喷气推进/喷嘴
外观
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废气(以及涡扇发动机的旁通气流)通过喷嘴膨胀和加速,通过降低气流的静压来加速气流,并提供推进力。收敛喷嘴的流道面积逐渐减小,用于将气流加速到亚音速。收敛-扩散喷嘴在存在足够的压差的情况下可以实现超音速出口速度。
普遍认为喷嘴在实践中提供了大部分推力,但实际上发动机其他部件(如进气口)的压差通常会提供大量的推力。
推力矢量化喷嘴将废气横向喷出,以提供横向推力。 反推装置将废气重新导向前方,以提供制动。
燃气轮机(GT)发动机或喷气发动机不仅用于飞机,还用于各种其他装置,例如发电、船舶,甚至战斗坦克(美国 M1A2 阿布拉姆斯坦克使用 1000 马力的燃气轮机)。在这些情况下,喷嘴设计并不十分重要,因为发动机不用于提供任何推力。事实上,这些 GT 发动机是通常的活塞发动机的替代品,因为它们具有很高的功率重量比。因此,GT 的轴与所需的装置相连,例如发电机、螺旋桨或齿轮箱。这些情况下 GT 发动机的废气会接受与活塞发动机废气相同的处理。
但是,当相同的 GT 发动机用于飞机时,会使用喷嘴,因为从 GT 喷出的热废气将具有非常高的压力,这反过来又将根据牛顿第三运动定律推动飞机向前,该定律指出“每个作用都有一个大小相等、方向相反的反作用”。
- 作用----> 来自喷嘴的高压热气。
- 反作用--> 飞机被向前推进。
喷嘴直到最近才用于提供推力,但现在修改后的喷嘴正被用于改变飞机的航向,而这在传统上只能通过副翼和尾翼来实现。