Ein Nachbrenner ist ein Sekundärverbrennungssystem, das stromabwärts der Brennkammer zusätzlichen Kraftstoff verbrennt, um den Schub auf Kosten eines viel höheren Kraftstoffverbrauchs weiter zu erhöhen.

Dies ist der Pratt & Whitney F100 Nachbrenn-Turbofan. Varianten davon treiben die Flotte der USAF in der 4. Generation von F-15 und F-16 an:

Die letzte Sache, die wie eine Speiche aussieht Hinter den Turbinenrippen und dem gesamten Raum zwischen dem Turbinenkern und der Auslassdüse befindet sich der Nachbrenner. In diesem Bereich wird Kraftstoff direkt vom Turbinenkern in den Abgasstrom gesprüht, wo die Wärme der Luft, die den Kern verlässt, ausreicht, um ihn zu entzünden. Dieser zusätzliche Druck erhöht den von der Turbine erzeugten Schub.

Wie ich bereits sagte, ist der Kompromiss jedoch ein erhöhter Kraftstoffverbrauch, manchmal strike> normalerweise dramatisch. Die F-16 verbraucht bei voller militärischer Leistung und geringer Flughöhe etwa 8000 Pfund Treibstoff pro Stunde, was bei einer vollen Droptank-Konfiguration eine Flugzeit von etwa 2 Stunden ergibt. Bei Kreuzfahrten in höheren Flughöhen kann diese Flugzeit weiter verlängert werden, da sowohl die höhere Flughöhe als auch die niedrigere Drosselklappeneinstellung (ca. 80%) den Kraftstoffdurchsatz im Vergleich zum Flug in geringer Höhe um bis zu 40% reduzieren.

In Mit vollem Nachbrenner in geringen Höhen kann der F-16 mehr als 64.000 Pfund pro Stunde verbrennen. Bei Vollgas hat eine US-Variante F-16 mit maximalem externen Kraftstoffspeicher etwa 20 Minuten Zeit, bis sie in Notreserven ist (was bei vollem Nachbrenner nur etwa eine zusätzliche Minute dauern würde). Der Geschwindigkeitsgewinn ist minimal; Die F-16 fährt mit einer Geschwindigkeit zwischen 450 und 550 Knoten, während der volle Nachbrenner diese bei einer typischen Unterflügelbelastung nur auf etwa 700 bis 800 Knoten erhöht. Wenn Sie also das Achtfache des Kraftstoffs verbrennen, erhalten Sie eine Geschwindigkeitssteigerung von etwa 50%.

Mit dem Nachbrenner wird Kraftstoff stromabwärts der Turbine eingespritzt. Die Austrittsgeschwindigkeit wird höher -> Mehr Schub.

Vergleich des erzeugten Schubes in einer F / A-18C-Hornisse:

• Maximaler Schub ohne Nachbrenner 10.440 daN (jeweils 5'220 daN)
• Maximaler Schub mit Nachbrenner 15.660 daN (jeweils 7'830 daN) )

(Die F / A-18C Hornet verwendet 2 Turbofans von General Electric F404-GE-402)

Einige Flugzeuge benötigen den Nachbrenner, um Überschallgeschwindigkeit zu erreichen, da die " Die normale Verwendung der Strahlenturbine erzeugt nicht genügend Schub. Die Verwendung der Turbine im "normalen" Modus (ohne Nachbrenner) wird auch als "militärische Kraft" oder "trocken" bezeichnet. Die Verwendung der Turbine mit Nachbrenner wird auch als "volle Leistung" oder "nass" bezeichnet.

Aus diesem Wikipedia-Artikel:

Aufgrund ihres hohen Werts Kraftstoffverbrauch, Nachbrenner werden normalerweise so wenig wie möglich verwendet; Eine bemerkenswerte Ausnahme ist der Pratt & Whitney J58-Motor, der in der SR-71 Blackbird verwendet wird. Nachbrenner werden im Allgemeinen nur verwendet, wenn es wichtig ist, so viel Schub wie möglich zu haben. Dies gilt auch für Starts von kurzen Landebahnen, die Unterstützung des Katapultstarts von Flugzeugträgern und in Luftkampfsituationen.

