最近，我國領導人對“中國航空發動機集團公司”成立作出重要指示，要加快我國航發的自助研發和生產。此消息一出，很多軍迷朋友們為之高興。今天，咱們借此聊一個有趣的話題，自從出現以來，歷史上到底有多少種航空發動機？基本原理又是怎樣的？

    星型發動機

星型發動機示意圖，在其他更先進的航空發動機出現之前

大型飛機的發動機常采用星型設計

    星型發動機屬于活塞式發動機的一種，早在1903年，星型發動機就用在了飛機上

    渦輪噴氣發動機

    渦輪噴氣發動機簡稱渦噴發動機，其歷史也很悠久，1937年，世界上第一個渦輪噴氣發動機就開始運行了

    從大的方面看，渦噴發動機由5個結構組成

    空氣從進氣道進入發動機后，首先被高速運轉的壓氣機壓縮，產生高壓致密空氣以提供大量氧氣，燃燒室噴油燃燒，向后沖擊渦輪機，而渦輪機又帶動前面的的壓氣機，燃氣流從噴口噴出產生推力。

1970年，通用電氣的J85-GE-17A渦噴發動機

前蘇聯在1960年研制的高空高速截擊機米格-25

    渦噴發動機使用范圍很廣，從低空低速到高空超音速飛機都有廣泛應用。前蘇聯的戰斗機米格-25高空超音速戰機采用渦噴發動機，曾經創下3.3馬赫的飛行記錄，也創下了37250米的升限紀錄。使用渦噴發動機的戰斗機很適合在高空進行超音速飛行。

    渦輪風扇發動機

    渦輪風扇發動機簡稱渦扇發動機

    很容易就能發現，渦扇發動機和渦噴發動機兩者之間的區別。渦噴只有一個空氣通道，專業上叫做“涵道”，而渦扇發動機卻有兩個空氣通道。也就是說，渦噴發動機是單涵道發動機，而渦扇是雙涵道發動機。

    發動機在運轉時，外涵道與內涵道空氣流量的比值叫做涵道比

    規律是，涵道比越大越省油，經濟性越好，高涵道比的發動機在亞音速時有非常好的能效，所以它廣泛地運用于客機、運輸機等。

    高涵道比的發動機，主要推力不是來自于向后噴出的高溫燃氣，而是來自于外涵道高速向后噴出的空氣

    現代戰斗機也大多采用渦扇發動機，只是，為了追求高空的超音速性能，使用低涵道比的發動機。

美國F22猛禽戰斗機使用的渦扇發動機，涵道比很低，只有0.3：1

    渦輪螺旋槳發動機

    渦輪螺旋槳噴氣發動機，簡稱渦槳發動機

    渦槳發動機的本質類似于渦噴發動機接上一個減速器，并帶動外部的螺旋槳。

    中國自行設計研制的水陸兩棲飛機蛟龍-600，采用國產WJ-6渦槳發動機

    目前，蛟龍-600是世界上最大的水陸兩用飛機，于2016年7月23日總裝下線。

    渦槳發動機通常用在小型或低速的亞音速飛機上。但也有例外，俄羅斯的圖-95戰略轟炸蛟龍-600機使用的NK-12MV型渦槳發動機，讓其達到925公里每小時的高速，接近音速。

俄羅斯的圖-95戰略轟炸機

每一個NK-12MV型渦槳發動機上有8個葉片，前后葉片采取同軸反轉的模式

    槳扇發動機

    渦槳發動機的燃油效率通常高于渦扇發動機，但它也不是盡善盡美，原因之一是，渦槳發動機上多了一個減速器，也就是變速齒輪。變速齒輪的存在一是增加了發動機重量，二是多少會帶來一些功率上的損耗。

    為此，有的國家研制一種不需要變速齒輪的發動機，它就是槳扇發動機。

 安-70運輸機上的D-27漿扇發動機

    由于和渦輪之間沒有減速器，槳扇的螺旋槳轉速非常高，帶來的優點是燃料效率進一步提高，而缺點是噪音大，難以運用于追求舒適性的客機上。目前，只有安-70運輸機使用漿扇發動機。

    “安-70”運輸機由烏克蘭與俄羅斯共同研制開發，于1994年12月6日首飛

    “安-70”的發動機，其葉片為前置，還有另一種槳扇發動機，其葉片為后置，這就是通用電氣早些年進行實驗的發動機GE36。

GE36槳扇發動機

GE36槳扇發動機示意圖

實驗中的GE36，表現出了非常低的燃料消耗，但同樣還是因為噪音大的問題，它沒有被使用在任何飛機上

    渦輪軸發動機

    渦輪軸發動機簡稱渦軸發動機，顧名思義，它是通過“軸”來傳輸動力。直升機、坦克、船舶上都有使用。

渦軸發動機并非如此簡單，但您可以借此理解其本質

 ch-47支奴干直升機上的渦軸發動機

    沖壓發動機

    無論是上文提到的渦噴還是渦扇發動機，它們的前部都有一個“壓氣機”，這可是個大塊頭，要是能把它去掉就太好了。問題是，沒有了壓氣機，怎么壓縮空氣？

    飛行器飛得越快，迎面而來的空氣就越快，當快到幾倍音速時，空氣自然就得到了壓縮。高壓空氣進入燃燒室，混入燃油，劇烈燃燒并向后高速噴出以得到動力。這就是沖壓發動機的原理。

 圖中的（a）代表傳統的渦噴發動機，其結構很復雜而（b）代表沖壓發動機；（c）表示超燃沖壓發動機

    沖壓發動機一般用在導彈和目前還在試驗階段的高超音速飛行器上。

    航空發動機的發展已有100多年的歷程，相比歐美國家，我國的起步較晚，不過，即使是這樣，我國也取得了很大的成就。迄今為止，全世界能夠研發航空發動機的也只有美國、俄羅斯、英國、法國和中國等少數幾個國家。

    航空發動機被譽為國之重器，正如所見，我國對航空發動機越來越重視，整合力度也在不斷加大。未來，我國的航空發動機必將走入世界第一流的行列。

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責任編輯：邢云輝

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