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歼20尾焰为何是蓝色?技术仍不及红色尾焰的F22!

熟悉战斗机的小伙伴肯定会发现这样一个现象:不同战机发动机尾焰的颜色会有不同,比如歼20的尾焰颜色是充满科幻感的蓝色,同为四代机的F22尾焰颜色则为红色。那么战斗机发动机尾焰为何有不同的颜色区分呢?难道是因为使用的航空燃油不同导致的?当然不是,虽然战机使用的航空燃油并不会完全一致,但导致发动机尾焰颜色不同的原因却不是燃油细微之处的不同,而是燃烧温度。

熟悉战斗机的小伙伴肯定会发现这样一个现象:不同战机发动机尾焰的颜色会有不同,比如歼20的尾焰颜色是充满科幻感的蓝色,同为四代机的F22尾焰颜色则为红色。那么战斗机发动机尾焰为何有不同的颜色区分呢?难道是因为使用的航空燃油不同导致的?当然不是,虽然战机使用的航空燃油并不会完全一致,但导致发动机尾焰颜色不同的原因却不是燃油细微之处的不同,而是燃烧温度。

歼20尾焰为何是蓝色?技术仍不及红色尾焰的F22!

我们来看一个常见的现象:一根蜡烛点燃时,从远距离看就是一朵红色的火焰,如果近距离观察会发现,蜡烛火焰的颜色也有不同:火焰根部的颜色是淡蓝色,而火焰中上部的颜色则是火红色,这就是因为燃烧部位温度不同导致的,战机发动机尾焰颜色的不同也是这个道理。航空发动机的燃烧温度会有很大区别,一般燃烧室温度在1000度左右时火焰为红色,接近2000度时颜色就会变成蓝色。

歼20尾焰为何是蓝色?技术仍不及红色尾焰的F22!

歼20和F22的发动机尾焰颜色不同就是因为燃烧温度导致的。F22使用的F119发动机正常做功温度就在1000度左右,而歼20无论是之前的AL31还是目前的涡扇10B,燃烧温度都必须达到2000摄氏度。有网友会问:燃烧的温度越高,不就可以提供更多的能量并且能将做功速度更快吗?确实在其他很多领域燃烧温度高做功效率就越高,但航空发动机却不一样。

歼20尾焰为何是蓝色?技术仍不及红色尾焰的F22!

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航空发动机有这样一个规律:发动机工作时的温度越高,代表的是单位时间内消耗的能量越大,并且发动机的工作温度越高,其使用寿命就越低。这就决定了低工作温度的发动机不仅做功效率高,使用寿命也同样比高做功温度的发动机使用寿命要高。美制发动机大部分为低工作温度发动机,使用寿命普遍超过5000小时,而俄制发动机大部分为高做功温度发动机,使用寿命一般在2000小时以下。

歼20尾焰为何是蓝色?技术仍不及红色尾焰的F22!

那么为什么俄制发动机不选择使用寿命更高、效率更好的低温做功发动机呢?这里面除了技术问题,还有使用理论的不同。低温度高寿命的航发技术要求高的同时制造成本也高,价格比一般的高温航发要高数倍,而俄空军认为:战机在高强度空战中会被大量击落,因此需要生产速度快、成本低的高性价比航空发动机,事实上这个理论也符合俄方战斗机研发理念。

歼20尾焰为何是蓝色?技术仍不及红色尾焰的F22!

此前,我们的战斗机使用的发动机大部分来自于俄方,国产的几种航发也有众多俄制航发的影子:都是成本低但做功温度高的发动机,因此我们会看到歼20喷出的尾焰是蓝色的。但在今天,我们的研发技术和资金实力都不同于以往,因此正在向更先进的航发转向,目前装备歼20的涡扇10B使用寿命已经超过4000小时,接下来的涡扇15性能更加先进,或许这款发动机的尾焰,会成为代表高技术的红色火焰。(图源网络,侵删)

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