第5代喷气发动机将最终取消加力燃烧室！（上）

二战末期出现了最早的实用化喷气发动机。最早用在了V1飞弹和部分战斗机上。喷气发动机刚一出现，就表现出来其先天适合大气层内飞行的技术潜力。对比传统的活塞螺旋桨发动机，喷气发动机可以做的功率更大；而迎风面积却更小。而且天然具备相对细长的流线外型，不像传统的螺旋桨发动机，就是一个大风扇。而风扇叶片尖端很难超音速旋转引发激波的先天劣势，决定了螺旋桨发动机的飞机几乎全部无法超音速飞行。而喷气发动机刚刚出现，人类的飞机和飞弹就已经可以达到高亚音速。当时不敢超音速是因为在科学和实践上不知道音速到底可以不可以超越。当时有种迷信认为，音速是不能超越的，就像光速不可超越一样。担心一旦大型物体达到音速，就会撞上无形的墙一样立即粉碎。不过在现实中可以观察到不少可超音速飞行的物体，

比如最普通的炮弹和子弹。因此在有了喷气发动机之后，没过几年，就实现了首次载人超音速飞行，终于知道大型飞行物如飞机，也是可以超音速甚至是几倍音速在高空安全飞行的。最早的喷气发动机其实都是涡喷发动机；也就是只有一个涵道。后来发现适当扩大前风扇的直径形成两个内外不同的涵道。这种发动机更加节油，而且因为空气流量的增大而导致推力更加强大。后来大多数亚音速飞行的民用客机，都采用了几倍甚至十几倍涵道比的大口径发动机。而战斗机上安装的军用涡扇虽然没有民用大涡扇的涵道比那么夸张，但是三代机及以后安装的涡扇的涵道比也在不断的变化中。对早期的第一代涡喷一直到第二代早期的涡扇喷气发动机来说，要想让配套的飞机超音速飞行，仍然都需要使用后燃器来为飞行加力。因此后燃器也叫加力后燃烧室。

那么为何超音速飞行在早期必须使用后燃器呢？这就在于不论涡喷喷气发动机还是涡扇发动机，它们仍然是燃油热机的一种。也就是是不断的吸收空气先压缩。然后让空气通过燃烧室。期间喷入燃油，发生燃烧膨胀。此后膨胀的高温高压燃气再推动高压和低压涡轮旋转。而高压和低压涡轮通过内轴带动发动机前面的低压和高压压气机包括风扇来继续吸收和压缩空气。这个过程，其实就是把过去活塞发动机的吸气、燃烧、膨胀和排气的4个冲程，变成一个连续的、不间断的自旋过程。从热力学原理来看。如果想让这种发动机的燃烧效率达到最理想状态，那么如果喷气发动机一开始从外界吸收的自然空气的温度是20摄氏度，那么如果从尾部喷出的燃烧后的尾气的温度还是20摄氏度，那么这种喷气发动机的燃油效率是最高的。不过这只是纯理论上的可能。

到目前为止，所有的航空发动机在吸收外界空气，其实是把空气作为推力介质的同时，也利用自然空气中的氧气作为燃料的阻燃剂来燃烧做功。而目前涡喷发动机即使不开加力。其喷出的尾气的自然温度仍然有650摄氏度以上。而现代涡扇发动机由于有外涵道空气作为混合冷却。喷流的温度则平均比涡喷低200度，平均在450摄氏度以上，这都是没开加力的情况的喷流温度。瀚海狼山（匈奴狼山）认为，也正是涡扇的喷流平均温度比涡喷低，因此涡扇的燃油效率更高、更加节油。那么有没有更加节油的下一代航空发动机呢？

（未完待续）