本文作者:wasd8456

喷气式发动机维护***_喷气式发动机维护***讲解

wasd8456 04-13 14
喷气式发动机维护***_喷气式发动机维护***讲解摘要: 喷气式战斗机喷出的不同焰色,会对发动机的效能产生影响吗?喷气式战斗机喷出的不同焰色,会对发动机的效能产生影响吗?并不会,喷气式发动机喷出火焰的颜色实际上是这台发动机设计师对不同性能...
  1. 喷气式战斗机喷出的不同焰色,会对发动机的效能产生影响吗?

喷气式战斗机喷出的不同焰色,会对发动机的效能产生影响吗?

并不会,喷气发动机喷出火焰的颜色实际上是这台发动机设计师对不同性能侧重点不同的表现。并不是说红火效率一定会比蓝火效率低。

发动机的尾焰颜色其实是和燃气温度相关的,红火的温度相对较低。燃气温度大约是600-1200度左右,而蓝火则表明温度在1800-2400度左右。

但是例如上图,你觉得这是红火还是蓝火呢?不好说吧?

喷气式发动机维护视频_喷气式发动机维护视频讲解
(图片来源网络,侵删)

不同的尾焰颜色仅仅代表了当前状态下发动机燃气的工作温度,除此之外什么都不是。

因此也并没有红蓝的优劣之分。

甚至再极端一点点,还有工作的时候冒黄烟的呢!

喷气式发动机维护视频_喷气式发动机维护视频讲解
(图片来源网络,侵删)

你不能因为Tu-160在起飞的时候发动机喷出滚滚黄烟就说Tu-160的NK32发动机是一台技术上落后不成熟的发动机吧?

喷气发动机喷出不同的尾焰,体现出来的就是发动机在不同状态下的效能。

之前网络上一直有这样的传言,欧美国家的战斗机喷出来的是橘红色火焰,而中俄发动机则都是蓝色火焰,因此就有人信誓旦旦拿这个说事,说中俄发动机性能比之欧美发动机有着巨大的差距。

喷气式发动机维护视频_喷气式发动机维护视频讲解
(图片来源网络,侵删)

这其实就是一个误区,发动机喷出不同颜色火焰体现的是发动机不同的工作状态,比如战斗机在不开加力飞行的时候,尾喷口并不会喷出明显的火焰,喷出来的仅仅是高温燃气,比如上图的F22你能看到尾焰吗?

而当我们能看到战斗机尾焰的时候,也就代表战斗机加力燃烧室开始工作了,这时候发动机是开着加力在狂奔。加力燃烧室就是在发动机尾部加了一段燃烧室,他的技术简单粗暴,就是让燃油在加力燃烧室内进行二次燃烧,以实现短时间没大幅提高推力的目的,三代战机能讲速度提高到2马赫左右靠的其实就是这个加力燃烧室,他的缺点也很明显,就是太费油了,看着飞机尾喷口喷出的蓝色的也好、橘红色的火焰也罢,这些其实都是能量的浪费。即使很费油,加油燃烧室也是现代战机不可缺少的一部分。

而开着加力燃烧室工作的状态其实又分为两种,一种喷出的是蓝色火焰,另一种就是橘红色火焰了,这两种状态主要取决于燃油实在富氧状态还是缺氧状态燃烧。比如发动机仅仅是开着低加力状态,这时候加力燃烧室仅仅只需要喷出很少的燃油,而经过前燃烧室与空气混合燃油在燃烧后仍然含有大量的氧气,这时候由于加力燃烧室的燃油少氧气多,因此喷出的燃油在富氧状态下可以充分燃烧,尾喷口喷出来的就是蓝色火焰。而另一种状态就是缺氧燃烧了,当需要发动机全力以赴开足马力飞行时,这时候飞行员们都会选择在最大加力推力状态下飞行,这个状态下加力燃烧室喷出燃油达到最大,氧气相对不足,形成了缺氧燃烧状态,其实还有部分燃油根本没有得到充分燃烧就被尾喷口喷出来,而一旦喷出来高温气流与大气再次混合然后再燃,这样颜色就变成了橘红色尾焰。

因此喷气式战斗机喷出的不同尾焰其实体现的是发动机不同的工作状态,没有尾焰时也就代表没有开加力,蓝色尾焰代表低加力状态,橘红色尾焰代表高加力状态。虽然我们在网络上看到很多喷出蓝色也好、橘红色也好的战机图片和视频,但事实上现代战术飞机都极少的会开着满加力状态(喷出橘红色尾焰)去飞行,首先开着加力燃烧室会对发动机有不可逆的影响,当年米格25闯入以色列后,虽然依靠加力燃烧室躲过了以色列的导弹,但飞回去的米格25的发动机直接报废,这就是最极端的影响。而一台发动机的造价可是高达数百万美元,不到关键时刻基本都不允许乱开满状态的加力燃烧室,即使是美国这种财大气粗的国家也不会频繁使用加力燃烧室,只有最大极速测试、紧急拦截、或者执行特定任务情况下,才会开启加力燃烧室,一般情况下即便打开加力也是低加力状态。

这个问题太绝对了,没有完全固定的美式发动机喷红火而苏式发动机喷蓝火这么一说,同时也并不是就代表美式战机发动机只能喷红火而苏式只能喷蓝火。

以最具有代表性的美国F-22隐身战机为例:

