Wat gebeurt er als een straalmotor achter een andere straalmotor wordt geplaatst?

Gewoon nieuwsgierig. Zou het niets doen, zou het een enorme hoeveelheid stuwkracht genereren? Zou het zelfs werken?

9
@GdD Zoals ik me herinner, eind jaren tachtig of begin jaren negentig, toen ik naar Evergreen Airlines vloog, werd een van onze DC-8's onderschept en gedwongen om in Irak te landen. Toen het was toegestaan ​​om te vertrekken, was er geen compatibele apparatuur om mee te beginnen, dus maakten ze een back-up van een van hun jagers naar een van de motoren van de DC-8 en deden het op die manier.
toegevoegd de auteur PabloG, de bron
@BillOer Nee dat zijn ze niet. Simpel gezegd, naverbranders injecteren brandstof in de hete uitlaat.
toegevoegd de auteur Simon, de bron
@MatthewInglis Een straalmotor heeft koele, onverbrande lucht nodig om in te zuigen. De tweede motor zou gewoon niet werken. Soms zijn motoren gestopt omdat ze de uitlaat van een andere meter van de motor hebben opgezogen. De een achter de ander zal nooit werken.
toegevoegd de auteur Simon, de bron
@BillOer Een naverbrander is geen ramjet. Er is geen compressie. Een straalmotor heeft ook schone, onverbrande lucht nodig net zoals een straalmotor. Het enige verschil, op het meest basale niveau, is dat in een ramjet compressie wordt bereikt door de voorwaartse beweging van de motor in plaats van door roterende compressorstappen te gebruiken. Een straalmotor achter een straalmotor zal op dezelfde manier falen.
toegevoegd de auteur Simon, de bron
Je kunt een jet gebruiken om een ​​andere jet te starten door de stuwkracht van de jet aan de voorkant te gebruiken om de jet erachter te laten draaien. De USAF heeft deze techniek in de jaren 50 en 60 gebruikt en kan deze vandaag nog steeds gebruiken.
toegevoegd de auteur GdD, de bron
Ze worden naverbranders genoemd.
toegevoegd de auteur Sathesh, de bron
@Simon, eenvoudig gezegd, een naverbrander is een straalmotor achter een turbojetmotor die (zoals u correct aanwijst) nieuwe brandstof injecteert in de ramjet.
toegevoegd de auteur Sathesh, de bron
toegevoegd de auteur Sathesh, de bron
@GdD, we gebruikten turbines om begin jaren 70 turbojets in het korps te starten. Ik heb zelfs mijn handen op de kap van een verbrand. Ik geloof dat de A4's turbines nodig hadden. Dit was een heel lange tijd geleden toen ik Visiting Aircraft Line deed bij MCAS El Toro. Later plaatsten ze me uiteindelijk in Avionics, waar ik verondersteld werd te zijn.
toegevoegd de auteur Sathesh, de bron
Als je een heel goed voorbeeld wilt van wat de inname van hete gassen kan veroorzaken, leed de Boeing X-32 aan dit probleem tijdens de ontwikkeling - tijdens de hover-fase begon het hete gassen van zijn eigen motor in te nemen, wat leidde tot een probleem genaamd een "popkraam" - je kunt het zien aan het einde van deze video (de laatste 20 seconden of zo) youtube.com/watch?v=16EdXpk2SkU
toegevoegd de auteur air, de bron
Werkelijk?! Dus is dat wat een straaljager gebruikt?
toegevoegd de auteur yentsun, de bron
Ah dat is interessant, bedankt jongens voor het opruimen
toegevoegd de auteur yentsun, de bron

4 antwoord

Er is een alternatieve manier om je vraag te beantwoorden, en het heeft betrekking op de thermodynamica.

Denk aan het doel van een straalmotor. Het bestaat om ongecomprimeerde lucht te nemen, het samen te persen, het met brandstof te mengen, het efficiënt te verbranden en het vervolgens uit te breiden (hopelijk adiabatisch) om een ​​grotere hoeveelheid gas te produceren bij hogere druk dan de inlaat. Het werk van de motor wordt beschreven door de Brayton-cyclus (Figuur 3.13 van http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node28.html ), en deze cyclus laat ons zien waar we theoretisch kunnen en kunnen hopen te bereiken efficiënte werking.

Als je de grafiek van de cyclus bekijkt in de bovenstaande referentie, zul je zien dat de compressie- en uitputingsgedeelten van de cyclus zijn waarin inefficiëntie (in de vorm van entropie) binnensluipt en voorkomt dat de cyclus perfect is. Als zodanig, zelfs als er voldoende zuurstof over was om te verbranden, zou het plaatsen van twee straalmotoren achter elkaar vreselijk inefficiënt zijn (omdat je de inefficiënte delen van elk twee keer herhaalt).

