战斗机内部温度可达2000℃，尾部不断“喷火”，为什么不会融化？

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。而燃烧室属于空腔结构，只有燃烧室内壁与高温气体接触，单面接触（像铁锅一样）再加上耐高温材料，承受高温的能力较强，所以2000℃的高温气体也不能将发动机融化。

反而在燃烧室的出口处，也就是涡轮机前面（又称涡轮前）才是对涡扇发动机技术要求最高的地方，因为最前面的涡轮叶片需要直面高温气体的持续冲击，且很难冷却散热，而目前已经广泛应用的第四代小涵道比涡扇发动机涡轮前温度标准为1850K-2000K（约1600℃-1700℃），已经超过了大多数材料的熔点。

为了应对这一温度，第三代涡扇发动机大多使用定向凝固高温合金（使用温度1273K），作为制作涡轮叶片的材料；第四代涡扇发动机则使用单晶合金（一次成型、分子排序一模一样），再添加镍、铼、钴等稀有金属材料使得叶片的使用温度可以达到1470K（约合1200℃）。

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。