飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的火焰為什么有的黃色有的藍(lán)色？

一般情況下，藍(lán)火焰的溫度是最高的 火焰顏色和溫度對(duì)應(yīng)： 暗紅色：600攝氏度左右。 深紅色：700攝氏度左右。 橘紅色：1000攝氏度左右。 純橘色：1100攝氏度左右。 金橘色：1200攝氏度左右。 金黃色：1300攝氏度左右。 金白色：1400攝氏度左右。 純白色：1500攝氏度左右。 白藍(lán)色：1500攝氏度以上。 天藍(lán)色：2000攝氏度左右。藍(lán)色：2500℃以上。

▲冒藍(lán)火的殲-20

其次談?wù)剳?zhàn)機(jī)尾焰色區(qū)別原因

一般來(lái)說(shuō)，藍(lán)色溫度比紅色高，不過(guò)由于噴口金屬材質(zhì)不同，火焰顏色也會(huì)不同（焰色反應(yīng)），藍(lán)色火焰代表溫度最高，你也可以理解為推力大，至于殲-20的尾噴藍(lán)色火焰是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)開加力了。F-22（F-119發(fā)動(dòng)機(jī)）可以非加力超音速巡航，你看到的紅黃色證明F-22還沒(méi)開加力。

順路說(shuō)下戰(zhàn)斗機(jī)開加力，那么問(wèn)題不外乎兩個(gè)，燃油消耗和持續(xù)時(shí)間。

首先，一般而言開加力是指對(duì)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)而言，無(wú)論是渦扇和渦噴（渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)可以視為渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的變型）。活塞發(fā)動(dòng)機(jī)也有開加力一說(shuō)，也就是往燃燒室里噴酒精或者噴水，但是現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)基本都是噴氣式的，所以不在闡述之列。

渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)為壓氣段（低壓段加高壓段），燃燒室，做功渦輪，排氣段。整個(gè)氣流路徑成為內(nèi)涵道。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)比渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)涵道外多了一個(gè)外函道，借助增大直徑的低壓段壓氣機(jī)葉片產(chǎn)生向后的壓縮空氣推力。因此在相同的油耗情況下，能夠獲得比渦噴更大的推力?；蛘叻催^(guò)來(lái)說(shuō)相同推力情況下則更經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，直徑和重量更大。但是借助現(xiàn)代先進(jìn)冶金技術(shù)和制造工藝，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)（省油、大推力）遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)缺點(diǎn)。目前最先進(jìn)的F119-PW-100小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比達(dá)到了10以上。也就是說(shuō)，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以產(chǎn)生十倍于自身重量的推力。

戰(zhàn)斗機(jī)在作戰(zhàn)時(shí)，因?yàn)閼?zhàn)術(shù)需要，有時(shí)需要以最大速度迅速抵達(dá)戰(zhàn)區(qū)，或者迅速搶占能量高點(diǎn)。因此在軍用最大推力以外，還需要通過(guò)開加力來(lái)獲得瞬時(shí)的速度。每一種型號(hào)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，都有開加力的功能。開加力的原理就是當(dāng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，往燃燒室后部，做功渦輪之前的內(nèi)涵道內(nèi)噴入額外的霧化燃料，借助燃燒室排出的燃?xì)恻c(diǎn)燃。

因其燃燒膨脹做功產(chǎn)生額外的推力，并促使做功渦輪加速，帶動(dòng)前端兩級(jí)壓氣機(jī)吸入更多的空氣。由于開加力做功的部分是在燃燒室之后，因此俗稱后燃或者補(bǔ)燃。這一段發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)往往會(huì)經(jīng)過(guò)加強(qiáng)，又稱為加力燃燒段。

當(dāng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)開加力時(shí)，其燃料消耗至少是正常情況下的兩倍，相應(yīng)的戰(zhàn)斗機(jī)的航程也會(huì)隨之降低。以上述F119-PW-100為例，非加力油耗0.75-0.8Kg/小時(shí)Kg推力，而加力油耗1.8Kg/小時(shí)Kg推力。同時(shí)，由于開加力對(duì)急劇增加發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)涵道后燃段的溫度和壓力，以及核心渦輪的轉(zhuǎn)速，因此開加力會(huì)縮短發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。

▲起飛中的米格-25RB

俄系噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)允許開最大加力時(shí)間一般不得超過(guò)兩分鐘，西方噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)允許開最大加力時(shí)間一般不得超過(guò)五分鐘。超過(guò)后有可能因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)部件受應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度而發(fā)生裂縫、斷裂等嚴(yán)重問(wèn)題。而且開加力后的發(fā)動(dòng)機(jī)在著陸后都要對(duì)渦輪葉片和燃燒室進(jìn)行詳細(xì)檢查。所以，戰(zhàn)斗機(jī)一般只在重載起飛（尤其是艦載戰(zhàn)斗機(jī)）或者作戰(zhàn)時(shí)才開加力，開也不是一下子開足，而是根據(jù)需要決定?，F(xiàn)代飛機(jī)的電控系統(tǒng)可以根據(jù)需要精確的控制開加力程度，也就是燃油使用效率更高。

▲美國(guó)B1戰(zhàn)略轟炸機(jī)

三代及以下的噴氣飛機(jī)使用軍用最大推力并不能達(dá)到超音速，也就是說(shuō)，即便像F15這樣的雙發(fā)重型戰(zhàn)機(jī)，也需要開加力才能超過(guò)音速。而四代機(jī)得益于所裝備的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比提高，在不開加力的情況下依靠軍用推力就能達(dá)到1.5M的超音速水平。這也是四代機(jī)的重要指標(biāo)之一。

以下從航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒學(xué)的角度對(duì)外焰焰色的不同稍作解釋。

上圖為一個(gè)本生燈模型，可以通過(guò)它來(lái)模擬航空發(fā)動(dòng)機(jī)火焰燃燒的不同狀態(tài)。a為一次供氣的進(jìn)氣量，當(dāng)a為0時(shí)是純油燃燒，屬于擴(kuò)散燃燒（外焰呈現(xiàn)黃色）。

當(dāng)a在0-0.3直接時(shí)是富油燃燒，會(huì)有部分燃油溢出火焰面在空氣中尋求更多的氧化劑。這是一種組合火焰，內(nèi)焰呈深藍(lán)色屬于預(yù)混燃燒，外焰呈黃色屬于擴(kuò)散燃燒。

當(dāng)a在0.3-1直接時(shí)，和上一個(gè)情況類似，也是一種組合燃燒，由于比例不同，外焰擴(kuò)散燃燒呈暗紅色。

當(dāng)a大于1時(shí)，一次供氣時(shí)預(yù)混地恰到好處，火焰屬于預(yù)混燃燒呈淺藍(lán)色火焰。

另外火焰的顏色跟燃料燃燒的充分度有關(guān)，燃燒充分呈藍(lán)色，不充分是黃色，所以在平時(shí)家里使用煤氣爐是，也可以同時(shí)看到藍(lán)色火焰和黃色火焰。所以說(shuō)明俄羅斯戰(zhàn)機(jī)發(fā)力時(shí)主要依靠增加燃料利用度，美國(guó)靠的是增加燃料燃燒量。