Vores læser Henrik Gormsen har spurgt:
Hvad er det for lysere ringe i udstødningen/flammen fra en jagerflymotor, der kører i efterbrænder?
Det virker som om, den flammer op en 4-5-6 gange, inden den forsvinder/går ud. Hvorfor er de der?
Vi har fået nogle beskrivelser af fænomenet fra både Flyvevåbnet og flyentusiasterne bag det amerikanske nyhedssite Aircraft Nerds. Og så har Steen Ingemann Jørgensen, fhv. motoringeniør hos Cimber Sterling og medlem af IDA Fly, hjulpet os med at samle brikkerne:
Læs også: Spørg Scientariet: Hvad sker der med brændstof, som bliver dumpet af fly i luften?
Støddannelse
Overlydsfly bevæger sig hurtigere end lydens hastighed. Disse flys udstødningsdyser yder et modtryk for den luft, der skal ud.
Når atmosfæretrykket er højere end dysens konstruerede modtryk, dannes der ’stød’ ved dysens udgang.
Når atmosfæretrykket er lig med dette specifikke modtryk, ser du ikke noget ’stød’ ved udgangen af dysen.
Fænomenet kaldes også – frit oversat – skrå chok og er naturens måde at opretholde ligevægt mellem tryk.
Teknisk set er der en stigning i trykket, når luft passerer gennem stød. Når luft krydser gennem disse reflekterede stød, er lufttrykket højere end det atmosfæriske tryk.
Læs også: Spørg Scientariet: Hvor langsomt kan et F-16 flyve?
Serier af stød
For at reducere trykket dannes der ekspansions-ventilator-bølger, også kendt som Prandlt-Meyer-ekspansions-ventilator-bølger.
Når luft krydser gennem disse bølger, udvides den, og lufttrykket reduceres. Nu reflekterer bølgerne sig selv.
Fænomenet fortsætter, indtil lufttrykskiftet over stød eller ventilatorbølger er ubetydeligt, og lufttrykket når atmosfæretrykket. De ringe, du ser ved efterbrændings-udgangen, er serier af stød og ekspansions-ventilator-bølger og deres refleksioner. Dette er også kendt som chokdiamant.
For så vidt angår det danske forsvars F-16-fly, sammenholdt med ovenstående, skyldes ringene, at motorens efterbrænder har fem segmenter, og det er dem, man kan se flamme op og give de nærmest adskilte ringe i udstødningen.
Læs også: Spørg Scientariet: Hvordan kan jagerfly flyve på siden?
Kammeret fyldes trinvist
Når man vælger efterbrænder under flyvningen, fyldes segmenterne i brændkammeret med brændstof trinvis 1-5. Efterbrænderen kan køre trinvis fra segment 1 til segment 5, alt efter hvad piloten vælger, og det antal kamre han så vælger, bliver fyldt med brændstof.
Det giver god mening, at man kan vælge mellem et antal segmenter som pilot. En jetmotor har en ydelse fra tomgang til fuld gas og en motor til kampfly har ud over det, denne efterbrænder.
Når F-16-motoren kører i fuld gas, yder den 15.000 pund thrust, og hvis piloten så vælger efterbrænder, forøger han sin ydelse til 25.000 pund thrust.
Når piloten så tager motoren ud af efterbrænder, tømmes segmenterne for brændstof og er tomme, indtil næste gang han vælger efterbrænder. Når flammerne forsvinder, er det således fordi, at piloten har taget motoren ud af efterbrænder.
