提及航空發(fā)動(dòng)機，其種類(lèi)之多讓我們眼花繚亂，而渦噴、渦扇、渦槳、渦軸這四大類(lèi)航空發(fā)動(dòng)機出現頻率是最高的，但是有多少人清楚的知道他們之間的區別、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

渦噴發(fā)動(dòng)機通常用于高速飛機，其完全依賴(lài)燃氣流產(chǎn)生推力，它主要有兩種類(lèi)型，分別是離心式（離心式由英國人弗蘭克·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)機的飛機才第一次上天，也沒(méi)有參加第二次世界大戰）和軸流式（誕生在德國，世界上第一款噴氣式發(fā)動(dòng)機——Me-262就是采用軸流式渦噴發(fā)動(dòng)機作為動(dòng)力）。

渦噴發(fā)動(dòng)機大體由進(jìn)氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成，飛機飛行時(shí)空氣先進(jìn)入進(jìn)氣道，通過(guò)管道調整使氣流達到合適的速度，之后壓氣機對氣流加壓加熱（在亞音速時(shí)，壓氣機是氣流增壓的主要部件），流入燃燒室后形成高溫高壓燃氣，在渦輪內經(jīng)過(guò)燃燒后的氣流能量大大增加，由于渦輪內的膨脹比遠大于壓氣機中的壓縮包，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繼續膨脹，隨后高速沿發(fā)動(dòng)機軸向從噴口向后排出，就是這部分氣流使渦噴發(fā)動(dòng)機產(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，推力最多只能達到1650KN左右，而要想在短時(shí)間內增加推力，現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氣與噴入的燃油混合再次燃燒，由于加力燃燒室內無(wú)旋轉部件，溫度可達2000℃，能使發(fā)動(dòng)機的推力增加至原來(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)機的壽命。

▲前蘇聯(lián)的傳奇戰斗機米格-25高空超音速戰機即采用留里卡設計局的渦噴發(fā)動(dòng)機作為動(dòng)力，曾經(jīng)創(chuàng )下3.3馬赫的戰斗機速度紀錄與37250米的升限紀錄。

渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機

渦扇發(fā)動(dòng)機是指由噴管?chē)娚涑龅娜細馀c風(fēng)扇排出的空氣共同產(chǎn)生反作用推力的燃氣渦輪發(fā)動(dòng)機，渦扇發(fā)動(dòng)機的結構簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在渦噴發(fā)動(dòng)機前面放置風(fēng)扇，加了一個(gè)外殼，后面再增加1-2級低壓低速渦輪，這些渦輪帶動(dòng)消耗掉一部分從渦噴發(fā)動(dòng)機中產(chǎn)生的高溫高壓燃氣來(lái)帶動(dòng)前面的風(fēng)扇，達到降低燃氣排出速度的目的。

民航客機的發(fā)動(dòng)機即為渦扇發(fā)動(dòng)機

被風(fēng)扇吸入的氣流一部分被送進(jìn)壓氣機（即內涵道），像在普通噴氣發(fā)動(dòng)機內一樣轉化為高壓燃氣，而另一部分則在渦噴發(fā)動(dòng)機殼外向外排出（即外涵道），因此，渦扇發(fā)動(dòng)機的燃氣能量被分派到了風(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)適當改進(jìn)的渦輪結構和增大風(fēng)扇直徑便可以大幅度提升發(fā)動(dòng)機的熱效率和推進(jìn)效率，而效率高就意味著(zhù)油耗更低，航程更遠。

▲現代戰斗機通常使用低涵道比、帶加力燃燒室的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機，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)機低，因而紅外輻射強度較弱，不易被紅外制導的導彈擊中

渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機

渦槳發(fā)動(dòng)機大致原理與傳統螺旋槳發(fā)動(dòng)機基本相同，它們都是以螺旋槳旋轉時(shí)所產(chǎn)生的力量來(lái)作為飛機前進(jìn)的推進(jìn)力，主要區別除了驅動(dòng)螺旋槳的動(dòng)力來(lái)源不一樣外，它們的螺旋槳旋轉速率也是不同的（渦槳發(fā)動(dòng)機的螺旋槳通常是以恒定的速率運轉，而活塞動(dòng)力的螺旋槳則會(huì )依照發(fā)動(dòng)機的轉速不同而有轉速高低的變化）。

渦槳發(fā)動(dòng)機從外觀(guān)上是最好分辨的，它的內部結構與渦噴發(fā)動(dòng)機大致相同，最主要的區別就是燃氣不僅僅是從尾噴口噴出那么簡(jiǎn)單（渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機以螺旋槳產(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），它最主要職責是帶動(dòng)前面的螺旋槳旋轉，由于螺旋槳的轉速要比渦輪慢很多，因此渦槳發(fā)動(dòng)機上都安裝有一套減速齒輪。

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

渦輪軸發(fā)動(dòng)機

不管是渦扇還是渦槳，都屬于在渦噴發(fā)動(dòng)機的基礎上進(jìn)行的一些改進(jìn)，而渦軸發(fā)動(dòng)機則不同于他們三者，其不是用于固定翼飛機的，它是直升機用發(fā)動(dòng)機，在上世紀50年代初由法國最先研制。

與一般航空噴氣發(fā)動(dòng)機一樣，渦軸發(fā)動(dòng)機也擁有進(jìn)氣裝置、壓氣機、燃燒室、渦輪及排氣裝置五大機件，而且其大都裝有自由渦輪，如下圖所示，全面兩級是普通渦輪，后面是自由渦輪，燃氣在其中做功，通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)直升機旋翼與尾槳轉動(dòng)，此外，從渦輪流出來(lái)的燃氣，經(jīng)過(guò)尾噴管?chē)姵?，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)機噴口可能向下、可能向上也可能向兩側，并不一定非向后不可）。

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

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