战斗机的发动机是最核心的技术装备,也因此备受外界关注,最早有网友注意到俄式战机尾喷口的火焰多为蓝色,西方战机多是橘色火焰,这引起军迷们的广泛关注。事实证明,并不能根据火焰颜色来判断发动机的好坏,但是有另外一个特征可作为鉴别发动机性能高低的依据,这就是尾喷口喷射气体的颜色。很多航展上亮相的三代机拖着长长的彩带,这都是有意为之和发动机没有太大关系,但是战机加力时喷射出黑色气体,就不太妙了!
黑色气体肯定是来不及燃烧的燃料导致的,这与汽车、火车的黑烟是一个道理。但是,黑烟与航空汽油的品质没有太大关系,而是发动机结构差异导致的。经常出现黑烟现象的机型以枭龙、FC-31和米格-29为例,它们三个的共同点就是发动机来自同一品牌,既克里莫夫RD-33/93涡扇发动机,其实是一款非常老旧的型号,这款发动机的结构设计与米格-29的作战定位有着直接关系。
黑烟滚滚的米格29
众所周知,米格29是前线战斗机,最基本的要求就是耐用、简单、廉价。而维护工作中最头痛的发动机,自然是能简则简,结构简单不仅能降低造价,还能降低故障率、提高维护效率,尤其是对恶劣环境的适应能力极佳。克里莫夫设计局在开发RD-33/93时,刻意满足前线战斗机上述需求,采用了早期喷气式发动机广泛采用的离心式油喷技术,以及结构较为简单的短环形燃烧室。既然是早期喷气式发动机的结构设计,其最大的优点就是便于加工制造,成本优势相当明显。
离心式油喷技术的原理较为简单,油料在高速旋转的离心力作用下,变成细滴状或者雾状进入燃烧室内,理论上只要发动机不停车,它就能可靠的工作。
波兰空军的米格29
原始结构的最大弊端就是无法控制进油量,当飞行员突然开启加力时,进入燃烧室的油料增多,但却没有足够的温度,并不能被完全燃烧。短时间内过多的燃油涌入燃烧室,即被称为富油现象,随之而来的就是滚滚黑烟,在日常生活中车子的启动、爬坡等需要猛踩油门的过程,都能看到类似现象。
RD-33/93是一种简单的发动机,离心喷嘴的油依靠发动机转动才能被甩出来,但是很多时候发动机燃烧室内的温度并不能满足消耗燃料的要求,进而将多余燃料喷出形成黑烟现象,这明显不利于提高飞机的航程。
波兰空军的米格29
既然是设计问题就可以被解决,米格-21是前线战机,但枭龙和FC-31不是,它们的发动机是可以接受复杂化改进的。今年,在巴黎航展亮相的枭龙就不存在黑烟现象,原因就是使用了改进后的RD-93M发动机,在保留离心式喷嘴的前提下,发动机改进了短环形燃烧室的结构,促进燃料的完全燃烧,发动机推力因此提高到8.7吨。对燃烧室的改进不仅提高了推力水平,还缓解了黑烟现象,战斗机的航程也因此增加。
巴黎航展上同时亮相的还有FC-31的2.0版验证机,远比枭龙引起的轰动要大,它的发动机仍然有烟雾出现,但是敏捷的身手说明它的发动机更加强劲。2.0验证机被认为是采用了9吨级的RD33MK发动机,这款发动机应用了无烟燃烧室技术,污染物的排放量进一步下降,黑烟现象大为减轻,综合性能有明显提高。
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