空母から発進するとき、マッハ1を越えるとき、敵の兵器を回避するとき、ジェット機はアフターバーナーを使用します。
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大きな推進力と劇的な炎を生み出すアフターバーナーは、ドイツ、アメリカ、その他のエンジニアが、重量をあまり増やさずに低出力ジェットエンジンの推進力を高める方法を考え出した、第二次世界大戦に端を発するシンプルな設計である。
アメリカ人は1943年に最初のアフターバーニング・エンジンをテストし、60年後の現在も最新世代の米軍機でアフターバーナーが使用されている。
一般的なジェットエンジンは、摂取した酸素の半分程度しか使わず、大量の位置エネルギーが残っている。 アフターバーナーとは、エンジン後部の長い延長部分であり、タービンからの高速排気流に噴射されたジェット燃料と残りの酸素を混ぜ合わせ、着火させるものです。 その結果、エンジン後部のノズルから噴射され、強力な推進力を得ることができる。
ブーストの大きさはさまざまで、超音速機コンコルドのオリンパスエンジンのアフターバーナーは、そのエンジンの推力を約17％増加させただけであった。 アフターバーニングエンジンの特徴は、非効率であることだ。
アフターバーナーの設計はシンプルですが、非常に繊細な公差で作動します。 着火は、エンジンのタービンからアフターバーナーまで、秒速数百フィートで上昇する空気の中で起こる必要があるため、安定した炎を維持することが最初の課題です。
「車の窓からブタン ライターを突き出して、サイドミラーの後ろに持っているようなものです」と、米国空軍の F-22A ラプター用など、アフターバーナーを装備したエンジンをいくつか製造している Pratt & Whitney 社の研究員であるエンジニア、Derk Philippona 氏は述べています。 燃料は、チューブの何百もの小さな穴から空気の流れに噴霧され、通常は電気スパーク装置によって点火されます。
「燃料を高速の空気の流れに噴霧したときに、それが尾管から吹き飛ばないようにする必要があります」と、オハイオ州クリーブランドにある NASA のグレン研究センターのターボ機械および推進システム主任科学者 Louis Povinelli は言います。 点火のプロセスは「まだブラックアートのようなものだ」と彼は言う
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