【簡介：】二戰(zhàn)后，隨著時間推移、技術(shù)更新，渦輪噴氣發(fā)動機(jī)顯得不足以滿足新型飛機(jī)的動力需求。尤其是二戰(zhàn)后快速發(fā)展的亞音速民航飛機(jī)和大型運輸機(jī)，飛行速度要求達(dá)到高亞音速即可，耗油量要

二戰(zhàn)后，隨著時間推移、技術(shù)更新，渦輪噴氣發(fā)動機(jī)顯得不足以滿足新型飛機(jī)的動力需求。尤其是二戰(zhàn)后快速發(fā)展的亞音速民航飛機(jī)和大型運輸機(jī)，飛行速度要求達(dá)到高亞音速即可，耗油量要小，因此發(fā)動機(jī)效率要很高。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的效率已經(jīng)無法滿足這種需求，使得上述機(jī)種的航程縮短。因此一段時期內(nèi)出現(xiàn)了較多的使用渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)的大型飛機(jī)。

實際上早在30年代起，帶有外涵道的噴氣發(fā)動機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)了一些粗糙的早期設(shè)計。40和50年代，早期渦扇發(fā)動機(jī)開始了試驗。但由于對風(fēng)扇葉片設(shè)計制造的要求非常高。因此直到60年代，人們才得以制造出符合渦扇發(fā)動機(jī)要求的風(fēng)扇葉片，從而揭開了渦扇發(fā)動機(jī)實用化的階段。

50年代，美國的NACA(即NASA?美國航空航天管理局的前身)對渦扇發(fā)動機(jī)進(jìn)行了非常重要的科研工作。55到56年研究成果轉(zhuǎn)由通用電氣公司(GE)繼續(xù)深入發(fā)展。GE在1957年成功推出了CJ805-23型渦扇發(fā)動機(jī)，立即打破了超音速噴氣發(fā)動機(jī)的大量紀(jì)錄。但最早的實用化的渦扇發(fā)動機(jī)則是普拉特?惠特尼(Pratt?&?Whitney)公司的JT3D渦扇發(fā)動機(jī)。實際上普?惠公司啟動渦扇研制項目要比GE晚，他們是在探聽到GE在研制CJ805的機(jī)密后，匆忙加緊工作，搶先推出了了實用的JT3D。

1960年，羅爾斯?羅伊斯公司的“康威”(Conway)渦扇發(fā)動機(jī)開始被波音707大型遠(yuǎn)程噴氣客機(jī)采用，成為第一種被民航客機(jī)使用的渦扇發(fā)動機(jī)。60年代洛克西德“三星”客機(jī)和波音747“珍寶”客機(jī)采用了羅?羅公司的RB211-22B大型渦扇發(fā)動機(jī)，標(biāo)志著渦扇發(fā)動機(jī)的全面成熟。此后渦輪噴氣發(fā)動機(jī)迅速的被西方民用航空工業(yè)拋棄。

波音707的軍用型號之一，KC-135加油機(jī)。不加力式渦扇發(fā)動機(jī)實際上較為容易辨認(rèn)，其外部有一直徑很大的風(fēng)扇外殼。

渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)的原理

渦槳發(fā)動機(jī)的推力有限，同時影響飛機(jī)提高飛行速度。因此必需提高噴氣發(fā)動機(jī)的效率。發(fā)動機(jī)的效率包括熱效率和推進(jìn)效率兩個部分。提高燃?xì)庠跍u輪前的溫度和壓氣機(jī)的增壓比，就可以提高熱效率。因為高溫、高密度的氣體包含的能量要大。但是，在飛行速度不變的條件下，提高渦輪前溫度，自然會使排氣速度加大。而流速快的氣體在排出時動能損失大。因此，片面的加大熱功率，即加大渦輪前溫度，會導(dǎo)致推進(jìn)效率的下降。要全面提高發(fā)動機(jī)效率，必需解決熱效率和推進(jìn)效率這一對矛盾。

渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的妙處，就在于既提高渦輪前溫度，又不增加排氣速度。渦扇發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)，實際上就是渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的前方再增加了幾級渦輪，這些渦輪帶動一定數(shù)量的風(fēng)扇。風(fēng)扇吸入的氣流一部分如普通噴氣發(fā)動機(jī)一樣，送進(jìn)壓氣機(jī)(術(shù)語稱“內(nèi)涵道”)，另一部分則直接從渦噴發(fā)動機(jī)殼外圍向外排出(“外涵道”)。因此，渦扇發(fā)動機(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。這時，為提高熱效率而提高渦輪前溫度，可以通過適當(dāng)?shù)臏u輪結(jié)構(gòu)和增大風(fēng)扇直徑，使更多的燃?xì)饽芰拷?jīng)風(fēng)扇傳遞到外涵道，從而避免大幅增加排氣速度。這樣，熱效率和推進(jìn)效率取得了平衡，發(fā)動機(jī)的效率得到極大提高。效率高就意味著油耗低，飛機(jī)航程變得更遠(yuǎn)。

渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點

如前所述，渦扇發(fā)動機(jī)效率高，油耗低，飛機(jī)的航程就遠(yuǎn)。

但渦扇發(fā)動機(jī)技術(shù)復(fù)雜，尤其是如何將風(fēng)扇吸入的氣流正確的分配給外涵道和內(nèi)涵道，是極大的技術(shù)難題。因此只有少數(shù)國家能研制出渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)，中國至今未有批量實用化的國產(chǎn)渦扇發(fā)動機(jī)。渦扇發(fā)動機(jī)價格相對高昂，不適于要求價格低廉的航空器使用。

　　飛機(jī)引擎的發(fā)動原理：　　在空中飛行的飛機(jī)同樣承受阻力，因此飛機(jī)必須有推進(jìn)系統(tǒng)，否則阻力將使飛機(jī)愈來愈慢終至墜毀。飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)常見的有往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)和渦輪引擎二類?！　?、往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)是最傳統(tǒng)的飛機(jī)動力源，萊特兄弟的第一架飛機(jī)就是采用四沖程的內(nèi)燃機(jī)。通常是使用螺旋槳把往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的輸出馬力轉(zhuǎn)變成推進(jìn)力。渦輪引擎可分為 :渦輪噴射、渦輪扇噴射和渦輪軸引擎三大類。 往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)和汽車、機(jī)車使用者的原理相同，除了模型飛機(jī)之外，絕少使用二沖程引擎者。四沖程引擎分為進(jìn)氣、壓縮、爆炸、排氣四個沖程。　　2、渦輪引擎由前面吸入空氣，經(jīng)由壓縮器增壓之后，即將油與氣混合并於燃燒室引燃。燃燒后的高溫排氣流經(jīng)渦輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的力量，此力量經(jīng)過傳動軸去驅(qū)動壓縮器。此時排氣仍含有甚多熱能，即經(jīng)由噴嘴高速噴出，依反作用定律產(chǎn)生推力。　　扇式噴射是把壓縮器或渦輪葉片延長成為類似較短的螺旋槳葉片。壓縮器葉片延長者叫作前扇式，渦輪葉片延長者叫作后扇式。