作為目前世界上最先進的戰鬥機,中國的殲-20戰機和美國的F-22戰機難免會被人放在一起進行比較。雖然都是第五代隱身戰機,但殲-20和F-22無論從氣動布局還是機體結構上都有很大的不同,是兩種完全不一樣的戰鬥機。
有一個問題,一直以來被廣大軍迷討論,那就是這兩種隱身戰機的尾焰問題。從目前已經公布的照片中,美國F-22戰機升空後冒出的橘紅色的火焰,而殲-20戰機的尾焰卻是藍紅色的,這給人的感官體驗非常不同。究竟是什麼原因,導致了中美這兩種頂級戰機尾焰的不同呢?
殲20尾焰
其實答案也很簡單,那就是尾焰的溫度。
我們生活中也會有這樣的經驗,比如點燃一根蠟燭的時候,蠟燭火焰的不同層次的溫度也是不一樣的。按照目前的研究,當火焰溫度為700攝氏度左右的時候,火焰將會呈現出紅色,火焰溫度上升到1000攝氏度時,火焰溫度是橘紅色的。要想讓火焰呈現藍紅色,那燃燒溫度要超過2000攝氏度才會實現。
F-22尾焰
也就是說,F-22和殲20發動機在使用的時候,燃燒的溫度是不一樣的。F-22發動機工作時的溫度為1000攝氏度左右,而殲20則要達到2000攝氏度。按照我們一般的觀點,當然溫度高提供的能量就會越多,但在航空發動機領域卻不是這樣的。發動機工作時的溫度約到,代表單位時間內損耗的能量就越大,同時也會大大影響發動機的使用壽命。
實際上,這也是美國發動機和俄羅斯發動機一直以來的最明顯不同。美國航空發動機的壽命可以達到6000-7000個小時,甚至更高,而俄羅斯航發的使用壽命則只有1500-3000小時,這是一個巨大的差距。研究使用壽命更長的航發,付出的成本更高,而且俄羅斯認為未來戰爭中戰機被擊落的情況會很頻繁,不需要壽命這麼高的航空發動機,還不如節約成本,生產性價比更高的航發。中國在航發上也延續了俄羅斯航發一直以來的特點。
美國先進航發
然而,人類戰鬥機進入隱身戰機時代之後,俄羅斯的航發邏輯就被推翻了。
隱身戰機被擊落的可能性大大降低,而且一架隱身戰鬥機非常昂貴,隨之而來就是更換航發成本的暴漲,提高航空發動機的壽命也成為了當務之急的事情。在這方面,俄羅斯已經積重難返,受困於目前軍費開支的下降,俄羅斯或許需要相當長時間才能完成在航發壽命問題上的轉變。
渦扇10B航空發動機
至於中國,目前中國最新的渦扇-10B航空發動機已經開始了批量生產,並陸續裝備到殲11和殲16戰機上。渦扇-10B的主要性能指標已經和美俄第三代航空發動機接近,在使用壽命上,渦扇-10B更是達到了5000小時。雖然相比美國先進的航空發動機還有一定差距,但已經有了長足的進步。
除此之外,發動機的工作溫度還跟它的內部設計,耐高溫材料等有很大關係,在這一方面,我們還需要長期的努力。




