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战斗机尾部不断“喷火”温度可达2000℃,为什么不会融化?

2020-04-19头条精选admin27°c
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自从涡轮风扇发动机被发明之后,涡扇发动机就以推力大、推进效率高、高速性能优异等优势取代了活塞式发动机,成为现代战斗机的首选发动机。而涡扇发动机的主要工作原理将空气由进气道吸入、在燃烧室中与燃油混合点火、在尾喷口喷出高温高速气体,产生反作用力推动飞行器向前飞行。

为此,我们经常看到安装涡扇发动机的战斗机飞行时尾部会喷出长长的“火焰”,那涡扇发动机为何不会因此融化呢?其实,虽然涡扇发动机的尾喷口一直在“喷火”,但此处的温度并不算高,一般在600摄氏度左右,不少耐高温的材料都可以承受这一温度。

而涡扇发动机温度最高的地方是在燃烧室,燃烧室是经过压缩的空气与燃油混合后燃烧膨胀的地方,这里的温度最高一般在2000摄氏度左右。

不过,1200℃的单晶合金叶片依然无法达到第四代涡扇发动机近1700℃的涡轮前温度要求,而这就需要为发动机叶片增加散热技术了。因为,发动机涡轮叶片表面全部“沐浴”在高温气体中无法散热,就只能通过页面内部进行冷却散热了,所以也就出现了单晶空心叶片,空心的叶片可使低温气流从涡轮叶片内部通过,此举大幅度降低了叶片的温度,从而使得涡扇发动机的耐高温能力提高了不少。

而随着第六代战斗机被提上日程,各国也已经开始了第五代涡扇发动机的研发,而第五代涡扇发动机要求涡轮前温度需要达到2100K-2200K(1830℃-1930℃),这也对发动机涡轮叶片的技术要求进一步提升,所以金属间化合物、双层壁超冷涡轮叶片即将登场。




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