这张图可以很直观的反映F-22发动机尾焰颜***况,上图的F-22确实是红火,但是下面这张在测试台上的F119发动机喷的是完完全全的蓝色尾焰。

而这张F-15的动态图又可以更直观的反映,美式战机也是会喷蓝色尾焰的,而且这张动图中F-15喷的蓝色尾焰中还带有白色。

那么下面再来看一下苏式飞机,拿图-160轰炸机做一下例子:

上面的图-160NK-32加力涡扇发动机喷出的是非常明显的橘红色尾焰,而下图NK-32加力涡扇发动机喷出的是所谓的苏式的蓝色尾焰。

通过这几张图片我们可以大致的知道,关于所谓的将美式战机尾焰颜色和苏式飞机尾焰颜色完全固定下来的说法是错误的。但是,为什么又会经常出现这种所谓的美式苏式区别开来的情况呢?而网上经常出现的有一种说法称是因为燃料不同而导致的,其实这种说法是错误的。

喷气式发动机是上个世纪三十年代末四十年代初英国人和德国研发出来的,德国人最先把喷气式发动机运用到了飞机上面,从此飞机进入了跨时代的时期,虽然德国在二战时期就已经研制出来了喷气式飞机,但是这个最新发明在德国已经出现败像的时候,所以并没有给德国带来奇迹和改变,但是却给了后世飞机带来革命性的改变。

将喷气式发动机发扬光大的是美国和苏联,两个国家获得了二战德国的绝大多数黑科技,包括发动机技术,这也使得这两个国家在后来的几十年时间里面走在了世界的前头,英国和法国跟美国的关系好加上原本就是工业强国,所以在发动机技术上面也非常的不错,发动机技术可以说是一个国家的工业实力的体现。

在世界上能真正研发可以使用的发动机的国家目前也就不超过十个,德国虽然不研发发动机,但是没有人会怀疑德国的能力,日本现在已经证明了自己有能力研发出来性能先进的发动机,剩下的就是五常国家,每一个都有发动机研发的实力,这也说明了五常国家的工业实力,印度心比天高但是实力不行,也曾经在苏联的帮助下研发过发动机,只是发动机没有起动多久就烧融化了。

世界航空发动机主要分为两种不同的体系,两种体系都出自德国技术,一种是美国的一种是苏联的,我们走的是苏式的发动机发展路线,在过去由于技术原因,我们受到了苏联方面的许多影响,许多军事科技都来自苏联,发动机也不例外,美国跟欧洲的其他国家的发动机路子差不多,要从发动机水平来说当然是美国最强大,英国法国和俄罗斯紧随其后。

美国发动机在世界上可以说是最先进的,使用寿命到稳定性以及推力方面的综合因素来说,美国的发动机绝对是最强的,俄罗斯的发动机在使用寿命上远不如美国和英法,美国的最新发动机的寿命可以8000小时到10000小时,俄罗斯的发动机寿命一般只有2000到3000小时左右,而我们的只是900到2000小时之间,这就是很明显的差距了。

在发动机推力方面美国的发动机推力非常的强大,俄罗斯的发动机的推力也不错,跟美国的差不了多少,我们的就比这两个国家的差了不少,这也是一个比较现实的问题,飞机动力大小跟发动机是直接相关的,机动性的好坏也是由发动机决定的,虽然俄罗斯的发动机推力并不比美国的差多少,但是在发动机的尾部火焰来看 ,两者区别太大了,但是也不是绝对的,有时美国飞机也是喷蓝色火焰,只不过红色多蓝色少一些。

美国的发动机绝大多数在飞机加速的时候尾部喷的都是橘红色火焰,而俄罗斯的发动机喷的是蓝色火焰,这是怎么回事呢,火焰能代表发动机的推力性能吗,其实发动机的推力性能大小跟火焰是什么颜色没有任何关系,正常来说蓝色火焰代表了发动机功率温度更高,红色火焰的功率温度相对比较低,是什么原因造成的颜色的不一样呢?

首先是发动机的结构上面的差别,燃烧室的位置不一样就决定了火焰喷出来的温度不一样,美国的发动机燃烧室在中间,所以在发动机尾部会有一个降温的出来时间和过程,所以发动机的温度会低一些,俄式发动机的燃烧室在后半段,缺少的充分降温的时间,所以会温度高一些,再者发动机的火焰燃烧和我们平常的火焰完全不一样,美国发动机的航空燃油在发动机的燃烧过程中燃烧率高,俄罗斯的发动机在燃油燃烧率上面不如美国的,所以俄罗斯的发动机提高推力都是靠加大燃油量来达到的。

再有一个影响发动机尾焰颜色的原因就是 ,每个国家的航空燃油的调配上面使用的添加剂不一样,不一样的添加剂就会产生不一样的火焰颜色我们的发动机体系来自于苏联,所以我们的发动机和俄罗斯的发动机非常的类似,都有寿命不足的缺点,而且在处理燃油燃烧率上面我们也和俄罗斯一样一直都没有得到很好的解决,我们使用的燃油和俄罗斯的类似,添加剂也差不多,发动机的结构也是类似,所以我们的发动机的尾焰颜色也是蓝色火焰,现在我们需要攻克的是在提高推力的情况下如何同时提高发动机的寿命和稳定性,这才是关键。

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