航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要功用是為飛行器提供推進(jìn)動(dòng)力或支持力，是飛行器的心臟。自從飛機(jī)問世以來的幾十年中，發(fā)動(dòng)機(jī)得到了迅速的發(fā)展，從早期的低速飛機(jī)上使用的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，到可以推動(dòng)飛機(jī)以超音速飛行的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，還有運(yùn)載火箭上可以在外太空工作的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等，時(shí)至今日，航空發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)形成了一個(gè)種類繁多，用途各不相同的大家族。航空發(fā)動(dòng)機(jī)常見的分類原則有兩種：按空氣是否參加發(fā)動(dòng)機(jī)工作和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推進(jìn)動(dòng)力的原理。按發(fā)動(dòng)機(jī)是否須空氣參加工作，航空發(fā)動(dòng)機(jī)可分為兩類1、吸空氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，它必須吸進(jìn)空氣作為燃料的氧化劑（助燃劑），所以不能到稠密大氣層之外的空間工作，只能作為航空器的發(fā)動(dòng)機(jī)。一般所說的航空發(fā)動(dòng)機(jī)即指這類發(fā)動(dòng)機(jī)。如根據(jù)吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理的不同，吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)又分為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、沖壓噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和脈動(dòng)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等。2、火箭噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)是一種不依賴空氣工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，航天器由于需要飛到大氣層外，所以必須安裝這種發(fā)動(dòng)機(jī)。它也可用作航空器的助推動(dòng)力。按形成噴氣流動(dòng)能的能源不同，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)又分為化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等。按產(chǎn)生推進(jìn)動(dòng)力的原理不同，飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為1、直接反作用力發(fā)動(dòng)機(jī)直接反作用力發(fā)動(dòng)機(jī)是利用向后噴射高速氣流，產(chǎn)生向前的反作用力來推進(jìn)飛行器。直接反作用力發(fā)動(dòng)機(jī)又叫噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，這類發(fā)動(dòng)機(jī)有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、沖壓噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，脈動(dòng)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，火箭噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等。2、間接反作用力發(fā)動(dòng)機(jī)兩類。間接反作用力發(fā)動(dòng)機(jī)是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛機(jī)的螺旋槳、直升機(jī)的旋翼旋轉(zhuǎn)對(duì)空氣作功，使空氣加速向后（向下）流動(dòng)時(shí)，空氣對(duì)螺旋槳（旋翼）產(chǎn)生反作用力來推進(jìn)飛行器。這類發(fā)動(dòng)機(jī)有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)等。而渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)則既有直接反作用力，也有間接反作用力，但常將其劃歸直接反作用力發(fā)動(dòng)機(jī)一類，所以也稱其為渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。附圖:活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是利用汽油與空氣混合，在密閉的容器（氣缸）內(nèi)燃燒，膨脹作功的機(jī)械?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)必須帶動(dòng)螺旋槳，由螺旋槳產(chǎn)生推（拉）力。所以，作為飛機(jī)的動(dòng)力裝置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與螺旋槳是不能分割的。為航空器提供飛行動(dòng)力的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空氣螺旋槳等推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推進(jìn)力。從1903年第一架飛機(jī)升空到第二次世界大戰(zhàn)末期，所有飛機(jī)都用活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置。40年代中期在軍用飛機(jī)和大型民用機(jī)上燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)逐步取代了活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)，但小功率活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)比燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)，在輕型低速飛機(jī)上仍得到應(yīng)用。