【簡介：】渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的誕生二戰(zhàn)以前，活塞發(fā)動機(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

渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的誕生二戰(zhàn)以前，活塞發(fā)動機(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/小時的時候，槳尖部分實際上已接近了音速，跨音速流場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。同時隨著飛行高度提高，大氣稀薄，活塞式發(fā)動機(jī)的功率也會減小。這促生了全新的噴氣發(fā)動機(jī)推進(jìn)體系。噴氣發(fā)動機(jī)吸入大量的空氣，燃燒后高速噴出，對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生反作用力，推動飛機(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)動機(jī)的設(shè)計，并獲得專利。但當(dāng)時沒有相應(yīng)的助推手段和相應(yīng)材料，噴氣推進(jìn)只是一個空想。1930年，英國人弗蘭克?惠特爾獲得了燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)專利，這是第一個具有實用性的噴氣發(fā)動機(jī)設(shè)計。11年后他設(shè)計的發(fā)動機(jī)首次飛行，從而成為了渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的鼻祖。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的原理渦輪噴氣發(fā)動機(jī)簡稱渦噴發(fā)動機(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)動機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦噴發(fā)動機(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，發(fā)動機(jī)首先從進(jìn)氣道吸入空氣。這一過程并不是簡單的開個進(jìn)氣道即可，由于飛行速度是變化的，而壓氣機(jī)對進(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)動對氣流做功，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，與空氣混合后點火，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓蚝笈懦?。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)動機(jī)的速度大得多，從而產(chǎn)生了對發(fā)動機(jī)的反作用推力，驅(qū)使飛機(jī)向前飛行。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點這類發(fā)動機(jī)具有加速快、設(shè)計簡便等優(yōu)點，是較早實用化的噴氣發(fā)動機(jī)類型。但如果要讓渦噴發(fā)動機(jī)提高推力，則必須增加燃?xì)庠跍u輪前的溫度和增壓比，這將會使排氣速度增加而損失更多動能，于是產(chǎn)生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此渦噴發(fā)動機(jī)油耗大，對于商業(yè)民航機(jī)來說是個致命弱點。渦噴發(fā)動機(jī)剖視示意圖