战斗机喷火飞行是什么原理客机发动机喷气飞行又是什么原理

战斗机喷火飞行。。。确切来讲不叫喷火飞行，是战斗机的发动机后面通常带有一个加力燃烧器，是在紧急状态下起飞，或以冲刺速度飞行时临时增大发动机推力而是用的一种结构。它通常是把飞机内部的燃油直接喷入发动机涡轮后面一段，这里本来就是高温高压的燃气，再加上直接喷油，会大大增加这里燃气的温度和压力，因此发动机的推力会增大。一般来说，你只有在看到战斗机紧急起飞，或战斗机超音速飞行时才会看到这一场景。但是使用加力非常费油，因此都是短时间临时性使用。

客机发动机和战斗机的发动机不太一样。战斗机使用的发动机，通常都是涡喷发动机或小涵道比涡扇发动机，不开加力的情况下推力很难做的非常大；但是客机因为体积大，对发动机尺寸限制较小，因此客机使用的发动机基本都是大涵道比涡扇发动机，这种发动机通常推力非常巨大，而且客机没有紧急起飞或超音速飞行的需求，因此不需要装加力燃烧器。但是有些客机会使用喷水加力，就是往发动机燃烧室喷少量的水。因为燃烧室内部温度和压力很高，微量的水在这种环境下会分解为氢气和氧气，因此又成了助燃剂和氧化剂，所以能够适当增加发动机的推力。极少数客机有加力燃烧器，比如著名的协和超音速客机，使用的就是4台带加力燃烧器的涡喷发动机。

飞机现在都采用什么发动机？工作原理是什么？

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解析:

战斗机

战斗机是指主要用于保护我方运用空权以及摧毁敌人使用空权之能力的军用机种。特点是飞行性能优良、机动灵活、火力强大；现代的先进战斗机多配备各种搜索、瞄准火控设备，能全天候攻击所有空中目标。

世界上公认的第一种战斗机是法国的莫拉纳.索尔尼爱L型飞机。它由于装备了法国飞行员罗兰·加洛斯的“偏转片系统”，稍微解决了飞机在机载机枪射击时被螺旋桨干扰的难题，使飞机第一次在飞行员可以专心驾驶飞机去攻击对方，同时也不需要另外配备机枪手。但是这个系统会造成子弹的

战斗机过去根据执行任务又可分为“歼击机”(战斗机)和“截击机”(拦截机)，拦截机的主要任务是快速的的升空之后争取高度，在敌人的轰炸机进入我方空域之前将对方摧毁。由于拦截机是针对高飞行高度的轰炸机群，在设计上特别强调对速度与爬升率的需求，运动性在摆在较为次要的地位。二次大战结束之后，有鉴于原子弹的摧毁威力，拦截机的发展一度成为许多国家与传统战斗机同等重要的机种。不过在导弹逐渐成熟并大量配备之后，拦截机的特性往往可以经由传统战斗机加上导弹来满足，因此现在趋向不再专门发展拦截机种，而是以现役的机种同时担负拦截的任务。

发展历程

初露锋芒

在第一次世界大战中，军用飞机首次出现在战场上，主要负责侦察、运输、校正火炮等辅助任务。在战斗中，敌对双方的飞行员用五花八门的各种武器手忙脚乱地互相攻击，比如石头,这就是“战斗空战”的起源。1915年4月1日，罗兰·加洛斯驾驶装备了“偏转片系统”的莫拉纳.索尔尼爱L型飞机击落了一架德国侦察机。取得了战斗机空战的第一次胜利。随后，德国的“福克E3”式由于装备了性能更好的“机枪同步射击”装置，以其优异的飞行性能和跟猛烈的火力，成为第一次世界大战中性能最好，击落飞机数量最多的战斗机。被协约国方称为“福克式的灾难”。这个阶段的战斗机还处在萌芽期，结构多以木材加上布料蒙皮构成，机翼从单翼到三翼都很常见，主要的武器多半改自陆军使用的轻机枪。英国曾经使用火箭对付盘据在英国城市上空的德国飞船。在对付地面目标上，早期的炸弹是由手榴弹或者是小型炮弹稍加改良而来，投掷准确度不高，破坏力也低。

在这个时期影响未来空战颇大的一项发行就是机枪的同步射击装置。这个由荷兰所发明的装置让机枪的子弹能够自转动的螺旋桨的间隙当中射出，飞行员完全不用担心子弹会与螺旋桨撞击的危险，而机枪的设置位置能够接近飞行员的瞄准线，从而提高准确度与火力。