主要部件主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機(jī)構(gòu)、螺旋槳減速器、機(jī)匣等組成。氣缸是混合氣進(jìn)行燃燒的地方。氣缸內(nèi)容納活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣缸頭上裝有點(diǎn)燃混合氣的電火花塞，以及進(jìn)、排氣門。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氣缸溫度很高，所以氣缸外壁上有許多散熱片，用以擴(kuò)大散熱面積。氣缸在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上的排列形式多為星形或V形。常見的星形發(fā)動(dòng)機(jī)有5個(gè)、7個(gè)、9個(gè)、14個(gè)、18個(gè)或24個(gè)氣缸不等。在單缸容積相同的情況下，氣缸數(shù)目越多發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大。活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過連桿將這種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿用來連接活塞和曲軸。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的部件。曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過減速器帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生拉力。除此而外，曲軸還要帶動(dòng)一些附件。氣門機(jī)構(gòu)用來控制進(jìn)氣門、排氣門定時(shí)打開和關(guān)閉。工作原理：活塞頂部在曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的位置叫上死點(diǎn)、最近的位置叫下死點(diǎn)、從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)的距離叫活塞沖程?；钊胶娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)大多是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，即一個(gè)氣缸完成一個(gè)工作循環(huán)，活塞在氣缸內(nèi)要經(jīng)過四個(gè)沖程，依次是進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作時(shí)，首先進(jìn)入“進(jìn)氣沖程”，氣缸頭上的進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞從上死點(diǎn)向下滑動(dòng)到下死點(diǎn)為止，氣缸內(nèi)的容積逐漸增大，氣壓降低一一低于外面的大氣壓。于是新鮮的汽油和空氣的混合氣體，通過打開的進(jìn)氣門被吸入氣缸內(nèi)?；旌蠚怏w中汽油和空氣的比例，一般是1比15即燃燒一公斤的汽油需要15公斤的空氣。進(jìn)氣沖程完畢后，開始了第二沖程，即'壓縮沖程”。這時(shí)曲軸靠慣性作用繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，把活塞由下死點(diǎn)向上推動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門也同排氣門一樣嚴(yán)密關(guān)閉。氣缸內(nèi)容積逐漸減少，混合氣體受到活塞的強(qiáng)烈壓縮。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)，混合氣體被壓縮在上死點(diǎn)和氣缸頭之間的小空間內(nèi)。這個(gè)小空間叫作“燃燒室”。這時(shí)混合氣體的壓強(qiáng)加到十個(gè)大氣壓。溫度也增加到攝氏4OO度左右。壓縮是為了更好地利用汽油燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，使限制在燃燒室這個(gè)小小空間里的混合氣體的壓強(qiáng)大大提高，以便增加它燃燒后的做功能力。當(dāng)活塞處于下死點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)的容積最大，在上死點(diǎn)時(shí)容積最?。ê笳咭彩侨紵业娜莘e）?；旌蠚怏w被壓縮的程度，可以用這兩個(gè)容積的比值來衡量。這個(gè)比值叫“壓縮比”?；钊娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比大約是5到8,壓縮比越大，氣體被壓縮得越厲害，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率也就越大。壓縮沖程之后是“工作沖程”，也是第三個(gè)沖程。在壓縮沖程快結(jié)束，活塞接近上死點(diǎn)時(shí)，氣缸頭上的火花塞通過高壓電產(chǎn)生了電火花，將混合氣體點(diǎn)燃，燃燒時(shí)間很短，大約0.015秒；但是速度很快，大約達(dá)到每秒30米。氣體猛烈膨脹，壓強(qiáng)急劇增高，可達(dá)6O到75個(gè)大氣壓，燃燒氣體的溫度到攝氏2000到250O度。燃燒時(shí)，局部溫度可能達(dá)到三、四千度，燃?xì)饧拥交钊系臎_擊力可達(dá)15噸?；钊谌?xì)獾膹?qiáng)大壓力作用下，向下死點(diǎn)迅速運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)連桿也門下跑，連桿便帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)起來了。這個(gè)沖程是使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠工作而獲得動(dòng)力的唯一沖程。其余三個(gè)沖程都是為這個(gè)沖程作準(zhǔn)備的。第四個(gè)沖程是“排氣沖程”。工作沖程結(jié)束后，由于慣性，曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，使活塞由下死點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門仍舊關(guān)閉，而排氣門大開，燃燒后的廢氣便通過排氣門向外排出。