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主题:滑跃增推,我有个廉价的办法 -- 墨虎

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  • 家园 滑跃增推,我有个廉价的办法

    思路是在舰载机滑跃的轨迹上实时对着进气口喷射助燃气体,比如纯氧。如果安全不是问题,甚至可以在舰载机离舰后的100米空间中制造一段纯氧气空间,在舰载机离舰以后继续吸氧增推。

    工程上,现代光电控制技术已经很发达了,只要在瓦良格上装几个传感器,安几个喷头,和设计一套控制系统就可以廉价解决。

    就是不知道:

    1.这样是不是安全。

    2.增推的幅度有多大。

    3.对发动机的寿命影响有多大。

    大家看看怎么样。

    • 家园 我记得一个极端实验

      上中学时一个实验,铁丝在纯氧中燃烧!!

      当然这是个极端例子,如果真能增加进氧量,涡轮肯定得重新设计,这个难度就大了,这是个得不偿失的举措。

      航母上纯氧怎么来??储气罐??制氧站??好大的制氧装置啊,航母也是寸土寸金啊!!

    • 家园 涡轮受不了吧
    • 家园 起飞时一般都是逆风

      航妈还是高速

    • 家园 简单聊聊,说得不对请方家指出

      兄弟你的这个建议是不是基于这样一个想法:

      1、涡扇发动机的燃烧是不充分的,燃油还没有充分利用。

      2、增加纯氧等气体可以增加发动机的进气质量流量。

      下面我来说说我所了解到的一些情况:

      现在的喷气发动机,不论是涡喷发动机还是涡扇发动机的燃烧室内燃烧都是非等量燃烧,即进入燃烧室的空气中的氧气没有全部与燃油反应,还有相当的剩余,否则加力燃烧室也就没法再燃烧了。那么燃烧室中所喷的燃油基本上都充分燃烧了,这时再多加纯氧也不能提高涡轮前温度了。

      一般发动机推力受几个因素影响:空气进气质量流量、压缩比、涡轮前温度、做功时间等。你的这个建议不能提高其中任何一个因素的作用,因此不能起到增推的作用。

      • 家园 不对吧,空气中的氮气肯定会降低燃烧温度的。

        不对吧,空气中的氮气肯定会降低燃烧温度的。

        从最基本的化学角度来说,1份燃油+1份氧气燃烧的温度肯定比1份燃油+1份氧气+4份氮气的燃烧温度高。即使是在非等量燃烧的情况下,1份燃油+2份氧气燃烧的温度也肯定比1份燃油+2份氧气+8份氮气的燃烧温度高。同样大小的燃烧室,可以从1份燃油+2份氧气+8份氮气变成3份燃油+8份氧气,或者2份燃油+4份氧气+5份氮气。做功量肯定可以大大增加。当然,利用这个办法,发动机喷油的控制器需要根据氧气比例做实时调整,增加了复杂性;还有一个可能的问题是涡轮叶片也许经受不住更高的燃气温度,这种做法对整个发动机的材料强度要求也会大大提高。但我觉得这个思路是很有道理的。

        • 家园 也不能这样理解

          我们讨论的基础是在不增加燃油喷入量的前提下,增加氧气是否可以增加推力,而不是说增加氧气的同时增加燃油量,增加燃油量肯定可以提高涡轮前温度。那么我们讨论1份燃油+2份氧气+8份氮气(1)的情况与1份燃油+3份氧气+7份氮气(2)来比较,或是与1份燃油+10份氧气(3)来比较,因为发动机燃烧室内是非等量燃烧。

          在(1)中1份氧气+8份氮气是不参与反应的,那么就只是作为工作介质来考虑,氧气的比热容是0.913kJ·(kg·℃)-1,氮气的比热容是1.047kJ·(kg·℃)-1,两者相差不大,也就是说,1千克氧气吸收0.913千焦热量可上升一度,而1千克氮气要吸收1.047千焦热量才能上升一度,两者相差0.134千焦。氧气的密度相对于空气是1.105,氮气的相对密度是0.963。所以一份的氧气质量假定为1.105X,八份氮气的质量假定为0.963*8X=7.704X。

          在(1)中工质吸收的热量应等于1.105X*0.913*δt+7.704X*1.047*δt,这个热量在(1)、(2)、(3)中都是相等的,因为燃油量都相同。我们现在就来看(2)、(3)中的δt比(1)中的要大多少。

          计算得:

          (1)9.075X*δt

          (2)9.076X*δt’

          (3)9.080X*δt”

          δt’=9.075/9.076*δt=0.999δt

          δt”=9.075/9.080*δt=0.999δt

          我这是非精确计算,应该是0.99988δt和0.99945δt,总之相差不大,也就是说,作为工质的氧气比空气或氮气在吸收了同样热量的情况下,温度上升基本相同。

      • 家园 还是专家说的清楚,我想当然了

        另外请问,发动机加力是怎么个原理呢?加油吗?那么如果喷入一些酒精什么的是否有作用?

        • 家园 俺可不是专家,只敢随便聊

          俺就是个民科,可不敢自称专家。

          发动机加力就是在涡轮后的加力燃烧室内喷入燃油,与燃气中的氧气混合后燃烧,这就是增加做功时间,提高排气温度和压力。喷酒精是否可行不好说,首先酒精的燃烧值比较低,比不上航空煤油,增加的温度也就低;其次酒精的气化要吸收一些热量,对涡轮后的燃气也是一种能量损失。

          顺便说一句米格25的进气道里的那个“主”字型结构,过去晨枫老大说过是用于向进气道内喷水和酒精的,有助于降低进气的温度,增加空气密度,提高空气进气质量流量,有助于增推。但也有人——《海陆空天惯性世界》的米格25专辑中说那个“主”字型结构是个整流装置,不是喷水喷酒精的。谁说的对俺也不清楚,不过按照晨枫的意思,那的确是个增推的办法,就是不知道效率如何。

    • 家园 甲板烧了
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