两次大战间的发展

虽然在第一次世界大战结束之后，各国积极裁减军备，同时减缓国防工业的投资。在这一段时间当中，民用航空的需求带动许多技术与理论的发展与成熟，奠定30年代后期军用航空发展的快速演进。

民用航空需求有两大主轴，一个是对速度方面的追求，也就是各种竞速机的比赛与奖励。另外一个是客运与货运市场的逐渐长长。在这两个主轴上虽然需求方向不同，却对同一种发展趋势有共同推演的效果，那就是对流线型设计的要求。流线型的设计在于减低阻力，当飞机的阻力减低之后，对竞速机来说，那就是速度可以增加，对运输机来说，那就是提升航程或者是运输量，换句话说就是增加营运的经济效益。

流线型飞机设计包含的项目非常的广，从机身外壳的平滑，减少机身外部突出的部分与张线，外型由方正改为圆滑曲线，不得不突出的部分则以曲线圆滑的外壳遮蔽以减少阻力，采用收放式起落架等等。

除了在流线型设计上下功夫之外，动力系统的开发和使用材料的研究都影响到往后飞机设计的概念与可以使用的资源。在动力系统方面除了输出马力更大的发动机的开发之后，汽油辛皖值对于发动机的操作影响也逐渐被了解，同时，螺旋桨的极限性能以及替代的动力输出也陆续在各国进行研究。新一代的输出动力研究当中以喷射发动机和火箭发动机这两项影响后世最深。

到了30年代中期，各国最先进的战斗机设计多半具有这些特点：单翼，以金属为主的结构与外壳，后三点收放式起落架或者是有流线型外壳的固定式起落架，采用液冷式发动机的设计多于采用气冷，火力由采用步枪口径的轻机枪提升至重机枪或者是更大口径的机炮。

二次世界大战时期

第二次世界大战是继杜黑发表他最有名的空权论著作之后，空中武力印证空权对于战争与作战的重要性。其中战斗机的发展可以说是大幅度的否定空权论当中的描述。战斗机不仅仅只是作为防卫国土与抵挡敌人轰炸机的力量，在摧毁敌人的空中武力与使用空中武力的能力上扮演非常重要的角色。战斗机不仅仅担任阻止轰炸机的任务，也推翻轰炸机可以通过一切防卫的理论。

在大战结束前，战斗机的发展已经到达一个顶峰，并且开启另外一个世代的来临。短短几年之间，战斗机使用的发动机出力从数百匹直在线升到超过两千匹马力，速度直在线升到接近音速的区域，航程超过2000英里，最高升限到达4万英尺。

进入喷射时代

第二次世界大战末期，喷气式发动机和雷达设备的出现预兆了下一阶段战斗机的发展方向。战后，苏联和西方国家从纳粹德国获得了该技术的研究成果，各自发展出第一代喷气式战斗机。在朝鲜战争中，喷气式战斗机第一次投入实战，标志着螺旋桨式战斗机的终结。该阶段的战斗机特征是飞更快，看得更远，打的更准。1947年10月14日,美国飞行员查克·叶格（Charles E. "Chuck" Yeager）尔驾驶贝尔X-1试验机超越音速，成为第一个“跑”得比声音快的人。电子技术的进步使机载雷达和武器的火控瞄准系统大大提高了战斗机的作战能力。在冷战的高峰期，失败就会灭国灭种的恐惧使华约和北约两大阵营都疯狂的发展战斗机。这个阶段各国列装的机型和数量也达到史无前例的顶峰。

冷战时期的变迁

冷战的后期，由于美国在越南战争中发现了战斗机的另一个发展方向－－机动性--仍然主宰了天空，而不是如导弹无用论者所认为的，将由导弹的性能决定空战的胜负，因此后来的战斗机不再要求过快的速度，而把机动性的提高作为战斗力的第一要素。各国纷纷跟风发展机动性优异的机型。垂直起降、随控布局、大推力涡轮风扇发动机和更优秀的机载电子系统以及装备性能更优异的空对空导弹成为该阶段战斗机的共同特征。到20世纪末21世纪初，列装的典型战斗机有美军的F-14、F-15、F-16、F/A-18、苏联/俄罗斯的SU-27、MIG-29等都是。

新世代的设计方向

新一代战斗机的发展方向是更高的机动性、更远的射击距离、多目标的攻击能力和隐形的外形设计。新技术的出现使21世纪的战斗机成为更冷酷的“空中利剑”。典型机种有美国的“JSF”和俄罗斯的“MIG1.44”。