當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，絕大部分的廢氣已被排出。然后排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開，活塞又由上死點(diǎn)下行，開始了新的一次循環(huán)。從進(jìn)氣沖程吸入新鮮混合氣體起，到排氣沖程排出廢氣止，汽油的熱能通過燃燒轉(zhuǎn)化為推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)而作功，這一總的過程叫做一個(gè)“循環(huán)”。這是一種周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)。由于其中包含著熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，所以又叫做“熱循環(huán)”。活塞航空發(fā)動(dòng)機(jī)要完成四沖程工作，除了上述氣缸、活塞、聯(lián)桿、曲軸等構(gòu)件外，還需要一些其他必要的裝置和構(gòu)件。輔助工作系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)除主要部件外，還須有若干輔助系統(tǒng)與之配合才能工作。主要有進(jìn)氣系統(tǒng)（為了改善高空性能，在進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)常裝有增壓器，其功用是增大進(jìn)氣壓力）、燃油系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)（主要包括高電壓磁電機(jī)、輸電線、火花塞）、起動(dòng)系統(tǒng)（一般為電動(dòng)起動(dòng)機(jī)）、散熱系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等。分類按汽缸的冷卻方式發(fā)動(dòng)機(jī)分為液冷式和氣冷式兩種。早期飛機(jī)的飛行速度很低，多采用液冷式發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著飛行速度的提高，可以利用高速氣流直接冷卻汽缸，氣冷式發(fā)動(dòng)機(jī)遂得到廣泛應(yīng)用。發(fā)動(dòng)機(jī)按汽缸排列形式又分為星型和直列型。星型發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸以曲軸為中心沿機(jī)匣向外呈輻射狀均勻排列，有單排和雙排等形式。直列式發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸沿機(jī)匣前后成行排列，有對(duì)缸、工字型、V型等排列形式，以星型和V型用得較多。有時(shí)按供油方式不同又將發(fā)動(dòng)機(jī)分為汽化器式和直接注油式兩種，其中直接注油式應(yīng)用較廣泛。性能活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能通常用轉(zhuǎn)速特性、螺旋槳特性和高度特性表示。油門全開或進(jìn)氣壓力維持不變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和耗油率隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系稱為轉(zhuǎn)速特性，又稱外部特性。在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝定距螺旋槳時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和耗油率隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系稱螺旋槳特性。這時(shí)轉(zhuǎn)速的改變是靠控制油門桿實(shí)現(xiàn)的。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，功率和耗油率隨飛行高度的變化關(guān)系稱為高度特性。由圖2看出，由于有增壓器對(duì)吸入空氣增壓，在某一高度以下可保持進(jìn)氣壓力恒定，而大氣溫度又隨高度增加而下降，所以在此高度以下發(fā)動(dòng)機(jī)的功率仍隨高度增加而略有增加。這個(gè)高度稱額定高度。在額定高度以上發(fā)動(dòng)機(jī)功率隨高度增加而下降。附圖：工作行程渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生工作行程二戰(zhàn)以前，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)與螺旋槳的組合已經(jīng)取得了極大的成就，使得人類獲得了挑戰(zhàn)天空的能力。但到了三十年代末，航空技術(shù)的發(fā)展使得這一組合達(dá)到了極限。螺旋槳在飛行速度達(dá)到800千米/小時(shí)的時(shí)候，槳尖部分實(shí)際上已接近了音速，跨音速流場(chǎng)使得螺旋槳的效率急劇下降，推力不增反減。螺旋槳的迎風(fēng)面積大，阻力也大，極大阻礙了飛行速度的提高。同時(shí)隨著飛行高度提高，大氣稀薄，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也會(huì)減小。這促生了全新的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)體系。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)吸入大量的空氣，燃燒后高速噴出，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反作用力，推動(dòng)飛機(jī)向前飛行。早在1913年，法國工程師雷恩?洛蘭就提出了沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，并獲得專利。但當(dāng)時(shí)沒有相應(yīng)的助推手段和相應(yīng)材料，噴氣推進(jìn)只是一個(gè)空想。1930年，英國人弗蘭克?惠特爾獲得了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)專利，這是第一個(gè)具有實(shí)用性的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。11年后他設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)首次飛行，從而成為了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的鼻祖。