航空渦輪發動機

加力燃燒室

加力燃燒室是軍用航空渦輪發動機特有的部件。一般來講，當氣流從燃燒室出來時的溫度（即渦輪后溫度）越高，輸入的能量就越大，發動機的推力也就越大。但是，由於渦輪材料等的限制，目前航空渦輪發動機的渦輪后溫度只能達到1650K左右。現代戰鬥機有時需要短時間增加推力，就在渦輪后再加上一個加力燃燒室噴入燃油，讓沒有得到充分燃燒的燃氣與噴入的燃油混合再次燃燒，由於加力燃燒室內無旋轉部件，溫度可達2000K，可使發動機的推力增加至1.5倍左右。其缺點就是油耗急劇加大，同時過高的溫度也影響發動機的壽命，因此發動機開加力一般是有時限的，低空不過十幾秒，多用於起飛或戰鬥時，在高空則可打開較長的時間。

加力燃燒室里最重要的部件叫做火焰穩定器。火焰穩定器究竟起什麼作用呢？打個比方，如果點起一支蠟燭，風一吹它就滅了，這是因為風的氣流使火焰不穩定。如果加力燃燒室裡面沒有火焰穩定器，在加力燃燒室里就點不著火，因為有那麼高速、高溫、高壓的氣流在那兒流動著，要點著火是非常困難的。火焰穩定器為什麼能夠起穩定火焰的作用呢？原因在於它是一圈帶有角度的喇叭口，這組供油，氣流從前邊流過來，到了這個地方形成一個旋流，再噴油點火就可以燃燒起來，再噴油點火就可以燒到後面去，這樣就可以使得加力燃燒室點起火來持續地燃燒。

自20世紀40年代渦輪噴氣發動機面世以來，V型槽火焰穩定器一統天下。但火焰不易穩定，而且效率低，耗油率高，更可怕的是容易出現振蕩燃燒，嚴重危及飛行安全。在世界航空史上，因航空發動機出現振蕩燃燒故障而導致機毀人亡的事故並不罕見。幾年來，美、蘇/俄、英相繼研製出了幾種新型火焰穩定器，但性能上沒有重大突破。中國的航空發動機專家高歌，受到沙漠中的沙丘啟發，在導師、著名燃燒專家寧榥教授的指導下，研製成功了沙丘駐渦火焰穩定器。沙丘駐渦火焰穩定器使火焰燃燒的穩定範圍提高了好幾倍。還能降低燃油消耗，增大發動機推力，可謂一舉多得。我國從1984年的渦噴－13F發動機開始一直到最新的"崑崙 "上都應用了這一技術。

1984年12月1日，國家發明獎評審委員會經過嚴格審核，決定給高歌等研究成功的"沙丘駐渦火焰穩定器設計理論及方法"頒發國家發明一等獎。

著名科學家錢學森高度評價這一成果，認為它是一項"為中國人爭氣的、很有價值的重要發明，是一個很大的技術突破，是在航空發動機領域裡的重大建樹。"