【簡介：】一、引言
1903年12月17日，美國萊特兄弟實現(xiàn)了人類歷史上首次有動力、載人、持續(xù)、穩(wěn)定和可操作的重于空氣飛行器的飛行。這使得幾千年來由少數(shù)人從事的飛行探索事業(yè)

一、引言
1903年12月17日，美國萊特兄弟實現(xiàn)了人類歷史上首次有動力、載人、持續(xù)、穩(wěn)定和可操作的重于空氣飛行器的飛行。這使得幾千年來由少數(shù)人從事的飛行探索事業(yè)在后來的百年中發(fā)展成為對世界政治、經(jīng)濟、軍事、經(jīng)濟和技術以至人們的生活方式都有重要影響的航空業(yè)。因此，航空發(fā)動機從狹義上是航空器飛行的動力，從廣義上它也是航空事業(yè)發(fā)展的推動力。
航空發(fā)動機的百年歷史大致可分為兩個時期。第一個時期從萊特兄弟的首次飛行開始到第二次世界大戰(zhàn)結束為止。在這個時期內，活塞式發(fā)動機統(tǒng)治了40年左右。第二個時期從第二次設計大戰(zhàn)結束至今。60年來，航空燃氣渦輪發(fā)動機取代了活塞式發(fā)動機，開創(chuàng)了噴氣時代，居航空動力的主導地位。
在跨入第二個百年之際，航空發(fā)達國家已經(jīng)制訂和正在實施一系列航空渦輪發(fā)動機能力翻番的技術發(fā)展計劃，并已取得階段成果。這些計劃正從過去重視提高能力轉向提高經(jīng)濟承受性?？梢哉f，航空渦輪發(fā)動機技術正呈現(xiàn)出加速發(fā)展的態(tài)勢。此外還正在探索各種非傳統(tǒng)新型航空動力，包括超微型渦輪發(fā)動機、高超聲速推進系統(tǒng)和各種新能源動力。
二、百年回顧
1、活塞式發(fā)動機時期
●早期液冷發(fā)動機居主導地位 很早以前，我們的祖先就幻想像鳥一樣在天空中自由飛翔，也曾作過各種嘗試，但是多半因為動力源問題未獲得解決而歸于失敗。最初曾有人把專門設計的蒸汽機裝到飛機上去試，但因為發(fā)動機太重，都沒有成功。到19世紀末，在內燃機開始用于汽車的同時，人們即聯(lián)想到把內燃機用到飛機上去作為飛機飛行的動力源，并著手這方面的試驗。
1903年，萊特兄弟把一臺4缸、水平直列式水冷發(fā)動機改裝之后，成功地用到他們的飛行者一號飛機上進行飛行試驗。這臺發(fā)動機只發(fā)出8.95kw的功率，重量卻有81kg，功重比為0.11kw/dan。發(fā)動機通過兩根自行車上那樣的鏈條，帶動兩個直徑為2.6m的木制螺旋槳。首次飛行的留空時間只有12s,飛行距離為36.6m。但它是人類歷史上第一次有動力、載人、持續(xù)、穩(wěn)定、可操作的重于空氣飛行器的成功飛行。
以后，在飛機用于戰(zhàn)爭目的的推動下，航空特別是在歐洲開始蓬勃發(fā)展，法國在當時處于領先地位。美國雖然發(fā)明了動力飛機并且制造了第一架軍用飛機，但在參戰(zhàn)時連一架可用的新式飛機都沒有。在前線的美國航空中隊的6287架飛機中有4791架時法國飛機，如裝備伊斯潘諾-西扎v型液冷發(fā)動機的斯佩德戰(zhàn)斗機。這種發(fā)動機的功率已達130~220kw,功重比為0.7kw/dan左右。飛機速度超過200km/h，升限6650m。
當時，飛機的飛行速度還比較小，氣冷發(fā)動機冷卻困難。為了冷卻，發(fā)動機裸露在外，阻力又較大。因此，大多數(shù)飛機特別是戰(zhàn)斗機采用的是液冷式發(fā)動機。期間，1908年由法國塞甘兄弟發(fā)明旋轉汽缸氣冷星型發(fā)動機曾風行一時。這種曲軸固定而汽缸旋轉的發(fā)動機終因功率的增大受到限制，在固定汽缸的氣冷星型發(fā)動機的冷卻問題解決之后退出了歷史舞臺。
●兩次世界大戰(zhàn)之間的重要技術發(fā)明
在兩次世界大戰(zhàn)之間，在活塞式發(fā)動機領域出現(xiàn)幾項重要的發(fā)明：發(fā)動機整流罩既減小了飛機阻力，又解決了氣冷發(fā)動機的冷卻困難問題，甚至可以的設計兩排或四排汽缸的發(fā)動機，為增加功率創(chuàng)造了條件；廢氣渦輪增壓器提高了高空條件下的進氣壓力，改善了發(fā)動機的高空性能；變距螺旋槳可增加螺旋槳的效率和發(fā)動機的功率輸出；內充金屬鈉的冷卻排氣門解決了排氣門的過熱問題；向汽缸內噴水和甲醇的混合液可在短時內增加功率三分之一；高辛烷值燃料提高了燃油的抗爆性，使汽缸內燃燒前壓力由2~3逐步增加到5~6，甚至8~9，既提高了升功率，又降低了耗油率。
●從20世紀20年代中期開始，氣冷發(fā)動機發(fā)展迅速，但液冷發(fā)動機仍有一席之地在此期間，在整流罩解決了阻力和冷卻問題后，氣冷星型發(fā)動機由于有剛性大，重量輕，可靠性、維修性和生存性好，功率增長潛力大等優(yōu)點而得到迅速發(fā)展,并開始在大型轟炸機、運輸機和對地攻擊機上取代液冷發(fā)動機。在20世紀20年代中期，美國萊特公司和普·惠公司先后發(fā)展出單排的旋風和颶風以及黃蜂和大黃蜂發(fā)動機，最大功率超過400kw，功重比超過1kw/dan。到第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時，由于雙排氣冷星型發(fā)動機的研制成功，發(fā)動機功率已提高到600~820kw。此時，螺旋槳戰(zhàn)斗機的飛行速度已超過500km/h，飛行