航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)［內(nèi)附多種戰(zhàn)機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)全方面解剖圖］(來(lái)源網(wǎng)絡(luò))

渦扇，英文Turbofan，是指有管道的高速風(fēng)扇，由燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)。和所有燃?xì)鉁u輪機(jī)一樣，動(dòng)力都是來(lái)自由空氣壓氣機(jī)壓縮，再與油料一起燃燒后的高能氣體，用渦輪把高溫高壓的氣體中部份的動(dòng)能化為機(jī)械能，再用這機(jī)械能驅(qū)動(dòng)前端的壓氣機(jī)繼續(xù)吸入空氣,燃?xì)鉁u輪機(jī)的操作過程基本就是這樣循環(huán)著。同時(shí)渦輪也驅(qū)動(dòng)著高速風(fēng)扇帶來(lái)更多的推動(dòng)力。

現(xiàn)代渦扇，通常風(fēng)扇都在發(fā)動(dòng)機(jī)的最前端。民航機(jī)或任何亞音速的飛機(jī)通常只有一級(jí)風(fēng)扇。風(fēng)扇后接著是低壓氣機(jī)，然后是高壓氣機(jī)。無(wú)論是高壓還是低壓，壓氣機(jī)的級(jí)數(shù)因個(gè)別設(shè)計(jì)而異。低壓從小型渦輪的一級(jí)到大型民航機(jī)的九級(jí)不等。高壓從小型的一級(jí)離心式到大型的17級(jí)不等的軸向式。新式的渦扇多是三軸的，一軸從另一軸間穿過。由不同級(jí)的渦輪以不同的速度驅(qū)動(dòng)。現(xiàn)代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的壓比大的可達(dá)40以上（GE90系列，Trent 900，1000）。壓比越大效率越高越省油。

也有渦扇把風(fēng)扇安裝在后面。比如GE的CF700，雖然簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造，但是結(jié)果令人失望。第一，渦扇基本是一級(jí)低壓縮比的壓氣機(jī)。早期的渦扇靜壓比在1.2左右，現(xiàn)代的大涵道渦扇可到1.8左右。渦扇后面要有足夠長(zhǎng)度的擴(kuò)散器，讓空氣有效的把靜壓轉(zhuǎn)換為動(dòng)能。而后置式渦扇如果要做到這一點(diǎn)必須增加不必要的長(zhǎng)度，影響飛機(jī)的升力。

其次是后置式渦扇因?yàn)榍岸藟簹鈾C(jī)造成的付面層而讓渦扇入口處的空氣狀態(tài)不理想，需要加大風(fēng)扇的口徑才能達(dá)到所要求的推動(dòng)力。而大口徑的風(fēng)扇如果不增加推動(dòng)力，飛行的阻力依舊的增加。所以推力/阻力比不好。

最后，前置式風(fēng)扇的好處在于增加空氣進(jìn)入壓氣機(jī)前的壓力，并且把速度減低，讓進(jìn)入壓氣機(jī)前空氣先被處理過，縮小壓氣機(jī)的正面口徑從而不增加發(fā)動(dòng)機(jī)總體積的情況下增加涵道比。因?yàn)闇u扇、低壓機(jī)和高壓機(jī)由不同的軸及渦輪以不同的速度驅(qū)動(dòng)，總體操作范圍可以受到控制，增加安全性。

現(xiàn)代民航用渦扇的涵道比可達(dá)8左右，而戰(zhàn)斗機(jī)渦扇卻只有在0.3-0.7之間。戰(zhàn)斗機(jī)因?yàn)橐骖檨喴羲俚臋C(jī)動(dòng)性和超音速的穩(wěn)定性而不能有大涵道的經(jīng)濟(jì)。戰(zhàn)斗機(jī)的渦扇通常要三級(jí)左右，更象壓氣機(jī)。雙軸的戰(zhàn)斗發(fā)動(dòng)機(jī)則以幾級(jí)的壓氣機(jī)同時(shí)兼顧低壓和渦扇的功能。涵道比越大，渦扇在高亞音速的推動(dòng)越有效，飛行就越省油。但一旦飛機(jī)超越音速，大涵道渦扇的效率就很快下降，涵道比越大高速阻力就越快超過推動(dòng)力。

前不久有網(wǎng)友提到渦槳，跟渦扇混亂了。渦槳和渦扇不同的是那個(gè)管道，螺旋槳用渦輪燃?xì)鈾C(jī)驅(qū)動(dòng)的就叫渦槳。還有就是速度，渦槳的旋轉(zhuǎn)速度限制于槳葉尖的速度。在常用的螺旋槳尺寸中，通常旋轉(zhuǎn)速度不會(huì)超過2000轉(zhuǎn)/分鐘。因?yàn)榇笥谶@個(gè)轉(zhuǎn)速葉尖的速度會(huì)超過音速而造成效率下降，最終失速。所以渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)通常會(huì)有一個(gè)變速箱來(lái)調(diào)整螺旋槳的速度。渦槳在低亞音速時(shí)最有效（大概時(shí)速400英里以下）。當(dāng)空速提高到某一程度時(shí)需要的槳葉兩面的壓力差距會(huì)很大，區(qū)區(qū)幾片槳葉無(wú)法把壓力的差距頂住，所以需要很多片槳葉。同時(shí)需要一個(gè)管筒封住葉尖以免空氣因壓力差距而向前流。以下為航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)介紹。

小型渦扇Williams International FJ44

最大直徑21英寸

涵道比忘了，應(yīng)該在2-3左右

推力在3500磅左右