애프터 버너 란 무엇이며 제트기가 애프터 버너에서 얼마나 오래 비행 할 수 있습니까?

애프터 버너는 연소실 하류에서 추가 연료를 연소하는 2 차 연소 시스템으로, 훨씬 더 높은 연료 소비를 희생하면서 추력을 더욱 증가시킵니다.

이것은 Pratt 휘트니 F100 애프터 버닝 터보 팬. USAF의 4 세대 F-15 및 F-16 차량에 동력을 공급하는 변형 :

터빈 핀 바로 너머의 최종 스포크 모양과 모든 공간 베팅 터빈 코어와 배기 노즐 사이에 애프터 버너가 있습니다. 이 영역에서 연료는 터빈 코어에서 배출 스트림으로 직접 분사되며 코어에서 나오는 공기의 열은 점화하기에 충분합니다. 이 추가 압력은 터빈에 의해 생성되는 추력에 추가됩니다.

하지만 제가 말했듯이 트레이드 오프는 연료 소비 증가입니다. 때로는 일반적으로 극적으로 그렇습니다. 최대 군사력 및 저고도에서 F-16은 한 시간에 약 8000 파운드의 연료를 태우며, 전체 드롭 탱크 구성에서는 약 2 시간의 비행 시간을 제공합니다. 더 높은 고도에서 순항하면 비행 시간이 두 가지 모두로 더 연장 될 수 있습니다. 더 높은 고도와 더 낮은 스로틀 설정 (약 80 %)은 저고도 비행에 비해 연료 유량을 최대 40 %까지 감소시킵니다.

저고도에서 완전 애프터 버너에서 F-16은 시간당 64,000 파운드 풀 스로틀에서 최대 외부 연료 저장 공간을 갖춘 미국 형 F-16은 비상 예비비가 될 때까지 약 20 분이 소요됩니다 (완전한 애프터 버너에서 1 분 정도만 지속됨). 속도 증가는 최소화됩니다. F-16은 450 ~ 550 노트 사이에서 순항하는 반면, 풀 애프터 버너는 일반적인 언더 윙로드 아웃으로 약 700 ~ 800 노트까지만 증가시킵니다. 따라서 8 배의 연료를 태우면 속도가 약 50 % 향상됩니다.

댓글

• F-22는 여러 디자인 요소. 두 가지 큰 것은 기체가 ‘의 내부 무기 베이로, 항공기가 드래그 생성 외부 탄약 하드 포인트없이 임무를 수행 할 수 있도록하고 다음을 사용하여 엔진 성능 범위를 증가시킵니다. 가변 바이 패스 (순수 제트가 더 효율적인 높은 고도와 대기 속도에서 엔진이 저 우회 터보 팬에서 순 터보 제트로 전환 할 수 있음). F-15와 F-16은 간신히 깨끗한 구성으로 초 순항 할 수 있지만 유일한 내부 무기는 Vulcan 20mm이기 때문에 전투에서 거의 사용되지 않습니다.
• 또한 애프터 버너를 사용하면 종종 결과가 나타납니다. 엔진을 끄고 재건해야합니다! 격추하는 것보다 더 좋습니다!
• @Mark-글쎄. 하나를 능가하려는 것은 바보 ‘의 심부름입니다. AMRAAM은 마하 4.5에서 비행하고 단거리 IR 미사일도 마하 3을 쉽게 초과합니다. 애프터 버너는 중요한 순간에 최대 G 회전을위한 충분한 에너지를 조종사에게 ” 미사일에서 ” 그럼에도 불구하고 ‘ 속도 그 자체를 원하지는 않습니다 (F-16 ‘의 최고 회전 속도는 약 320 노트이며 최소 선회 반경은 훨씬 더 낮은 속도 임) 코너 속도 선회를 통해 에너지를 유지하려는 추력입니다.
• @IanRingrose-확실합니까? 지상 공격 장비를 갖춘 F-15E와 F-16은 공중에 오르려면 애프터 버너를 완전히 사용해야합니다. 최대 애프터 버너 이륙이 사용 된 모든 출격 후 엔진을 제거해야한다면 전투 준비 번호가 화장실에있을 것입니다.공중전과 같이 장시간 애프터 버너 사용 후 엔진 점검이 필요한 것은 이해할 수 있었지만, 기체 ‘가 퍼볼에서 최대 G 회전을 받으면 제거해야 할 비행기에 더 많이 있습니다.
• 잠깐, 뭐? 50 %는 소폭 증가입니까? 제가 조종사가 아니라 물리학 자이기 때문에 ‘ 정말 큰 것입니까? (물론 조종사의 경우 SAM 및 공대공 미사일의 최대 속도에 가까운 범위에서 유틸리티의 상당한 비선형 성이 있습니다. 물리적 용어로 말하면) 즉, 증가가 대략 힘에 가깝다면 5 개 중 상당히 많은 것입니다.