Es stimmt, dass ein Kampfjet den Nachbrenner selten einschaltet, weil er extrem viel Kraftstoff verbraucht. Manchmal bis zum Faktor 10 zum normalen Kraftstoffverbrauch. Das ist auch der Grund, warum sie es nicht immer benutzen: Die Reichweite des Kampfjets wird durch den Einsatz des Nachbrenners drastisch reduziert.

Der Pilot kann den Nachbrenner in verschiedenen Stufen verwenden, um das perfekte zu finden Verhältnis von Kraftstoffverbrauch / Geschwindigkeit / Reichweite.

Quelle (auf Englisch): http://www.lw.admin.ch/internet/luftwaffe/en/home/dokumentation/assets/ Flugzeug / fa18.html

Es ist möglich, ein Flugzeug zu entwerfen, das mit Überschallgeschwindigkeit ohne Nachbrenner fliegen kann (z. B. Concorde, das britische Streik- / Aufklärungsflugzeug TSR-2 und die Tu-144). Die Luftwiderstandskraft ist bei transsonischen Geschwindigkeiten höher als bei Überschallgeschwindigkeit, und die Verwendung von Nachbrennern zum Beschleunigen durch den transsonischen Geschwindigkeitsbereichsprüfer kann tatsächlich den gesamten Kraftstoffverbrauch reduzieren. Das war bei Concorde definitiv der Fall. Die Nachbrenner wurden auch verwendet, um die Startrolle auf der Concorde zu verkürzen.

Die meisten Düsenjäger sind nicht für "effizientes Überschall-Cruisen in einer geraden Linie mit konstanter Geschwindigkeit" ausgelegt, daher ist Überschallflug ohne Nachbrenner nicht das Hauptdesign Überlegung.

Ich bin 7 Jahre lang mit B-1B geflogen. Ich hatte auch Flüge in F-15 und F-16. Der B-1 hat 4 Nachbrenner, aber viel mehr Benzin als die Kämpfer, so dass ich mich wegen des Brennstoffs selten aus dem Brenner heraushalten musste. Es gibt jedoch viele Gründe, die Brennernutzung zu minimieren:

1) Im Betrieb macht AB Sie für alle gut sichtbar. Nachts rücken Sie sich selbst ins Rampenlicht. Tagsüber kann dich jeder am Boden hören. IR-Sensoren finden Sie schnell und einfach, und Raketen mit niedrigerer Tech-IR-Qualität ziehen Ihren Brenner Fackeln vor.

2) Diese zusätzlichen 50% über die Mil-Leistung hinaus sind tatsächlich eine Menge. Wenn Sie einen Brenner verwenden, brauchen Sie ihn nicht lange. Der B-1 konnte in wenigen Sekunden in vollem AB von 0,8 auf 0,95 mach beschleunigen. Im Betrieb brauchen Sie AB einfach nicht so oft oder so oft. Wenn Sie versuchen, eine Rakete zu besiegen, verwenden Sie zuerst die überschüssige Fluggeschwindigkeit, um die Kurvengeschwindigkeit zu verlangsamen. Der B-1 kann die Kurvengeschwindigkeit ohne Brenner beibehalten, da er bei relativ niedrigem g liegt. Ein Jäger mit mehr als 7 g benötigt einen Brenner, um die Energie insbesondere bei Kurvengeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Da er sich jedoch in wenigen Sekunden um mehr als 90 Grad drehen kann, benötigt er nicht viel oder keinen Brenner. Unabhängig davon wird ein Pilot in einer Runde, in der eine Radarrakete besiegt werden soll, häufig davon ausgehen, dass sich ein Wärmesucher in der Luft befindet, um eine Radarrakete zu besiegen, und einen Brenner trotzdem vermeiden, da IR-Raketen "passiv" erkennen, was bedeutet, dass keine oder nur eine geringe Warnung vorliegt .

3) Luftkämpfe in der Nähe sind eines der wenigen Male, dass ein Kampfflugzeug einen verlängerten Brenner benötigt. Im Kampf gegen Kämpfer ist das Energiemanagement sehr wichtig. Niemand will am Ende sein. Wenn die Fluggeschwindigkeit zu niedrig ist und Ihr Jet zu langsam wird und Sie verlieren, verwenden Kampfpiloten den Brenner, den sie benötigen, um die Bedrohung vom Heck fernzuhalten und den Kampf zu gewinnen. Auch in der B-1, in Fighter Intercept-Übungen, verwendeten wir tendenziell mehr Brenner. Wir neigten dazu, es zu verwenden, um schnell zu beschleunigen, um das Abfangen des Kämpfers zu erschweren, und in einigen Fällen, um mit einem Kämpfer an unserem Schwanz auszusteigen.

