噴氣推進/噴嘴
外觀
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廢氣(以及渦扇發動機的旁通氣流)透過噴嘴膨脹和加速,透過降低氣流的靜壓來加速氣流,並提供推進力。收斂噴嘴的流道面積逐漸減小,用於將氣流加速到亞音速。收斂-擴散噴嘴在存在足夠的壓差的情況下可以實現超音速出口速度。
普遍認為噴嘴在實踐中提供了大部分推力,但實際上發動機其他部件(如進氣口)的壓差通常會提供大量的推力。
推力向量化噴嘴將廢氣橫向噴出,以提供橫向推力。 反推裝置將廢氣重新導向前方,以提供製動。
燃氣輪機(GT)發動機或噴氣發動機不僅用於飛機,還用於各種其他裝置,例如發電、船舶,甚至戰鬥坦克(美國 M1A2 阿布拉姆斯坦克使用 1000 馬力的燃氣輪機)。在這些情況下,噴嘴設計並不十分重要,因為發動機不用於提供任何推力。事實上,這些 GT 發動機是通常的活塞發動機的替代品,因為它們具有很高的功率重量比。因此,GT 的軸與所需的裝置相連,例如發電機、螺旋槳或齒輪箱。這些情況下 GT 發動機的廢氣會接受與活塞發動機廢氣相同的處理。
但是,當相同的 GT 發動機用於飛機時,會使用噴嘴,因為從 GT 噴出的熱廢氣將具有非常高的壓力,這反過來又將根據牛頓第三運動定律推動飛機向前,該定律指出“每個作用都有一個大小相等、方向相反的反作用”。
- 作用----> 來自噴嘴的高壓熱氣。
- 反作用--> 飛機被向前推進。
噴嘴直到最近才用於提供推力,但現在修改後的噴嘴正被用於改變飛機的航向,而這在傳統上只能透過副翼和尾翼來實現。