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的原理渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，通常由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)，做功原則同樣為：高壓下輸入能量，低壓下釋放能量。工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)首先從進(jìn)氣道吸入空氣。這一過程并不是簡(jiǎn)單的開個(gè)進(jìn)氣道即可，由于飛行速度是變化的，而壓氣機(jī)對(duì)進(jìn)氣速度有嚴(yán)格要求，因而進(jìn)氣道必需可以將進(jìn)氣速度控制在合適的范圍。壓氣機(jī)顧名思義，用于提高吸入的空氣的的壓力。壓氣機(jī)主要為扇葉形式，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)氣流做功，使氣流的壓力、溫度升高。隨后高壓氣流進(jìn)入燃燒室。燃燒室的燃油噴嘴射出油料，與空氣混合后點(diǎn)火，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，向后排出。高溫高壓燃?xì)庀蚝罅鬟^高溫渦輪，部分內(nèi)能在渦輪中膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。由于高溫渦輪同壓氣機(jī)裝在同一條軸上，因此也驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而反復(fù)的壓縮吸入的空氣。從高溫渦輪中流出的高溫高壓燃?xì)?，在尾噴管中繼續(xù)膨脹，以高速從尾部噴口向后排出。這一速度比氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的速度大得多，從而產(chǎn)生了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的反作用推力，驅(qū)使飛機(jī)向前飛行。附圖：進(jìn)氣道壓氣機(jī)燃燒室渦輪機(jī)噴口渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)有加速快、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，是較早實(shí)用化的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)類型。但如果要讓渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)提高推力，則必須增加燃?xì)庠跍u輪前的溫度和增壓比，這將會(huì)使排氣速度增加而損失更多動(dòng)能，于是產(chǎn)生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)油耗大，對(duì)于商業(yè)民航機(jī)來說是個(gè)致命弱點(diǎn)。

附圖附圖:Centrifugalimpeller(compressor)ShaftTurbineCombustionNozzlechamber相渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)全稱為渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)(Turbofan)是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(Turbojet)發(fā)展而成。與渦輪噴射比較，主要特點(diǎn)是首級(jí)壓縮機(jī)的面積大很多，同時(shí)被用作為空氣螺旋槳(扇)，將部分吸入的空氣通過噴射引擎的外圍向彳爰推。發(fā)動(dòng)機(jī)核心部分空氣經(jīng)過的部分稱為內(nèi)涵道，僅有風(fēng)扇空氣經(jīng)過的核心機(jī)外側(cè)部分稱為外涵道。渦扇引擎最適合飛行速度400至1,000公里時(shí)使用，故此現(xiàn)在多數(shù)的飛機(jī)引擎都是采用渦扇作為動(dòng)力來源。渦扇引擎的旁通比(Bypassratio,也稱涵道比)是不經(jīng)過燃燒室的空氣質(zhì)量，與通過燃燒室的空氣質(zhì)量的比例。旁通比為零的渦扇引擎即是渦輪噴射引擎。早期的渦扇引擎和現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)使用的渦扇引擎旁通比都較低。例如世界上第一款渦扇引擎，勞斯萊斯的Conway，其旁通比只有0.3?，F(xiàn)代多數(shù)民航機(jī)引擎的旁通比通常都在5以上。旁通比高的渦輪扇引擎耗油較少，但推力卻與渦輪噴射引擎相當(dāng)，且運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還寧靜得多。二戰(zhàn)后，隨著時(shí)間推移、技術(shù)更新，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)顯得不足以滿足新型飛機(jī)的動(dòng)力需求。尤其是二戰(zhàn)后快速發(fā)展的亞音速民航飛機(jī)和大型運(yùn)輸機(jī)，飛行速度要求達(dá)到高亞音速即可，耗油量要小，因此發(fā)動(dòng)機(jī)效率要很高。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的效率已經(jīng)無法滿足這種需求，使得上述機(jī)種的航程縮短。因此一段時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)了較多的使用渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的大型飛機(jī)。實(shí)際上早在30年代起，帶有外涵道的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)了一些粗糙的早期設(shè)計(jì)。40和50年代，早期渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)開始了試驗(yàn)。但由于對(duì)風(fēng)扇葉片設(shè)計(jì)制造的要求非常高。因此直到60年代，人們才得以制造出符合渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)要求的風(fēng)扇葉片，從而揭開了渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)用化的階段。