糾結百公里油耗？F14戰機每分鐘燒油能超九百公斤！

圖：開啟加力的F14

在現階段的發動機技術下，需要超聲速飛行的飛機幾乎無一例外都會配備帶加力燃燒室的發動機。因此在絕大多數情況下，只有軍用飛機發動機才配備這樣的結構，民用飛機上只有協和等極少數特例。

高速高機動飛機對於更高推力的渴求幾乎是無止境的，但是這又受到太多因素的限制——比如發動機不能太重、不能太大、燒油不能太狠、要有足夠的壽命等等。在結構和外形分布（比如加大長度遠遠好過加大直徑）等方面的因素限制下，高速高機動飛機的噴氣發動機最終演變成了今天的結構。

動圖：加力燃燒室的原理

加力燃燒室用占發動機20%的重量，提供了60-80%的推力增大幅度；其原理是在燃燒室（通常長度在0.4-0.8米）後面再設置一個特別長的附加燃燒室（通常長度在2-3米），再次噴射燃油，利用還殘餘一定氧氣的燃氣，以及外涵道空氣進行第二次的混合燃燒，加大發動機噴流的速度。

但是由於很多方面的影響，加力燃燒室的燃燒效率是非常低的。比如進入加力燃燒室的燃氣和空氣的壓力，遠遠低於燃燒室的進氣壓力——那裡是高壓壓氣機的出口壓強，是整個發動機壓強最高的地方。而另一方面，加力燃燒室的進氣雖然壓強低，流速卻很高；燃燒室的空氣流速大概是100米/秒，而加力燃燒室的進口處，流入的燃氣速度達到400-500米/秒。

流速越高，越是難以組織起穩定高效的燃燒；特別是這還是已經燃燒過的燃氣，與外涵道空氣的混合氣流。因此即使是通過種種措施——比如設計各種各樣的燃燒穩定措施，將加力燃燒室的長度儘可能加大，但是仍然不可能將燃燒過程做到十分完全。特別是為了獲得最大的推力，加力燃燒室在出口的燃氣溫度必須儘可能的高，這樣才能帶來最大的燃氣噴射速度，這就更加費油了。

圖：沒有打開加力的F14，注意與題圖的F14噴管進行對比

在這些因素的綜合作用下，戰鬥機在最大加力狀態下的燃油經濟性是極差的。比如F14戰鬥機可以帶16000磅燃油，但是在最大加力狀態下，每分鐘的燃油消耗達到近2000磅（907公斤）；也就是說如果始終開啟最大加力的話，不到十分鐘一架重型遠程戰鬥機就能燒光全部的燃油。

而對於大多數二三代機來說，如果不打開加力燃燒室，沒有任何一種型號能真正意義上的進行超聲速區域（即超過M0.85-1.2的跨聲速區域）的飛行，特別是在攜帶武器的情況下；而且即使是開啟加力燃燒室進入超聲速飛行狀態，也很難維持長時間的飛行。

圖：但即使是F22，依舊保留了加力燃燒室，高速高機動飛機對於更高推力的渴求幾乎是無止境的

這也是為什麼F22這樣的五代機強調不開加力維持超聲速巡航能力的原因。因為二三代機在絕大多數情況下都只能以M0.8-0.9的亞聲速進行巡航，直到與敵機接觸前才會打開加力燃燒室進行衝刺加速，獲得更高的能量。

而具備超聲速巡航的能力的五代機，則可以在很長的時間內都維持M1.4以上的飛行速度；在能量和武器射程上，都能佔據絕對的壓倒性優勢。

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