애프터 버너를 사용하여 연료를 터빈의 하류. 출구 속도가 빨라짐-> 추력 증가

F / A-18C 호넷에서 생성 된 추력 비교 :

• 최대 추력 애프터 버너없이 10,440daN (각각 5 “220daN )
• 최대 추력 (애프터 버너 포함 15,660 daN) (각 7 “830 daN)

(F / A-18C Hornet은 2 개의 General Electric F404-GE-402 터보 팬을 사용합니다.)

일부 비행기는 제트 터빈의 “정상적인”사용이 충분한 추력을 생성하지 못하기 때문에 초음속 속도에 도달하기 위해 애프터 버너가 필요합니다. “정상”모드 (애프터 버너없이)에서 터빈을 사용하는 것을 “군사력”이라고도합니다. “또는”건조 “. 애프터 버너와 함께 터빈을 사용하는 것을”최대 전력 “또는”습식 “이라고도합니다.

From 이 위키 백과 문서 :

높은 연료 소비로 인해 n, 애프터 버너는 일반적으로 가능한 한 적게 사용됩니다. 주목할만한 예외는 SR-71 Blackbird에 사용 된 Pratt & Whitney J58 엔진입니다. 애프터 버너는 일반적으로 가능한 한 많은 추력이 중요한 경우에만 사용됩니다. 여기에는 짧은 활주로에서 이륙하는 동안, 항공 모함의 투석기 발사 지원 및 공중전 상황이 포함됩니다.

전투기가 거의 맞물리지 않는 것은 사실입니다. 애프터 버너는 극도의 연료를 사용하기 때문입니다. 때로는 정상 연료 사용량에 10 배까지 사용합니다. 그래서 항상 사용하지 않는 이유입니다. 애프터 버너를 사용하면 전투기의 작동 범위가 대폭 감소합니다. .

조종사는 연료 사용량 / 속도 / 범위의 완벽한 비율을 찾기 위해 여러 단계에서 애프터 버너를 사용할 수 있습니다.

출처 (영문) : http://www.lw.admin.ch/internet/luftwaffe/en/home/dokumentation/assets/aircraft/fa18.html

댓글

• 찾아야했습니다. daN가 무엇인지. 혼란스러워하는 다른 사람을 위해 ” da “는 메트릭 접두사 ” deca ” (또한 ” deka “), 이는 10의 계수를 의미합니다. (감사합니다 Wikipedia !) 따라서 1 daN은 10 N입니다. 1 N (N은 Newton의 약자)은 1kg을 가속하는 힘의 미터법 단위입니다. 물론 질량은 1m / s ^ 2입니다.

항공기를 설계하는 것이 가능합니다. 애프터 버너를 사용하지 않고 초음속으로 순항 할 수 있습니다 (예 : Concorde, 영국 TSR-2 타격 / 정찰 항공기 및 Tu-144). 공기 역학적 항력은 초음속보다 천음속 속도에서 더 높으며, 애프터 버너를 사용하여 천음속 속도 범위 qucker를 통해 가속하면 실제로 총 연료 연소를 줄일 수 있습니다. Concorde의 경우 확실히 그랬습니다. 애프터 버너는 Concorde의 이륙 롤을 단축하는데도 사용되었습니다.

