“飓风”中的燃烧——航空发动机燃烧室点火原理解析-凯发k8官方旗舰厅

航空发动机是国之重器，是国家科技实力和创新能力的重要体现。中国航发坚持创新驱动发展，探索研发先进航空发动机技术，努力攻克更多关键核心技术，让中国的飞机用上更加强劲的“中国心”。

航空发动机被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。涡轮喷气发动机主要由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和排气装置等五部分构成。飞机在空中飞行时，环境中的空气经进气道进入压气机转变为高压高速气流，而后在燃烧室中与喷入的燃油混合燃烧，产生大量的高温燃气，推动涡轮旋转做功，向后方喷气，为飞机提供翱翔蓝天的动力。

在航空发动机中，燃烧室的温度最高、气流复杂，所处的工作环境极其恶劣，它所面临的最大难题就是如何在高速的气流中保证火焰不熄灭。

在无风或微风条件下，稳定的燃烧是一件容易的事。但当风大到一定程度，火柴便很容易熄灭，甚至打火机都会被吹灭。在航空发动机中，气流进入燃烧室前，其最大时速能达到三四百公里，而最强烈的12级台风时速也就是在130km/h左右，远小于燃烧室的进口气流速度。所以，想在燃烧室中保证火焰不熄灭，其难度不亚于在12级台风中让打火机持续燃烧。

那么航空发动机是如何保证火焰在“飓风”中不熄灭的呢？先来简单了解一下航空发动机燃烧室的基本结构。燃烧室主要由扩压器、燃烧室机匣、火焰筒、燃油喷嘴、旋流器及点火装置等构成。而扩压器和旋流器，正是燃烧室让“飓风”变为“和风”，使火焰不熄灭的秘密武器！

高速气流从压气机喷出后，首先进入扩压器进行第一次减速。扩压器的结构形式为环形的扩张通道，高速气流在通过扩压器后，其速度通常能降低到原来的三分之一。即使如此，气流速度仍然能达到100km/h左右。

这就要依靠旋流器，对气流进行第二次减速。前面介绍扩压器是通过扩张气流通道来实现减速的，而旋流器本身的尺寸相比于扩压器小了很多，没有办法通过扩张气流通道的方式来满足火焰不熄灭的要求，那它又是通过什么原理来实现气流的降速呢？——通过创造低速区。

不知道大家有没有甩过矿泉水瓶，当我们用手握住矿泉水瓶，然后用力一甩，会发现瓶中的水快速旋转了起来，而且会在中央产生一块没有水的区域。

旋流器的降速原理与其类似，通常旋流器由多个以一定角度安装的叶片组成，从扩压器流出的气流进入旋流器后产生旋转，从而在旋流器的出口中心线附近产生了一块低速区。

要想使火焰稳定，必须在火焰筒内创造气流速度不大于火焰传播速度的区域，而在旋流器所产生的低速区中，就是满足这个条件的区域，喷入燃烧室的燃油可以在这些低速区域内持续稳定燃烧，实现了火焰“飓风中的燃烧”。

在燃烧室中保证火焰不熄灭只是航空发动机众多设计难题之一，摘下航空发动机这颗现代工业“皇冠上的明珠”，远比我们想象的要艰难。在一代代航发人前赴后继、奋勇拼搏下，我国已经具备了先进航空发动机的自主研制能力，为我们的“战鹰”装上了强劲的“中国心”。