4) Das andere Regime, in dem der Brenner häufig benutzt wird, ist der Start. Dies ist statistisch gesehen eine der gefährlichsten Flugphasen, und das schnelle Erreichen der Fluggeschwindigkeit minimiert die Gefahr. Wenn ich flog, startete die B-1 immer im Brenner - jetzt nicht sicher. Jäger können unter bestimmten Bedingungen mit mil-Leistung abheben, aber ich habe es selten gesehen.

5) Die Verwendung von Brennern in amerikanischen Jets fügt der erforderlichen Wartung ABSOLUT NICHT BEDEUTEND hinzu und schadet den Motoren nicht. Das Plakat, das das erwähnte, könnte etwas auf der MIG-25 gesehen haben, das seine Triebwerke im Hochgeschwindigkeitsflug zerstören wird. Vermutlich haben andere sowjetische Kämpfer einige Wartungsprobleme bei der Verwendung von Brennern, aber amerikanische Kampfflugzeuge sind so gebaut, dass sie bei Bedarf Brenner einsetzen, ohne die Motoren zu beschädigen.

6) Die Höhe ist ein sehr wichtiger Punkt, da der Brennstoffstrom des Brenners mit der Höhe abnimmt. In dünner Luft steht weniger Sauerstoff für die Verbrennung zur Verfügung, daher müssen die Kraftstoffsteuerungen entsprechend angepasst werden. Wie das vorherige Poster schrieb, erzeugt dünnere Luft weniger Luftwiderstand, was es einfacher macht, schnell zu fahren. Aber ... als kommerzieller Pilot bin ich heute mit vielen ehemaligen Kampfpiloten geflogen, und wann immer wir darüber sprechen, haben nur wenige von uns Zeit über 40.000 Fuß verbracht. Die höhere Service-Obergrenze ist eine gute Statistik für die Verkaufsteams der Auftragnehmer, aber es gibt selten einen betrieblichen Grund, und in den 40er Jahren können viele schlimme Dinge passieren (wie Motorstillstand und physiologische Notfälle).

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

Scrollen Sie nach unten. Es gibt einige nützliche Grafiken, die Ihnen eine Vorstellung geben können . AB erhöht die Abgastemperatur und ermöglicht somit eine Erhöhung der Abgasgeschwindigkeit. Nach der Aktorscheibentheorie bedeutet dies, dass der Flugschub bei MAX für eine bestimmte Geschwindigkeit näher an der statischen Zahl liegt als der Flugschub bei MIL. Aus diesem Grund kann eine F-15 bei 40K ft nur bei M0,95 bei MIL fliegen, kann aber bei MAX M2,5 mit nur 63% mehr statischem Schub ausführen.

Die Antwort ist, dass es von Ihrer Höhe abhängt. Sehr viel.
Zum Beispiel werde ich eine F16 nehmen, da ich dies jemandem gefragt habe, der sich online als ehemaliger F16-Crewchef identifiziert hat.
Eine F16, die mit vollem militärischen Schub auf Meereshöhe fliegt, verbraucht ungefähr so ​​viel Treibstoff so voll nach dem Brenner bei FL400 (40000ft).
An der F16-Servicedecke von FL500 verbraucht der volle Nachbrenner deutlich weniger Brennstoff als der militärische Schub auf Meereshöhe.
Also hoch oben, voll nach dem Brenner kann sogar 30 Minuten lang verwendet werden, wenn der Aufstieg effizient durchgeführt wird und der große Mittellinien-Falltank verwendet wurde.
Auf diese Weise kann der F16 tatsächlich Mach 2 erreichen. Es wird eine Weile dauern, bis der Brenner so stark beschleunigt ist.
Dies bedeutet auch, dass ein Vollnachbrenner nicht so viel zusätzlichen Schub erzeugt, aber da die Luft so dünn ist, hat dies einen ziemlich erheblichen Einfluss auf die tatsächlich erzielte Fluggeschwindigkeit.