대부분의 제트 전투기는 “일정한 속도로 직선으로 효율적으로 초음속 순항”하도록 설계되지 않았으므로 애프터 버너가없는 초음속 비행이 주요 설계가 아닙니다.

코멘트

• 마하 3 이상에서 순항하는 유명한 SR-71 블랙 버드도 있습니다. 2 프랫의 애프터 버너 & Whitney J58 터빈은 매우 자주 사용됩니다. 그러나이 항공기는 높은 고도와 고속 (최대 마하 3.36)에서 작동하도록 설계되었습니다.
• ” 대부분의 제트 전투기는 효율적으로 설계되지 않았습니다. 일정한 속도로 직선으로 초음속 순항하므로 애프터 버너없는 초음속 비행은 주요 설계 고려 사항이 아닙니다. ” 4.5 세대에서 5 세대까지의 전투기 디자인. Supercruise는 Raptor, Eurofighter, Rafale, PAK FA 및 Chengdu J-20을 포함하여 지난 10 년 동안 대부분의 최첨단 전투기의 설계 요구 사항이며, 레이더 스텔스가 주요 요구 사항이 아닌 경우에도 마찬가지입니다.

저는 7 년 동안 B-1B를 비행했습니다. F에서도 비행을했습니다. -15s 및 F-16s. B-1에는 4 개의 애프터 버너가 있지만 전투기보다 가스가 훨씬 많아 연료 때문에 버너에서 벗어나는 일이 거의 없었습니다. 하지만 버너 사용을 최소화하는 데는 여러 가지 이유가 있습니다.

1. 작동 적으로 AB를 사용하면 모든 사람이 눈에 잘 띄게됩니다. 밤에는 자신을 주목합니다. 낮에는 지상에있는 모든 사람이 IR 센서는 사용자를 빠르고 쉽게 찾을 수 있으며 더 낮은 기술 -IR 미사일도 플레어보다 버너를 선호합니다.

2. 그 추가 밀리 파워 이상의 50 %는 실제로 엄청난 양입니다. 버너를 사용할 때 오래 사용할 필요가 없습니다. B-1은 단 몇 초 만에 .8에서 .95 마하로 전체 AB에서 가속 할 수 있습니다. 작전 상, 당신은 AB가 그다지 자주 필요하지 않습니다. 만약 당신이 “미사일을 쓰러 뜨리려고한다면, 당신은 먼저 과도한 속도를 사용하여 코너링 속도를 늦출 것입니다. B-1은 버너없이 코너링 속도를 유지할 수 있습니다.” 상대적으로 낮은 g입니다. 7g 이상의 전투기는 특히 코너링 속도에서 에너지를 유지하기 위해 약간의 버너가 필요하지만 단 몇 초 만에 90도 이상 회전 할 수 있기 때문에 그다지 또는 어떤 버너도 필요하지 않습니다. 레이더 미사일, IR 미사일은 경고가 거의 또는 전혀 없음을 의미하는 “수동적”을 감지하기 때문에 조종사는 레이더 미사일을 격파하기 위해 방향을 돌릴 때 “공중에 열 시커가 있다고 가정하고 어쨌든 버너를 피할 것입니다.

3. 근접 공대공 공중전은 전투 항공기에 확장 버너가 필요한 몇 안되는 경우 중 하나입니다. 전투기 전투에서 에너지 관리는 매우 중요합니다. 어느 누구도 패배를 원치 않습니다. 대기 속도를 너무 낮추면 제트기가 너무 느리게 회전하여집니다. 따라서 전투기 조종사는 위협을 막고 전투에서 승리하는 데 필요한 모든 버너를 사용합니다. B-1에서도 전투기 요격 훈련에서 우리는 더 많은 버너를 사용하는 경향이있었습니다. 우리는 전투기의 요격을 복잡하게하기 위해 빠르게 가속하는 경향이 있었고, 어떤 경우에는 우리 꼬리에있는 전투기와 함께 버그를 제거하는 데 사용했습니다.

