飛機發(fā)動機的火焰為什么有的黃色有的藍色？

一般情況下，藍火焰的溫度是最高的 火焰顏色和溫度對應： 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。 白藍色：1500攝氏度以上。 天藍色：2000攝氏度左右。藍色：2500℃以上。

▲冒藍火的殲-20

其次談談戰(zhàn)機尾焰色區(qū)別原因

一般來說，藍色溫度比紅色高，不過由于噴口金屬材質不同，火焰顏色也會不同（焰色反應），藍色火焰代表溫度最高，你也可以理解為推力大，至于殲-20的尾噴藍色火焰是因為發(fā)動機開加力了。F-22（F-119發(fā)動機）可以非加力超音速巡航，你看到的紅黃色證明F-22還沒開加力。

順路說下戰(zhàn)斗機開加力，那么問題不外乎兩個，燃油消耗和持續(xù)時間。

首先，一般而言開加力是指對噴氣發(fā)動機而言，無論是渦扇和渦噴（渦槳發(fā)動機可以視為渦扇發(fā)動機的變型）?；钊l(fā)動機也有開加力一說，也就是往燃燒室里噴酒精或者噴水，但是現(xiàn)役戰(zhàn)斗機基本都是噴氣式的，所以不在闡述之列。

渦噴發(fā)動機的結構為壓氣段（低壓段加高壓段），燃燒室，做功渦輪，排氣段。整個氣流路徑成為內涵道。渦扇發(fā)動機比渦噴發(fā)動機在內涵道外多了一個外函道，借助增大直徑的低壓段壓氣機葉片產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^來說相同推力情況下則更經濟。缺點就是結構更復雜，直徑和重量更大。但是借助現(xiàn)代先進冶金技術和制造工藝，渦扇發(fā)動機的優(yōu)點（省油、大推力）遠遠超過缺點。目前最先進的F119-PW-100小涵道比渦扇發(fā)動機的推重比達到了10以上。也就是說，該發(fā)動機可以產生十倍于自身重量的推力。

戰(zhàn)斗機在作戰(zhàn)時，因為戰(zhàn)術需要，有時需要以最大速度迅速抵達戰(zhàn)區(qū)，或者迅速搶占能量高點。因此在軍用最大推力以外，還需要通過開加力來獲得瞬時的速度。每一種型號的噴氣發(fā)動機在設計時，都有開加力的功能。開加力的原理就是當噴氣發(fā)動機運行時，往燃燒室后部，做功渦輪之前的內涵道內噴入額外的霧化燃料，借助燃燒室排出的燃氣點燃。

因其燃燒膨脹做功產生額外的推力，并促使做功渦輪加速，帶動前端兩級壓氣機吸入更多的空氣。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燃。這一段發(fā)動機結構往往會經過加強，又稱為加力燃燒段。

當噴氣發(fā)動機開加力時，其燃料消耗至少是正常情況下的兩倍，相應的戰(zhàn)斗機的航程也會隨之降低。以上述F119-PW-100為例，非加力油耗0.75-0.8Kg/小時Kg推力，而加力油耗1.8Kg/小時Kg推力。同時，由于開加力對急劇增加發(fā)動機內涵道后燃段的溫度和壓力，以及核心渦輪的轉速，因此開加力會縮短發(fā)動機壽命。

▲起飛中的米格-25RB

俄系噴氣發(fā)動機允許開最大加力時間一般不得超過兩分鐘，西方噴氣發(fā)動機允許開最大加力時間一般不得超過五分鐘。超過后有可能因為發(fā)動機部件受應力超過屈服強度而發(fā)生裂縫、斷裂等嚴重問題。而且開加力后的發(fā)動機在著陸后都要對渦輪葉片和燃燒室進行詳細檢查。所以，戰(zhàn)斗機一般只在重載起飛（尤其是艦載戰(zhàn)斗機）或者作戰(zhàn)時才開加力，開也不是一下子開足，而是根據需要決定?，F(xiàn)代飛機的電控系統(tǒng)可以根據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B1戰(zhàn)略轟炸機

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

以下從航空發(fā)動機燃燒學的角度對外焰焰色的不同稍作解釋。

上圖為一個本生燈模型，可以通過它來模擬航空發(fā)動機火焰燃燒的不同狀態(tài)。a為一次供氣的進氣量，當a為0時是純油燃燒，屬于擴散燃燒（外焰呈現(xiàn)黃色）。

當a在0-0.3直接時是富油燃燒，會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，內焰呈深藍色屬于預混燃燒，外焰呈黃色屬于擴散燃燒。

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

當a大于1時，一次供氣時預混地恰到好處，火焰屬于預混燃燒呈淺藍色火焰。

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