50年代，美國的NACA(即NASA美國航空航天管理局的前身)對(duì)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了非常重要的科研工作。55到56年研究成果轉(zhuǎn)由通用電氣公司(GE)繼續(xù)深入發(fā)展。GE在1957年成功推出了CJ805-23型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，立即打破了超音速噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的大量紀(jì)錄。但最早的實(shí)用化的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)則是普拉特?惠特尼(Pratt&Whitney)公司的JT3D渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。實(shí)際上普?惠公司啟動(dòng)渦扇研制項(xiàng)目要比GE晚，他們是在探聽到GE在研制CJ805的機(jī)密后，匆忙加緊工作，搶先推出了了實(shí)用的JT3D。1960年，羅爾斯?羅伊斯公司的“康威”（Conway）渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)開始被波音707大型遠(yuǎn)程噴氣客機(jī)采用，成為第一種被民航客機(jī)使用的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。60年代洛克西德“三星”客機(jī)和波音747“珍寶”客機(jī)采用了羅?羅公司的RB211-22B大型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，標(biāo)志著渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的全面成熟。此后渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)迅速的被西方民用航空工業(yè)拋棄。渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的原理渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的推力有限，同時(shí)影響飛機(jī)提高飛行速度。因此必需提高噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。發(fā)動(dòng)機(jī)的效率包括熱效率和推進(jìn)效率兩個(gè)部分。提高燃?xì)庠跍u輪前的溫度和壓氣機(jī)的增壓比，就可以提高熱效率。因?yàn)楦邷亍⒏呙芏鹊臍怏w包含的能量要大。但是，在飛行速度不變的條件下，提高渦輪前溫度，自然會(huì)使排氣速度加大。而流速快的氣體在排出時(shí)動(dòng)能損失大。因此，片面的加大熱功率，即加大渦輪前溫度，會(huì)導(dǎo)致推進(jìn)效率的下降。要全面提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，必需解決熱效率和推進(jìn)效率這一對(duì)矛盾。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的妙處，就在于既提高渦輪前溫度，又不增加排氣速度。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上就是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的前方再增加了幾級(jí)渦輪，這些渦輪帶動(dòng)一定數(shù)量的風(fēng)扇。風(fēng)扇吸入的氣流一部分如普通噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，送進(jìn)壓氣機(jī)（術(shù)語稱“內(nèi)涵道”），另一部分則直接從渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)殼外圍向外排出（“外涵道”）。因此，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饽芰勘环峙傻搅孙L(fēng)扇和燃燒室分別產(chǎn)生的兩種排氣氣流上。這時(shí)，為提高熱效率而提高渦輪前溫度，可以通過適當(dāng)?shù)臏u輪結(jié)構(gòu)和增大風(fēng)扇直徑，使更多的燃?xì)饽芰拷?jīng)風(fēng)扇傳遞到外涵道，從而避免大幅增加排氣速度。這樣，熱效率和推進(jìn)效率取得了平衡，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率得到極大提高。效率高就意味著油耗低，飛機(jī)航程變得更遠(yuǎn)。附圖：進(jìn)氣道壓氣機(jī)燃燒室渦輪機(jī)噴口風(fēng)扇外涵道內(nèi)涵道加力式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)附圖：燃燒室渦輪加力燃燒室渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)帶加力燃燒室的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，在亞音速飛行時(shí)不使用加力燃燒室，耗油率和排氣溫度都比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)低，因而紅外輻射強(qiáng)度較弱,不易被紅外制導(dǎo)的導(dǎo)彈擊中。使用加力作2倍以上音速的飛行時(shí)，產(chǎn)生的推力可超過加力渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，地面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的推重比已達(dá)8左右。有些殲擊機(jī)使用了小涵道比、帶加力燃燒室的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，在亞音速飛行時(shí)不使用加力燃燒室，耗油率和排氣溫度都比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)低，因而紅外輻射強(qiáng)度較弱,不易被紅外制導(dǎo)的導(dǎo)彈擊中。使用加力作2倍以上音速的飛行時(shí)，產(chǎn)生的推力可超過加力渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，地面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的推重比已達(dá)8左右。附圖：Low-pressurelshaftILow-pressurecompressorLow-pressurelshaftILow-pressurecompressorCombustionLow-pressureNozzlechamberturbineHigh-pressureHigh-pressurecompressorturbine\High-pressure\shaft由于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的這些優(yōu)勢(shì)第三代及其以后戰(zhàn)斗機(jī)廣泛采用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)SU-27F-15AL-31渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)

