會員登錄
圖為殲-35A飛行表演時噴出的馬赫環。
新華社發 陶冉 攝
版權歸原作者所有，如有侵權，請聯系我們
瞭望塔
戰機尾焰為什么可以形成有規律的等距形狀火焰？在第十五屆中國國際航空航天博覽會上，殲-35A進行了“飛龍”嘯九天飛行表演，引發現場觀眾連連稱贊。
殲-35A噴出的火焰叫作馬赫環，也稱馬赫盤，是一種在超音速氣流中形成的視覺現象，常呈現為一系列環狀或者鉆石形狀，多見于火箭發動機或噴氣發動機的排氣羽流中。這里的馬赫，既是取名于自然哲學家、物理學家恩斯特·馬赫，也是由于發生該現象時氣體速度需達到音速（馬赫作為速度單位時指一倍音速）。
當低壓高速的氣體從發動機噴管中噴出，這時氣體比外界壓力低，會被外界的空氣壓縮。氣體被壓縮到一定程度時，壓力將高于外界壓力，就會發生膨脹。因此，氣體噴出的過程其實就是膨脹-壓縮重復循環的過程。在這個過程中，超音速噴流內會產生一系列復雜的波。這些波交匯后，會導致噴流在膨脹和壓縮段交界處溫度急劇升高，達到一定的溫度時再次點燃未完全燃燒的燃油，使其燃燒發光，出現馬赫環現象。
此次飛行表演中，殲-35A噴出的是橘色尾焰。實際上，尾焰的顏色是根據氣體溫度與燃料的不同而變化的。如英國皇家空軍常使用的梅林火箭發動機，一般采用液氧-煤油燃料組合，這種組合燃燒后生產二氧化碳和水，所以火箭尾焰會有白色羽流。
如果燃料在燃燒過程中出現固態碳顆粒物質，這種物質的燃燒會散發橘色的光，造成橘色的光亮尾焰。而作為下一代火箭發動機的猛禽火箭發動機，為了提高燃燒效率，減少微量碳顆粒，采用液態甲烷和液氧作為推進劑，生成的尾焰是藍色，但帶有淡淡的橘色光。我國長征二號運載火箭采用的推進劑是偏二甲肼（jǐnɡ）和四氧化二氮混合物，這種推進劑與甲烷類似，只會生成極微量的碳顆粒，燃燒效率極高，所以尾焰呈藍色的比例較高。
（作者單位：中國人民解放軍92326部隊）
歡迎掃碼關注深i科普！
我們將定期推出
公益、免費、優惠的科普活動和科普好物！
- 參加最新科普活動
- 認識科普小朋友
- 成為科學小記者
