提及航空發(fā)動(dòng)機(jī)，其種類之多讓我們眼花繚亂，而渦噴、渦扇、渦槳、渦軸這四大類航空發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)頻率是最高的，但是有多少人清楚的知道他們之間的區(qū)別、優(yōu)劣以及性能呢？你真的能分清它們嗎？今天，就讓我來(lái)為大家簡(jiǎn)單介紹一下。

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)通常用于高速飛機(jī)，其完全依賴燃?xì)饬鳟a(chǎn)生推力，它主要有兩種類型，分別是離心式（離心式由英國(guó)人弗蘭克·惠特爾爵士于1930年發(fā)明，但是直到1941年裝有這種發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)才第一次上天，也沒(méi)有參加第二次世界大戰(zhàn)）和軸流式（誕生在德國(guó)，世界上第一款噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)——Me-262就是采用軸流式渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力）。

渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)大體由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成，飛機(jī)飛行時(shí)空氣先進(jìn)入進(jìn)氣道，通過(guò)管道調(diào)整使氣流達(dá)到合適的速度，之后壓氣機(jī)對(duì)氣流加壓加熱（在亞音速時(shí)，壓氣機(jī)是氣流增壓的主要部件），流入燃燒室后形成高溫高壓燃?xì)?，在渦輪內(nèi)經(jīng)過(guò)燃燒后的氣流能量大大增加，由于渦輪內(nèi)的膨脹比遠(yuǎn)大于壓氣機(jī)中的壓縮包，因此渦輪出口處的氣流壓力和溫度要比進(jìn)氣口處高很多，這部分高溫高壓氣流在尾噴管內(nèi)繼續(xù)膨脹，隨后高速沿發(fā)動(dòng)機(jī)軸向從噴口向后排出，就是這部分氣流使渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了推力。

理論上來(lái)說(shuō)，氣流從燃燒室中出來(lái)后，溫度越高能量就越大，發(fā)動(dòng)機(jī)所獲得的推力也就越大，但是由于渦輪材料的限制，推力最多只能達(dá)到1650KN左右，而要想在短時(shí)間內(nèi)增加推力，現(xiàn)代的普遍做法是在渦輪后再加上一個(gè)加力燃燒室，在其中噴入燃油讓未充分燃燒的燃?xì)馀c噴入的燃油混合再次燃燒，由于加力燃燒室內(nèi)無(wú)旋轉(zhuǎn)部件，溫度可達(dá)2000℃，能使發(fā)動(dòng)機(jī)的推力增加至原來(lái)的1.5倍左右。但是其缺點(diǎn)就是會(huì)使油耗急劇加大，同時(shí)過(guò)高的溫度也會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。

▲前蘇聯(lián)的傳奇戰(zhàn)斗機(jī)米格-25高空超音速戰(zhàn)機(jī)即采用留里卡設(shè)計(jì)局的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，曾經(jīng)創(chuàng)下3.3馬赫的戰(zhàn)斗機(jī)速度紀(jì)錄與37250米的升限紀(jì)錄。

渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是指由噴管噴射出的燃?xì)馀c風(fēng)扇排出的空氣共同產(chǎn)生反作用推力的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)前面放置風(fēng)扇，加了一個(gè)外殼，后面再增加1-2級(jí)低壓低速渦輪，這些渦輪帶動(dòng)消耗掉一部分從渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈦?lái)帶動(dòng)前面的風(fēng)扇，達(dá)到降低燃?xì)馀懦鏊俣鹊哪康摹?/strong>

民航客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)即為渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)

被風(fēng)扇吸入的氣流一部分被送進(jìn)壓氣機(jī)（即內(nèi)涵道），像在普通噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)一樣轉(zhuǎn)化為高壓燃?xì)猓硪徊糠謩t在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)殼外向外排出（即外涵道），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。只需要通過(guò)適當(dāng)改進(jìn)的渦輪結(jié)構(gòu)和增大風(fēng)扇直徑便可以大幅度提升發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和推進(jìn)效率，而效率高就意味著油耗更低，航程更遠(yuǎn)。

▲現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)通常使用低涵道比、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

渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)

渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)大致原理與傳統(tǒng)螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)基本相同，它們都是以螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的力量來(lái)作為飛機(jī)前進(jìn)的推進(jìn)力，主要區(qū)別除了驅(qū)動(dòng)螺旋槳的動(dòng)力來(lái)源不一樣外，它們的螺旋槳旋轉(zhuǎn)速率也是不同的（渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳通常是以恒定的速率運(yùn)轉(zhuǎn)，而活塞動(dòng)力的螺旋槳?jiǎng)t會(huì)依照發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不同而有轉(zhuǎn)速高低的變化）。

渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)從外觀上是最好分辨的，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)大致相同，最主要的區(qū)別就是燃?xì)獠粌H僅是從尾噴口噴出那么簡(jiǎn)單（渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)以螺旋槳產(chǎn)生的拉力為主，噴氣所產(chǎn)生的的推力很小，只占總推力的5%左右），它最主要職責(zé)是帶動(dòng)前面的螺旋槳旋轉(zhuǎn)，由于螺旋槳的轉(zhuǎn)速要比渦輪慢很多，因此渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)上都安裝有一套減速齒輪。

由于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中低速性能好，燃油經(jīng)濟(jì)性更高，而且其可以在海上使用，因此目前在中速遠(yuǎn)程運(yùn)輸機(jī)（歐洲A-400M）、旅客機(jī)、海上巡邏機(jī)、反潛機(jī)（P-3C）等常常裝用這種發(fā)動(dòng)機(jī)，甚至還有某些遠(yuǎn)程轟炸機(jī)也使用渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。（俄羅斯安-70所使用的是槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其既可被看做是渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)也可被看做是渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)）

渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)

不管是渦扇還是渦槳，都屬于在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些改進(jìn)，而渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)則不同于他們?nèi)撸洳皇怯糜诠潭ㄒ盹w機(jī)的，它是直升機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)，在上世紀(jì)50年代初由法國(guó)最先研制。

與一般航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)也擁有進(jìn)氣裝置、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪及排氣裝置五大機(jī)件，而且其大都裝有自由渦輪，如下圖所示，全面兩級(jí)是普通渦輪，后面是自由渦輪，燃?xì)庠谄渲凶龉?，通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)直升機(jī)旋翼與尾槳轉(zhuǎn)動(dòng)，此外，從渦輪流出來(lái)的燃?xì)猓?jīng)過(guò)尾噴管噴出，可產(chǎn)生一定的推力，由于噴速不大，這種推力很小，如折合為功率,大約僅占總功率的十分之一左右（為了合理利用這些推力，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)噴口可能向下、可能向上也可能向兩側(cè)，并不一定非向后不可）。

渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)相比于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)功率要大的多，目前各國(guó)所使用的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率可達(dá)6000馬力甚至10000馬力。但是渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)制造比較困難,制造成本也較高，特別是由于旋翼的轉(zhuǎn)速更低,它需要比渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)更重更大的減速齒輪系統(tǒng),有時(shí)它的重量竟占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量一半以上。

其實(shí)如果不算渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的話，其他三款發(fā)動(dòng)機(jī)的核心原理都差不多，只是根據(jù)燃油經(jīng)濟(jì)、實(shí)際用途不同分成三種結(jié)構(gòu)。