4. 버너가 사용하는 다른 체제 이륙이 빈번합니다. 이것은 통계적으로 가장 위험한 비행 단계 중 하나이며 비행 속도에 도달하면 위험을 빠르게 최소화 할 수 있습니다. 내가 비행 할 때 B-1은 항상 버너에서 이륙했습니다. 지금은 확실하지 않습니다. 전투기는 특정 조건에서 할 수 있습니다. 밀 파워로 이륙하지만 거의 본 적이 없습니다.

5. 미국 제트기의 버너 사용은 필수 유지 보수에 절대적으로 추가되지 않으며 엔진에 해를 끼치 지 않습니다. MIG-25에서 고속 비행에서 엔진을 파괴 할 무언가를 보았을 수도 있다고 언급 한 포스터. 아마도 다른 소련 전투기는 버너 사용에 약간의 유지 보수 문제가있을 수 있지만, 미국 전투기는 필요할 때마다 엔진을 손상시키지 않고 버너를 사용하도록 제작되었습니다.

6. 고도는 매우 중요한 지점입니다. 버너 연료 흐름은 고도에 따라 감소합니다. 얇은 공기에서는 연소에 사용할 수있는 산소가 적으므로 그에 따라 연료 제어 장치를 조정해야합니다. 이전 포스터에서 썼 듯이, 더 얇은 공기는 더 적은 항력을 생성하여 빠르게 진행하기 쉽습니다. 하지만 … 오늘 상업 조종사로서 저는 많은 전직 전투기 조종사와 함께 비행했습니다. 우리가 그것에 대해 이야기 할 때마다 우리 중 몇 명은 40,000 피트 이상에서 시간을 보냈습니다. 높은 서비스 한도는 계약자에게 좋은 통계입니다. 영업 팀이 있지만 운영상의 이유는 거의 없으며 40 초 이후에는 많은 나쁜 일 (엔진 정지 및 생리적 응급 상황 등)이 발생할 수 있습니다.

https://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88117main_H-1449.pdf

아래로 스크롤하면 아이디어를 얻을 수있는 유용한 그래프가 있습니다. AB는 배기 온도를 증가시켜 배기 속도를 증가시킵니다. 액추에이터 디스크 이론에 따르면 이는 MAX에서의 비행 추력이 주어진 속도에 대해 MIL에서의 비행 추력보다 정적 수치에 더 가깝다는 것을 의미합니다. 그렇기 때문에 40K ft에서 F-15는 MIL에서 M0.95로만 비행 할 수 있지만 MAX에서 M2.5를 수행 할 수있는 이유는 정적 추력이 63 % 증가한 것입니다.

정답은 고도에 따라 달라집니다. 많이 있습니다.

예를 들어 F -16 온라인에서 자신을 전직 F-16 승무원 장으로 확인한 누군가에게이 질문을했기 때문에 해수면에서 완전 군사 추진력으로 비행하는 F-16은 FL400 (40000ft)에서 최대 애프터 버너만큼의 연료를 소비합니다. FL500의 F-16 서비스 한도에서 풀 애프터 버너는 해수면에서 군사 추력보다 훨씬 적은 연료를 사용합니다.

높은 높이에서 풀 애프터 버너는 30 분 동안도 사용할 수 있습니다. 등반이 효율적으로 이루어지고 큰 중앙선 드롭 탱크가 사용되었습니다. 이것이 F-16이 실제로 마하 2에 도달하는 방법입니다. 그 정도로 가속하려면 애프터 버너를 사용하는 데 시간이 걸립니다.

이것은 또한 완전한 애프터 버너가 그다지 추가 추력을 생성하지 않을 것이라는 것을 의미하지만 공기가 너무 얇기 때문에 얻은 실제 속도에 상당한 영향을 미칩니다.