航空发动机工程通论中的红外隐身问题分析

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：2.8.3.4红外隐身发动机的热端部件和排出的高温废气会辐射红外线，使飞机容易被探测到。

喷管除了具有产生推力的基本功能和作为发动机控制阀的基本功效外，依据飞机的需求也可具备其他功能。

2.8.3.1　反推力装置

飞机上的反推力装置通常用于减少着陆过程中飞机速度降低到滑行速度所必需的滑行距离。反推力装置可以缓解制动系统的需求，减轻重量，并在恶劣条件（如跑道潮湿或结冰）下提供辅助制动。它一般应用于大型飞机，如民航客机或者军用运输机上。

飞机上的反推力装置主要有两类：蚌壳形门式和阻力/叶栅式。蚌壳形门式反推力装置采用一个圆形的挡板，在喷管出口处旋转，从而将引导气流反转，向前或向后喷射。在阻力/叶栅式装置中，喷管出口被堵塞，喷管外整流罩上的风门口打开，露出一级反向导流叶片叶栅，气流通过这些导流叶栅后，运动方向改变并产生反向推力。当在飞机上应用反推力装置时必须注意防止空气或燃气直接冲击飞机机身，影响机翼的操控面，并避免废气被重新吸入发动机。

2.8.3.2　推力矢量技术

推力矢量技术被应用于现代的战斗机上，通过改变发动机推力与飞机轴线的方向夹角产生推力在飞机前进方向之外的分量，可以提高操控性，减小或去除控制面，以及减小起飞和着陆所需的距离。推力矢量技术可以通过多种方法实现，如可以通过在轴对称喷管上加装作动器，使喷管出口偏向指定方向，该方式能够得到俯仰和偏航方向上不同的推力。对于具有可移动衬板的矩形喷管，衬板的位置可以独立确定，从而在俯仰轴方向上获得矢量推力。(https://www.chuimin.cn)

2.8.3.3　噪声与消声

喷气式飞机发动机产生的噪声对机场附近的环境有巨大影响，各国政府已严格限制了机场附近的噪声水平；军用飞机的排气噪声会给机组成员带来不良的生理影响。飞机的排气噪声是由于喷射排出的尾流与周围大气间的湍流作用而形成的，其噪声水平和排气气流的速度密切相关。现代大涵道比涡扇发动机中大部分排气的速度相对较低，因而排气噪声亦相对较低，但严格的法规要求飞机必须具有更好的降噪能力。对于采用小涵道比发动机的战斗机和未来的超声速飞机，它们会产生更高水平的噪声，而这些噪声必须被抑制。抑制排气噪声有两种基本方法：降低排气速度、改变射流混合层内的湍流结构。

大涵道比涡轮风扇发动机使用的混合排气喷管比分开的排气喷管的噪声更低，这是因为在混合排气喷管中采用了复杂的混合器，使内涵气流和外涵气流在到达喷管出口前混合在一起，从而有效降低了整体的排气速度。

2.8.3.4　红外隐身

发动机的热端部件和排出的高温废气会辐射红外线，使飞机容易被探测到。为了降低红外特征，通常把发动机装入机身内部。喷管可以与机体高度集成，而且还可包含一个蛇形通道，使发动机的高温涡轮部分不会直接暴露在外部观察者的视线内。最后，在高温燃气排出机体之前，采用引射与混合装置可降低核心燃气射流的温度。

航空发动机工程通论中的红外隐身问题分析

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