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国内战斗机领域的一项研究，在一定程度上已超过了美国。该项研究，是针对战斗机的额外推力的，燃烧效率提升了99%。

该项研究的具体情况是什么？先来了解一下战斗机的额外推力又是什么。

战斗机的“加速能力”

飞机领域，常见的民航客机，发动机的运行、加速等能力模式都是一体化的。即发动机本身运行产生动力后，在运行速度的基础上，做不到让速度再提升。

为什么做不到，因为从发动机的原理和结构上来看，一旦其开始工作，既要负责提供动力，同时又要承受巨大的高温压力。

因此，发动机的运行和承受极限值之间，是有一个合理区间的。就好比你开车踩油门，踩到底之后，再怎么踩车辆的行驶速度也不会加快了。

飞机发动机工作的情况也是如此。理论上来说，继续加速也就是把极限值提升也不是不可能，但实际上发动机本身承受不住。

因为继续提升，现有材料制造的发动机，它承受不住高温就坏了。这样的情况，正是民航客机和战斗机的微妙区别。

民航客机的速度即便不能再继续提升，但目前的速度已经能满足飞行需求。战斗机不同，在原有发动机的速度上，还想再提升，就要再给它增加一个额外的推力。

正是在这种情况下，后燃器也叫加力燃烧室，这个发动机上的额外结构，以及其背后的一系列技术才产生了。

不过，虽然这个结构可以给战斗机提升额外的推力，可它面临的情况和主力发动机一样，同样也存在运行的上限。

我国科研人员的最新研究，正是针对这个存在的上限，进一步提高了后燃器的助推效率。

后燃器的主要作用

先来看后燃器的情况。在战斗机发动机领域，它属于次一级结构，或者说是一种附属装置。后燃器的位置，在发动机涡轮的后方。

它的大概运行流程是，飞机发动机工作，向后喷射出强大的气流，这股气流本身高温且极具爆发力。

位于后方的后燃器，这时候会额外向气流里加注新的燃料。如此一来，气流本身产生的作用力就更大了。

在发动机原有推力的基础上，战斗机相当于又增加了一份新的推力。两股推力叠加，才使得战斗机的飞行速度惊人。

看过战斗机空中表演的人都知道，战斗机在空中，可以突然提升速度，以更快的身姿往前冲。之所以能做到如此，就是后燃器在运行，给它提速了。

对战斗机来说，这种叠加速度相当关键。自从有了这项技术，各主要国家的战斗机发动机上，都增加了这一附属装置。

通常，后燃器在战斗机起飞的时候会用到。民航客机起飞，有一个漫长的助跑阶段，从跑起来到飞起来，整个过程是连贯的。

战斗机起飞虽然也需要助跑，但是它因为有后燃器，就不必助跑太久，几乎可以做到原地起飞。

除了在起飞阶段外，战斗机升空开始进入作战模式后，有时候为了追击敌机，短时间内需要一个更大的推力，这时候后燃器的作用就又体现出来了。

可能有人就要想了，既然后燃器的作用这么厉害，为什么不在民航客机上也运用这项技术？

首先，民航客机的速度已经完全满足需求，不必再提速，因此这一技术并没有加入。

其次也就是最关键的，后燃器的助推效果虽然明显，但它的缺陷还有风险，也相当明显。

民航客机的特点是追求飞行稳定和安全，没必要为了追求更快的速度而增加风险。

同样，战斗机上的后燃器运行，为了避免不必要的风险，技术上对它的运行参数也做了限制。

后燃器的短板和风险

发动机工作时，产生的气流等作用力都是高速向后方喷射的。后燃器原本就位于发动机整体构造的后方，它向气流中注入燃料使其燃烧爆发，这个过程并不会通过发动机的主要燃烧室进行。

