을 생성합니다. 항공기 엔진은 4 단계로 구성되어 있습니다. 처음에는 팬이 엔진에 공기를 섭취합니다. 공기가 가속화되어 두 부분으로 나뉩니다. 이 가속화 된 공기의 한 부분은 덕트를 통해 엔진의 코어를 우회합니다. 엔진을 시원하게 유지하고 작동 중에 소음을 줄일 책임이 있습니다.

공기의 다른 부분은 엔진의 코어로 들어가서 압축기 가이 공기를 40 배나 쥐어 에너지 밀도가 매우 높아집니다. 그런 다음 연소실로 밀려 연료와 혼합되어 점화됩니다 (소스).

제트 엔진에서 4 단계의 추력 생성 (사진 크레디트 :Shaineast/Shutterstock)

점화의 결과는 엔진의 구성 요소에 맞는 매우 뜨겁고 에너지 공기 흐름입니다. 연소실에서 밀려 나서 터빈을 나가십시오. 이 터빈은 팬과 압축기에 연결되어 있으며 터빈의 움직임은 엔진의 활동을 유지합니다. 배기가 터빈에서 나오면 우회 된 공기 흐름과 혼합되어 배기 노즐로 들어갑니다.

항공기를 앞으로 추진하기 위해 추력을 생성합니다. 엔진은 터보 제트, 터보프롭, 터보판 및 터보프 래프 엔진과 같은 다양한 구성으로 제공됩니다. 초음속 항공편을 위해 설계된 항공기에는 Ramjet 및 Scramjet 엔진이 장착되어 있으며 압축기, 팬 및 터빈과 같은 움직이는 부품이 전혀 없습니다.

애프터 버너는 엔진의 배기 노즐 뒤에 장착되며 전용 연소실과 가변 개방 노즐로 구성됩니다. (사진 크레딧 :3D-Horse/Shutterstock)

이름에서 알 수 있듯이 애프터 버너는 항공기 엔진의 배기 노즐 끝에 장착됩니다. 스프레이 노즐이 장착 된 확장 된 섹션이며, 바이 패스 카울이 들어가는 배기 흐름을 추가로 분기시킵니다. 배기 흐름의 일부는 연소실에서 타는 반면, 남은 흐름은 애프터 버너를 빠져 나가는 동안 냉각하기 위해 채널화됩니다.

애프터 버너는 어떻게 작동합니까?

제트 엔진은 일반적으로 린 런을하도록 프로그래밍됩니다. 즉, 가연성 공기 연료 혼합물에 더 많은 공기가 존재합니다. 이는 엔진 노즐에서 나오는 배기 가스에서 사용되지 않은 산소의 가용성이 더 높다는 것을 의미합니다. 이 뜨거운 배기 가스는 애프터 버너로 들어가서 일부는 연료가 뿌려져 점화됩니다.

애프터 버너의 작업

이것은 애프터 번의 재가열이라고합니다. 결과적으로 애프터 버너에서 나오는 배기 가스의 온도와 부피가 급격히 증가합니다. 엔진 배기구의 나머지 부분은 애프터 버너 벽을 따라 카울을 통해 라우팅됩니다. 엔진과 마찬가지로이 공기 흐름은 애프터 버너 배기 장치와 혼합되어 조용하고 시원하게 유지합니다. 매우 뜨겁고 신선한 공기를 얻을 수있는 일부 엔진에서는 엔진의 배기 대신 압축기에서 직접 우회됩니다.

애프터 버너의 가변 개방 노즐 (스틸 마감에 표시) (사진 크레디트 :Marinodenisenko/Shutterstock)

애프터 버너에는 추가적인 부피의 배기 가스를 수용하기 위해 넓어 지거나 수축 할 수있는 가변 개방 노즐이 장착되어 있습니다. 이것은 가스가 메인 엔진으로 상류로 강제되는 것을 방지하여 정상적인 기능을 방해 할 수 있습니다.

애프터 버너의 한계

애프터 버너는 원래 고안된 것보다 훨씬 빠른 속도를 달성하는 환상적인 방법이지만 몇 가지 설계 제한이 있습니다.

우선, 애프터 버너의 연소실의 온도는 1700 ° C까지 도달 할 수 있습니다. 이것은 구조에 사용할 수있는 재료의 종류를 크게 제한하는 동시에 수명을 줄입니다.

애프터 버너의 불꽃의 긴 꼬리는 피할 수없는 열 시그니처를 만들어 항공기를 쉽게 감지 할 수 있도록합니다 (사진 신용 :Wikimedia Commons)

애프터 버너의 또 다른 바람직하지 않은 특성은 가변 노즐에서 나오는 뜨거운 배기 가스의 블로우 토치와 같은 불꽃입니다. 강한 열 시그니처는 항공기의 스텔스 몫을 줄여 적에게 취약하게 만듭니다.

애프터 버너도 연료 소비 증가로 악명이 높습니다. 이로 인해 조종사는 애프터 버너의 사용을 초음속 범위에 들어가거나 전투 이점을 얻거나 빠르게 오름차순으로 특정 상황으로 제한합니다.

애프터 버너 사용

모든 한계에 대해 애프터 버너에 대한 의존성은 불신 할 수 없습니다. 항공 모함의 비행 작업에서 조종사는 최대의 활주로 길이에서 공중을 얻기 위해 최선의 추력을 추출합니다.

애프터 버너는 그러한 해상 운영에서 중요한 역할을합니다. 속도가 본질이있는 시나리오에서는 주문형으로 추력을 제공하는 것이 매우 유용합니다. 일반적으로 전투 상황에서 볼 수있는 애프터 버너는 조종사가 적 항공기를 피하거나 초음속 비행을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 대중 문화에서 애프터 버너는 Top Gun 에 정확하게 묘사되었습니다. 영화 프랜차이즈.

전설적인 콩코드는 애프터 버너 (사진 크레디트 :John Selway/Shutterstock)가 장착 된 몇 안되는 상업용 항공기 중 하나입니다.

상업적으로, 애프터 버너는 소수의 항공기에서만 볼 수 있었으며, 초음속 콩코드는 그들 중에서 가장 유명합니다. 비행기는 제한된 양의 연료를 운반하기 때문에 애프터 버너는 사운드 장벽을 가로 질러 만 사용됩니다. 이 시점 이후, 항공기는 '슈퍼 크루즈'로 정착하여 애프터 버너를 사용하지 않고 고속으로 비행을 유지할 수 있습니다.