De betere oplossing is om te werken aan het verbeteren van de compressieratio's en het herstellen van meer werk door uitbreiding. Veel hiervan is de afgelopen 50 jaar gedaan en daarom zijn de efficiëntie van Brayton in het bereik van 0.6 tot 0.7 voor moderne straalmotoren (zie dezelfde website, figuur 3.19).

EDIT: Onthoud ook dat straalmotoren zijn ontworpen om te werken op lucht die "koud" is in vergelijking met hun uitlaat. Ze comprimeren hete gassen niet efficiënt. Je zou zeker een compressor kunnen ontwerpen om hete gassen efficiënt te comprimeren voor verbranding, maar straalmotorcompressorsecties zijn hier niet voor ontworpen, dus de compressie die door de tweede motor in je vraag wordt bereikt, zou VEEL lager zijn dan zijn ontwerp, wat zijn bijdrage verder zou verlagen van extra stuwkracht.

12
toegevoegd

Motoren hebben zuurstof nodig voor brandstofverbranding.

Turbojet

Nadat het grootste deel van de zuurstof is geëxtraheerd en wordt gebruikt om brandstof in de eerste motor te oxideren/verbranden, is lucht nuttiger. In de tweede motor zou de kernverbranding niet starten, lucht zou gewoon de schijven draaien, maar er zou geen compressie zijn, dus geen extra stuwkracht (schijven zouden eigenlijk de stroom vertragen).

Nabranders proberen de resterende zuurstof te verbranden na de kernverbranding, maar er is alleen de eerder genoemde beperkte hoeveelheid die kan worden verbrand. Een naverbrander is geen tweede motor, hij heeft geen draaiende delen, alleen branders.

Turbofan

Naast de kernstroom heeft een turbofan een bypass-stroom. De bypass-stroom wordt niet gebruikt voor verbranding en bevat nog steeds zuurstof.

Deze stroming genereert echter het grootste deel van de stuwkracht door luchtcompressie/versnelling, dus alles wat de koude stroming vertraagt, verslechtert ook de efficiëntie van de motor.

Er is een techniek om de bypass-stroom te verbranden: de plenumkamer , maar dit vereist iets anders en er zijn geen rotoren bij betrokken.

7
toegevoegd
Ik denk dat er meer zuurstof is dan je zou denken vanuit een turbojetpijp. Wikipedia zegt: "Minder dan 25% van de lucht wordt meestal gebruikt voor verbranding, omdat een algeheel arm mengsel nodig is om binnen de grenzen van de turbinetemperatuur te blijven." en.wikipedia.org/wiki/Turbojet#Combustion_chamber
toegevoegd de auteur aceinthehole, de bron
Nee, ik ben bang dat ik dat niet doe.
toegevoegd de auteur aceinthehole, de bron
@FredLarson: Ik kan geen gedetailleerde analyse van het gas vinden die de exacte hoeveelheid resterende O2 weergeeft. Heb je er een? De formulering van Wikipedia is dubbelzinnig (air vs O2, core vs core + bypass).
toegevoegd de auteur Galwegian, de bron
Uw verklaring dat O2 verplicht is, komt rechtstreeks in tegenspraak met dit antwoord aviation.stackexchange.com/questions/10034/…
toegevoegd de auteur Antzi, de bron

Uw vraag is per abuis beantwoord door Peter Kämpf toen hij Dit antwoord op een andere vraag.

Eén straalmotor werd voor een ander geplaatst in een testfaciliteit om de hoge snelheid, hoogtemetersprestatie van de PW J58 toen werd gekozen om de SR-71 . Testgegevens bevinden zich hier .

6
toegevoegd

Je zou eindigen met een uiterst inefficiënte opstelling, als het überhaupt werkt. Het is niet het gebrek aan zuurstof, omdat slechts 20-25% van de zuurstof in de kernstraalmotor begint te branden, dus er moet voldoende zuurstof zijn voor de tweede motor.

De hoge uitlaattemperatuur van de eerste motor zou het vermogen van de tweede motor drastisch verminderen. De uitlaatsnelheid van ENG1 zou worden verlaagd door ENG2 omdat het niet in staat zou zijn om het inkomende luchtvolume te verwerken. De turbulente stroming zal ook de efficiëntie van de compressoren verminderen.

Al met al zou er helemaal geen voordeel zijn voor zo'n opstelling.

3
toegevoegd