F-100渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)FIOO-PW-220/F100-PW-22OETurrofanEngine沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生早在1913年，法國工程師雷恩?洛蘭就提出了沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，并獲得專利。但當(dāng)時(shí)沒有相應(yīng)的助推手段和相應(yīng)材料，只停留在紙面上。1928年，德國人保羅?施米特開始設(shè)計(jì)沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。最初研制出的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)壽命短、振動(dòng)大，根本無法在載人飛機(jī)上使用。于是1934年時(shí)，施米特和G?馬德林提出了以沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的“飛行炸彈”，于1939年完成了原型。后來這一設(shè)計(jì)就產(chǎn)生了納粹德國的V-1巡航導(dǎo)彈。此外納粹德國還曾試圖將沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)用在戰(zhàn)斗機(jī)上。1941年，特勞恩飛機(jī)實(shí)驗(yàn)所主任、物理學(xué)家歐根?森格爾博士在呂內(nèi)堡野外進(jìn)行了該類型發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)，但最終未能產(chǎn)生具有實(shí)用意義的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。二戰(zhàn)后沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)得到了極大的發(fā)展，為多種的無人機(jī)、導(dǎo)彈等采用。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的原理沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的核心在于“沖壓”兩字。沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣道（也稱擴(kuò)壓器）、燃燒室、推進(jìn)噴管三部組成，比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單得多。沖壓是利用迎面氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)后減速、提高靜壓的過程。這一過程不需要高速旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜的壓氣機(jī)，是沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)所在。進(jìn)氣速度為3倍音速時(shí)，理論上可使空氣壓力提高37倍，效率很高。高速氣流經(jīng)擴(kuò)張減速，氣壓和溫度升高后，進(jìn)入燃燒室與燃油混合燃燒。燃燒后溫度為2000一2200°C，甚至更高，經(jīng)膨脹加速，由噴口高速排出，產(chǎn)生推力。因此，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的推力與進(jìn)氣速度有關(guān)。以3倍音速進(jìn)氣時(shí)，在地面產(chǎn)生的靜推力可高達(dá)2OO千牛。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)目前分為亞音速、超音速、高超音速三類。亞音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)以航空煤油為燃料，采用擴(kuò)散形進(jìn)氣道和收斂形噴管，飛行時(shí)增壓比不超過1.89。馬赫數(shù)小于O.5時(shí)一般無法工作。超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用超音速進(jìn)氣道，燃燒室入口為亞音速氣流，采用收斂形或收斂擴(kuò)散形噴管。用航空煤油或烴類作為燃料。推進(jìn)速度為亞音速?6倍音速，用于超音速靶機(jī)和地對(duì)空導(dǎo)彈。高超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)使用碳?xì)淙剂匣蛞簹淙剂?，是一種新穎的發(fā)動(dòng)機(jī)，飛行馬赫數(shù)高達(dá)5?16。目前尚處于研制階段。前兩類發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)稱為亞音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)，最后一種稱為超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)與其他推進(jìn)方式結(jié)合后，衍生了多種有特色的發(fā)動(dòng)機(jī)，如火箭/沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)、整體式火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)等附圖：口推進(jìn)劑固體推進(jìn)劑沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)——推進(jìn)器噴管整體式火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于構(gòu)造簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、推重比大、成本低。