喷气式战斗机——世界第一架喷气式战斗机是由德国于1939年首先研制出的。安装有德国的科学家冯·奥亨研制的喷气发动机的He—178型飞机是世界上第一架喷气式飞机。该机于1939年8月27日首次试飞。最早投入批量生产并转变被部队的喷气式战斗机是英国的‘流星“式战斗机和德国的梅塞施密特ME-262型战斗机。Me-262首次试飞在11942年7月18日，时速达850公里，这比当时所有活塞式战斗机要快得多。1943年11月，希特勒观看了这种飞机表演后说： “我们总算有了可以用于闪电作战的轰炸机了！”而坚决不同意将其作为战斗机使用。直到1944年秋天，Me—262才得以作为战斗机投入使用。尽管Me－262取得了辉煌的战线，但它已不策挽回纳粹德国的败局了。

超音速战斗机——由美国北美航空公司于1949年研制成功的F—100是世界上第一种具有超音速平飞能力的战斗机，最高时速为音速的1.3倍。此后，苏联米格—19战斗机也在1953年的试飞中突破音障，最高时速为音速的1.36倍。60年代，美、苏、法等国又研制了最大的时速为音速2倍以上的战斗机。（图）（苏联的米格－1550年代初世界上最 成功的喷气式战斗机之一，在朝鲜战争中有突出表现）

垂直/短距起降战斗机——世界上第一种垂直/短距起降战斗机是由英国霍克·西德利公司于1966年研制成功的 “鹞式”战斗机，该机从1957年开始研制，机上装有一台 “飞马”型涡轮风扇喷气式发动机，两结喷口对称置于在两侧，喷口可转向后，飞机向前飞，喷口向下，喷气产生升力，使飞机策垂直，短距离起飞和在空中悬停。这种飞机甚至可在空中实现向后和横向的移动，具有极高的机动灵活性。 “鹞”式飞机可大大减少对跑道的依赖，提高作战部置的灵活性。在1982年发生的英国—阿根廷之间的马尔维纳斯群岛战争中，英国舰载的 “海鹞”式战斗机面对数量比自己多一倍、速度比自己快一倍的阿空军法制 “幻影”III型战斗机，依靠优异的机动性能，在空战中取得了12 ：0的战线。

（图）（美国在朝鲜战争中用来与米格－15相对抗的F－86型喷气式战斗机）

变后掠翼战斗机——世界上第一种变后掠翼战斗机是由美国通用动力公司于1965年研制成功的F—111。亚音速和超音速飞机大部分采用大后掠角的机翼，这种机翼和平直机翼相比，更有利于高速飞行，但低速飞行性能不好，转变半径大，起飞和着陆滑跑距离比较长。于是，有人开始研究能在飞行时改变机翼的后掠角度的飞机，着陆和低空飞行时呈平直翼型，在高速飞行时呈后掠翼或三角翼型，较好地解决飞机低速和高速飞行性能的矛盾。早在第二次世界大战期间，德国就已进行了这项研究。美国战胜并占领德国后，在此基础上于1948年开始变后掠翼飞机的技术试验。F—111就运用了上述技术成果。此后，苏联的米格—23战斗机、美国的F—14战斗机和英国、德国、意大利联合研制的 “旋风”式战斗机也采用了变后掠翼技术。

截击机——截击机是战斗机的一种，它的特点是有快速反应能力，不论是白天还是黑夜，在接到警报后能立即起飞，迅速爬升、加速飞临指定空域。由于被截击对象（如轰炸机、侦察机等）机动能力不强，并且为及时发现和准确击落目标，现代截击机装有复杂的截击雷达，配备威力较大的空对空导弹，因此专用截击机一般比较笨重，格斗性能较差。

在早期，截击任务是由普通战斗机来完成的。在第二次世界大战中，为了夜间截击轰炸机，1941年8月德国在原先的双发动机的重型 战斗机Me—110和双发动机的轰炸机Ju—88上安装截击雷达，使它们成为世界上最早的夜间截击机。

50年代后的截击机强调要飞得快、飞得高，武器以空对空导弹为主，有的甚至取消了机炮。70年代后，在新一代战斗机上都装有先进的雷达和引导设备，其速度、加速性、机动武器威力也远远超过笨重的截击机，能更好地执行截击任务，所以各国如今已不再发展新的专用截击机。（图）（俄罗斯的米格-29高机动性战斗机）

隐身战斗机—— “隐身”战斗机并不是肉眼看不见的飞机，而是在飞机的外形、涂料等方面作了特殊处理，使用于对空警戒的雷达、红外等现代探测装置难以发现的飞机，这种战斗机可隐蔽接近敌人，达到出其不意攻击敌机的目的。目前许多先进的战斗机已采用了一些抑制雷达波反射和自身红外波辐射的技术，实现了部分的 “隐身”效果，而世界上第一种真正的隐身战斗机是美国目前正在研制的F—22型战斗机，它将在下个世纪初装备美国空军。