如此一来，后燃器整体的燃烧效率实际并不高。数据表明，后燃器工作产生的燃烧效率，相对于燃料本身应该产生的实际效率下降了90%。

换言之，它在实际运行中产生的额外推力，并没有想象中那么大。这也是为什么，战斗机即便有加速的能力，时间也相对较短，并不能长时间持续，形象一点说就是动力不能持久。

有人就要说了，既然不能持久，那就让后燃器持续工作不就行了。理论上可以这么想，但实际运行的时候，后燃器产生的额外推力，还有很大的“副作用”。

这种负面因素，会影响发动机整体的稳定。简单来说就是，一旦后燃器开始工作，它产生的额外推力，会影响到发动机的运行。

如果持续助推，有可能会让发动机整体爆掉。像美军的F-22，后燃器开始工作后，飞机的后方会看到气流明显变成红色。

这是因为燃料在燃烧室外燃烧而产生的结果。而且气流高速向后喷射，这些燃料不一定会燃烧充分，有很多都被瞬间的气流“喷”走了。

于是，人们就能看到F-22的屁股后面，也会冒起一串长长的黑烟。冒黑烟的同时，发动机的油耗也在直线上升。

数据就显示，开启后燃器后的油耗量增加了3倍多。哪怕是在更先进的F-35上，后燃器的工作同样也面临着类似的情况。

F-35还属于隐形战斗机，如果也因为燃料燃烧不充分而冒出黑烟，还怎么做到隐身？

据说美军现在的规定是，后燃器启动，最多只能用60秒，这样可以保证发动机不会损坏，油耗等情况也能降到最低。

我国科研人员的研究，让原来的局面迎来了改变。

突破限制，效率提升99%

这项最新的研究，11月初发表在了《航空学报》上。新技术的效率提升，主要体现在两个方面。

首先是燃烧效率的提升。上面提到了，由于后燃器燃料的燃烧不经过燃烧室，很多燃料都被浪费了，新的技术则将效率提升了99%，从表面来看燃烧效率已接近100%了。

其次，发动机整体的稳定性也得到了提升。原来的情况是，后燃器运行时间太久或者功率越大，发动机承受的风险也就越大。

新研究则将这种负面影响降低了80%，这样后燃器运行更稳定，发动机本身的损坏风险就能降到最低了。

那么，科研人员具体是怎么做到的呢？

自激扫掠喷嘴技术

新技术是王士奇和他的团队在推动进行的，简单概括起来，就是后燃器开始工作后，注入燃料的方式进行了优化。

研究人员改进和创新了燃料喷嘴，结构内部的形状发生了改变，燃料在喷嘴内形成不同的流动路径，接下来在喷射的时候，就会形成不同的角度。

喷射的方向不断改变，燃料在燃烧前后能被充分雾化，它在燃烧时的分布就会变得更宽泛，燃烧效率进而就会大大提升。

目前，这项技术还处在最新的科研阶段，从公开的资料可以看到，相关的研究论文从去年初就陆续发表了。

根据11月底的报道，新技术已进行过地面测试。至于下一步的研究进展，则要看研究团队未来新论文的发表了。

技术主要解决的，就是后燃器在运行时，燃油雾化散布难和效率低的问题。研究人员推出了高频动态燃油喷射理论，在这一基础上又发明了新的喷嘴。

现在后燃器使用的注入喷嘴，都是直射式喷嘴，喷射的角度是固定，结构本身也简单，好比用针管向高速气流中注射液体，这保证了液体能进入气流内部。

可这样以来，整个过程不会产生雾化效果，即注入的燃料散布不开，接下来的燃烧就不能保证充分了。

新研究正在推动解决这个问题，自激扫掠喷嘴技术，在工作的时候，也不需要外部给它增加额外的驱动力。

它能自动工作，原理是燃料出入口产生的一个压力差，给它提供了高频扫掠的动力。

形象一点说，之前的燃料注入是针管注射方式。改进设计后，仿佛成了花洒，注入燃料的方式也变成了喷射。最终，带动了燃烧的充分和效率提升。

结语

目前，新技术还处在研究阶段，具体什么时候能应用到发动机上，既要看研究的进展，同时也要看新发动机在制造前的改进计划。

总之，一项技术从研究到应用，中间还有一个很漫长的过程。因为新的技术，往往会涉及到很多新的不确定性，在应用之前，还会进行一系列的试验。

从这一点其实又能看出来，任何一项科技的应用和进步，都是在点滴的细节上，一步步通过改进而产生的。

现在，我们的技术在后燃器这一领域取得了突破，所以在这一轮的技术进不上，相比于他国把得了头筹。

信息来源：

《要让战机所向无敌 陆将后燃器效率提升至近100%》 中时新闻网 2024年11月27日

《自激扫掠喷嘴：航空发动机燃油喷射新选择》 航空动力 2023年7月5日

《加力燃烧室性能提升技术研究》 航空动力 2024年4月18日

《自激扫掠喷嘴在高速中温气流下的加力燃烧性能实验研究》 航空学报 2024年11月6日