簡(jiǎn)單的說就是一個(gè)帶燃油噴嘴和和點(diǎn)火裝置的筒子。因此常用于無人機(jī)、靶機(jī)、導(dǎo)彈等低成本或一次性的飛行器。同時(shí)由于推重比遠(yuǎn)大于其他類型的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，非常適合驅(qū)動(dòng)高超音速飛行器，如空天飛機(jī)、先進(jìn)反艦導(dǎo)彈等。但沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)沒有壓氣機(jī)，就不能在地面靜止情況下啟動(dòng)，所以不適合作為普通飛機(jī)的動(dòng)力裝置。通常的解決方法是增加一個(gè)助推器，使飛行器獲得一定的飛行速度，然后再啟動(dòng)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。最常見的助推器為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。此外也可由其他飛行器掛載僅裝有沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行器，飛行到一定速度后，再將僅用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行器投放。附圖:X-43高超音速驗(yàn)證機(jī)使用高速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)附圖:渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)）是一個(gè)通過減速齒輪驅(qū)動(dòng)螺旋槳的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。排出氣體驅(qū)動(dòng)一個(gè)動(dòng)力渦輪機(jī)，它通過一個(gè)軸和減速齒輪組件連接。減速齒輪在渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)上是必須的，因?yàn)槁菪龢D(zhuǎn)速比發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速低得多的時(shí)候才能得到最佳螺旋槳性能。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)折衷產(chǎn)物。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)最有效率的速度范圍是250mph到到400mph（英里每小時(shí)），高度位于18000英尺到30000英尺?，F(xiàn)代不加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比是有著不斷加大的趨勢(shì)的。因?yàn)閷?duì)于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)來說，若飛行速度一定，要提高飛機(jī)的推進(jìn)效率，也就是要降低排氣速度和飛行速度的差值，需要加大涵道比；而同時(shí)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)材料和結(jié)構(gòu)工藝的提高，許用的渦輪前溫度也不斷提高，這也要求相應(yīng)地增大涵道比。對(duì)于一架低速（500?600km/h）的飛機(jī)來說，在一定的渦輪前溫度下，其適當(dāng)?shù)暮辣葢?yīng)為50以上，這顯然是發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)所無法承受的。為了提高效率，人們索性便拋去了風(fēng)扇的外涵殼體，用螺旋槳代替了風(fēng)扇，便形成了渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)稱渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)由螺旋槳和燃?xì)獍l(fā)生器組成，螺旋槳由渦輪帶動(dòng)。由于螺旋槳的直徑較大，轉(zhuǎn)速要遠(yuǎn)比渦輪低，只有大約1000轉(zhuǎn)/分，為使渦輪和螺旋槳都工作在正常的范圍內(nèi)，需要在它們之間安裝一個(gè)減速器，將渦輪轉(zhuǎn)速降至十分之一左右后，才可驅(qū)動(dòng)螺旋槳。這種減速器的負(fù)荷重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，它的重量一般相當(dāng)于壓氣機(jī)和渦輪的總重，作為發(fā)動(dòng)機(jī)整體的一個(gè)部件，減速器在設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)中占有相當(dāng)重要的地位。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳后的空氣流就相當(dāng)于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的外涵道，由于螺旋槳的直徑比發(fā)動(dòng)機(jī)大很多，氣流量也遠(yuǎn)大于內(nèi)涵道，因此這種發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上相當(dāng)于一臺(tái)超大涵道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。盡管工作原理近似，但渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)在產(chǎn)生動(dòng)力方面卻有著很大的不同，渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的主要功率輸出方式為螺旋槳的軸功率，而尾噴管噴出的燃?xì)馔屏O小，只占總推力的5%左右，為了驅(qū)動(dòng)大功率的螺旋槳，渦輪級(jí)數(shù)也比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)要多，一般為2?6級(jí)。同活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)+螺旋槳相比，渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)。首先，它的功率大