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飞机是由动力装置产生前进动力，由固定机翼产生升力，在大气层中飞行的重于空气的航空器。它比空气重，又不能像鸟那样扇动翅膀，但是飞机却能升入空中。原来飞机机翼并不是平平伸展的，而是向上凸起一些，这样当飞机水平前进时，迎面而来的气流就在机翼上产生向上的升力，使飞机升入空中。飞机飞行速度越快、机翼面积越大，所产生的升力就越大，所以飞机在起飞前需要在机场跑道上行进一段距离才能升空，而且飞机不能飞到没有空气的地方。

早期的飞机靠机身前端的螺旋桨旋转产生牵引力向前运动。螺旋桨产生的牵引力不大，飞机飞行的速度也不快。1939年8月27日，第一架喷气式飞机飞行成功，大大提高了飞机的飞行速度。喷气发动机是把吸入的空气压缩，再与燃料混合燃烧，形成高温高压气体向后喷出，产生强大的推动力，使飞机高速飞行。

现在，飞机的飞行速度可以几倍于声音在空气中传播的速度(每秒340米)，驾驶这样的飞机，只需十几个小时就能环绕地球赤道一周，这样的飞机叫做超音速飞机。制造超音速飞机不仅需要先进的喷气发动机，还需要在飞机的制造材料、飞机的外形设计等方面达到很高的要求，是一项非常复杂的技术。现在，除了先进的战斗机、侦察机外，一些大型的客机也是超音速飞机。不过，螺旋桨飞机并没有被淘汰，在许多不需要高速度飞行的工作中(如喷洒农药、森林防火)，螺旋桨飞机仍发挥着重要的作用 。

喷气发动机原理及若干工作方式

喷气推进原理

气推进是伊萨克·牛顿(Isaac Newton)爵士的第三运动定律的实际应用。该定律表述为：“作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力。”就飞机推进而言，“物体”是通过发动机时受到加速的空气。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上。喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机，一种是以比较低速的大量空气滑流的形式，而另一种是以极高速的燃气喷气流形式。

这一同样的反作用原理出现于所有运动形式之中，通常有许多应用方式。喷气反作用最早的著名例子是公元前120年作为一种玩具生产的赫罗的发动机。这种玩具表明从喷嘴中喷出的水蒸气的能量能够把大小相等方向相反的反作用力传给喷嘴本身，从而引起发动机旋转。类似的旋转式花园喷灌器是这一原理更为实用的一个例子。这种喷灌器借助于作用于喷水嘴的反作用力旋转。现代灭火设备的高压喷头是“喷流反作用”的一个例子。由于水喷流的反作用力，一个消防员经常握不住或控制不了水管。也许，这一原理的最简单的表演是狂欢节的气球，当它放出空气或气体时，它便沿着与喷气相反的方向急速飞走。

喷气反作用绝对是一种内部现象。它不象人们经常想象的那样说成是由于喷气流作用在大气上的压力所造成的。实际上，喷气推进发动机，无论火箭、冲压喷气、或者涡轮喷气，都是设计成加速空气流或者燃气流并将其高速排出的一种装置。当然，这样做有不同的方式。但是，在所有例子中，作用在发动机上的最终的反作用力即推力是与发动机排出的气流的质量以及气流的速度成比例的。换言之，给大量空气附加一个小速度或者给少量空气一个大速度能提供同样的推力。实用中，人们喜欢前者，因为降低喷气速度能得到更高的推进效率。

喷气推进的几种方式

不同类型的喷气发动机，无论冲压喷气、脉冲喷气、燃气轮机、涡轮/冲压喷气或者涡轮-火箭，其差别仅在于“推力提供者”即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式。

冲压喷气发动机实际上是一种气动热力涵道。它没有任何主要旋转零件，只包含一个扩张形进气涵道和一个收敛形或者收敛-扩张形出口。当由外部能源强迫其向前运动时，空气被迫进入进气道。当它流过这一扩散形涵道时，其速度或动能降低，而压力能增加。尔后，靠燃油的燃烧来增加其总能量，膨胀的燃气通过出口涵道高速排入大气。冲压喷气发动机常作为导弹和靶机的动力装置，但单纯的冲压喷气发动机不适于作为普通飞机动力装置，因为在它产生推力前，要求向它施加向前的运动。

