不同战斗机飞行时,喷出蓝色尾焰或红色尾焰,有什么区别?
不同战斗机飞行时,喷出蓝色尾焰或红色尾焰,有什么区别?
战斗机尾焰颜色是由航空燃油决定的,不同型号的燃油在航空发动机中燃烧后会产生不同的尾焰颜色。
欢迎关注兵器知识谱,今天我们来科普关于军用航空燃油的知识。
我们经常在影视剧或者新闻报道中看到战斗机起降画面,细心的读者就会从中发现这样一个现象:不同的战斗机尾焰颜色各不相同,有蓝色,也有红色。
比如说俄制米格-29战斗机和国产歼-10战斗机,米格-29战斗机喷出的尾焰颜色为红色,歼-10则为蓝色。
这是因为两种战斗机加注了不同型号的航空燃油,而航空燃油的型号则以不同添加剂的添加配方来确定。
当战斗机加注的航空燃油为高闪点配方燃油时,喷出的火焰多为红色;当加注了低闪点配方燃油时,火焰为蓝色。
下图为喷出红色尾焰的俄制米格-31战斗机,它曾经是世界上飞行速度最快的战斗机。
航空燃油,尤其是军用航空燃油,实际上就是煤油,主要的添加剂为四乙基铅,这是一种有机铅化合物,化学式为C8H20Pb。
它有两个最突出的物理化学特性:第一是能够提高燃油辛烷值,提高燃油性能;第二是有剧毒。
辛烷值的提高既有助于提高燃油经济性,又能提高发动机的动力输出,关键是闪点提高以后,在航空发动机中非常容易点火启动,即便是发生空中停车时,飞行员也很容易成功重启发动机。
最重要的一点是,当发动机技术过于落后时,可以使用高比例四乙基铅配方煤油提高发动机推力。
可见四乙基铅高配比航空煤油的优点是非常多的,这也是俄制军用飞机尾部总是喷红色尾焰的原因。
这样的红色尾焰又以图-160轰炸机最为典型,由于发动机推力极大,当打开加力飞行时,战斗机都追不上。
下图为起飞升空的俄制图160“白天鹅”战略轰炸机,它的尾气含有剧毒,每飞行1200小时就都要对发动机进行一次大修。
缺点则是安全系数较低,并且极不环保,极不健康,降低发动机寿命。
安全系数降低主要体现在燃点上,由于四乙基铅的添加比例提高,导致这类型号的航空煤油燃点降低至430℃~620℃,极易被点燃,储存和使用的环境要求很高,一旦泄漏就会引发灾难性的火灾,比如说航空母舰。
不环保和不健康表现在尾气含铅量上,因此四乙基铅已经被列为一级致癌物质,这也是伺候俄制战斗机的地勤人员患癌率很高的原因。
由于燃烧时释放大量含铅气体,极易导致航空发动机积碳和积铅,从而堵塞精密的军用涡喷发动机部件,这就是俄制战斗机的维护成本以及寿命总是低于西方的原因。
喷蓝色尾焰的战斗机所加注的燃油则完全相反,由于四乙基铅配方比例低,辛烷值较低,所以当发动机喷出尾焰时颜色就呈淡蓝色。
下图为正在抬轮起飞的歼-20隐身战斗机,它的尾焰颜色为蓝色,说明这是一架配备了新型国产航空发动机的改进型歼-20。我国的军用航空发动机技术偏向于西方国家,将来所有的战斗机都会喷蓝色尾焰,不再喷红色尾焰。
低四乙基铅配方比例航空燃油的优点恰恰弥补了高四乙基铅配方比例的航空燃油,而缺点同样如此,因此采用这类型号燃油的航空发动机的技术要求非常高。
这就是我国的航空发动机技术发展总是很缓慢的原因——起点太高了。如果我们也像俄制飞机那样,通过牺牲环保、健康、发动机寿命的方式来研发航空发动机,想必研发速度会非常快。
但这是在开技术倒车,只有迎难而上才能解决核心技术问题,这也是我国战斗机开始不喷红色尾焰,而是开始喷蓝色尾焰的原因。
下图为夜间起飞的某型国产战斗机,由于采用俄制航空发动机,加注了俄式高比例航空煤油,尾焰颜色为红色。
优秀作者:兵器知识谱