脉冲喷气发动机采用间歇燃烧原理。与冲压喷气发动机不同，它能在静止状态工作。这种发动机是由类似冲压喷气发动机的一种空气动力涵道构成。它的压力较高，结构比较坚实。进气涵道有许多进气“活门”，在弹簧拉力作用下处于打开位置，通过打开的活门空气进入燃烧室，并靠燃烧喷入燃烧室中去的燃油得到加热，由此引起的膨胀使压力升高，迫使活门关闭，然后膨胀的燃气向后喷出；排气造成降压，使活门重新开启。这种过程周而复始。脉冲喷气发动机曾经被设计成直升机旋翼的推进装置，有的还通过精心设计涵道来控制共振循环的压力变化而省去了进气活门。但脉冲喷气发动机不适于作为飞机动力装置，因为它的油耗高，又无法达到现代燃气涡轮发动机的性能。

火箭发动机虽然也属于喷气发动机，但它们有重大区别。即火箭发动机不用大气作为推进流体，而用它携带的液态燃料或化学分解而形成的燃料与氧气剂的燃烧来产生它自己的推进流体，从而能在地球大气层外工作，但因此它也只适用工作时间很短的情况.

涡轮喷气式发动机应用于喷气推进避免了火箭和冲压喷气发动机固有的弱点，因为采用了涡轮驱动的压气机，因此在低速时发动机也有足够的压力来产生强大的推力。涡轮喷气发动机按照“工作循环”工作。它从大气中吸进空气，经压缩和加热这一过程之后，得到能量和动量的空气以高达2000英尺/秒(610米/秒)或者大约1400英里/小时(2253公里/小时)的速度从推进喷管中排出。在高速喷气流喷出发动机时，同时带动压气机和涡轮继续旋转，维持“工作循环”。涡轮发动机的机械布局比较简单，因为它只包含两个主要旋转部分，即压气机和涡轮，还有一个或者若干个燃烧室。然而，并非这种发动机的所有方面都具有这种简单性，因为热力和气动力问题是比较复杂的。这些问题是由燃烧室和涡轮的高工作温度、通过压气机和涡轮叶片而不断变化着的气流、以及排出燃气并形成推进喷气流的排气系统的设计工作造成的。

飞机速度低于大约450英里/小时(724公里/小时)时，纯喷气发动机的效率低于螺旋桨型发动机的效率，因为它的推进效率在很大程度上取决于它的飞行速度；因而，纯涡轮喷气发动机最适合较高的飞行速度。然而，由于螺旋桨的高叶尖速度造成的气流扰动，在350英里/小时(563公里/小时)以上时螺旋桨效率迅速降低。这些特性使得一些中等速度飞行的飞机不用纯涡轮喷气装置而采用螺旋桨和燃气涡轮发动机的组合 -- 涡轮螺旋桨式发动机。

螺旋桨/涡轮组合的优越性在一定程度上被内外涵发动机、涵道风扇发动机和桨扇发动机的引入所取代。这些发动机比纯喷气发动机流量大而喷气速度低，因而，其推进效率与涡轮螺旋桨发动机相当，超过了纯喷气发动机的推进效率。

涡轮/冲压喷气发动机将涡轮喷气发动机(它常用于马赫数低于3的各种速度)与冲压喷气发动机结合起来，在高马赫数时具有良好的性能。这种发动机的周围是一涵道，前部具有可调进气道，后部是带可调喷口的加力喷管。起飞和加速、以及马赫数3以下的飞行状态下，发动机用常规的涡轮喷气式发动机的工作方式；当飞机加速到马赫数3以上时，其涡轮喷气机构被关闭，气道空气借助于导向叶片绕过压气机，直接流入加力喷管，此时该加力喷管成为冲压喷气发动机的燃烧室。这种发动机适合要求高速飞行并且维持高马赫数巡航状态的飞机，在这些状态下，该发动机是以冲压喷气发动机方式工作的。

涡轮/火箭发动机与涡轮/冲压喷气发动机的结构相似，一个重要的差异在于它自备燃烧用的氧。这种发动机有一多级涡轮驱动的低压压气机，而驱动涡轮的功率是在火箭型燃烧室中燃烧燃料和液氧产生的。因为燃气温度可高达3500度，在燃气进入涡轮前，需要用额外的燃油喷入燃烧室以供冷却。然后这种富油混合气(燃气)用压气机流来的空气稀释，残余的燃油在常规加力系统中燃烧。虽然这种发动机比涡轮/冲压喷气发动机小且轻，但是，其油耗更高。这种趋势使它比较适合截击机或者航天器的发射载机。这些飞机要求具有高空高速性能，通常需要有很高的加速性能而无须长的续航时间。