說發(fā)動機，先就要明確啥叫發(fā)動機推力，很多寫發(fā)動機，寫超巡的，其實壓根就搞不清啥叫推力。
先說一個基本的物理學概念，動量守恒定律，如果一個系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零，那么這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這個結論叫做動量守恒定律。在現(xiàn)階段的物理世界里觀測到的宏觀物體，都是遵守這個定律的，飛機也不例外。
那我們說這個，跟推力有啥關系?關系大了，噴氣式發(fā)動機的基本原理就是動量守恒，發(fā)動機的噴流向后運動，這噴流本身是有速度和重量的，這就產生了一個向后的動量，而跟這個向后動量守恒的就是飛機向前增加的動量，而這個動量就是一般所說的推力了?；蛘哒f，推力就等于發(fā)動機噴流的動量減去發(fā)動機進氣的動量。
▲空氣噴氣式發(fā)動機剖面圖
先搞清楚這個原理了，就知道推力是怎么來的，怎么才能有更大的推力了。無非就是增加噴流的質量，或者增加噴流的速度，又或者兩者都增加。比如說渦輪風扇發(fā)動機，就是通過外涵道大量吸入空氣來增大發(fā)動機的進氣流量。如果一個噴流，流量是100千克，速度是100米每秒，他的動量是10000，而另外一個噴流，流量是1000，速度是10米每秒，那他的動量同樣是10000
這里又牽涉到另外一個概念，叫做能量守恒，發(fā)動機向后噴氣產生推力，消耗的都是燃料的化學能，而動量公式是P=MV，也就是說動量是跟速度和重量都成正比，而動能則相反，是E=（1/2）Mv^2，也就是動能跟重量成正比，跟速度的平方成正比。這樣的話，流量100，速度100的，他的噴流的動能需要有50萬焦，而流量1000，速度10的，他的噴流動能就只有5萬焦了，只有前者的十分之一，也就是說同樣的推力（這里是個簡單模型，不考慮飛機運動速度，只算靜止臺架推力），后者消耗的燃料只有前者的十分之一。
前面說到這是個靜止的簡單模型，實際上就是沒有考慮到飛機進氣速度增加的問題，一個發(fā)動機，在臺架狀態(tài)，他的進氣速度是0，而在2倍音速，他的進氣速度則要超過600米，一個發(fā)動機如果噴流速度只有600米，那他在2馬赫速度下，進氣速度和排氣速度就相當了，推力就等于0.也就是說，在同等飛行速度下，噴流速度越大的，高速性能越好
上面是解釋一些基本概念，只要這些概念搞清楚了，發(fā)動機的高速性能其實就很清楚了。
▲渦輪風扇發(fā)動機
發(fā)動機有兩個重要參數(shù)，一個是渦輪前溫度，一個是噴流溫度，渦輪前溫度和噴流溫度的區(qū)別，就是噴流從燃燒室出來，經(jīng)過了渦輪，推動渦輪做功以驅動壓氣機（包括風扇），然后在噴出噴管之前，如果發(fā)動機有外涵道的話，高溫高壓空氣還要跟外涵道出來的低溫低壓空氣混合，熱力學就不需要復習了，這些必然都會導致噴流溫度低于渦輪前溫度。、發(fā)動機的高速能力，實際上就取決于噴流溫度的高低，噴流溫度越高，在同等進氣速度下能產生的單位噴流重量推力就越大。而渦輪做功驅動壓氣機，壓氣機的增壓比越高，渦輪需要輸出給壓氣機的功率也就越大，噴流損耗在渦輪上的功率也就越大。
要提高飛機的高速性能那要求的是什么？就是在同一飛行速度下，噴流的速度越高越好，對應的也就是說，渦輪前溫度高，在渦輪部分的消耗小，混入的低溫氣體少。這也就是為什么說渦輪噴氣發(fā)動機比渦扇發(fā)動機高速性能好的原因了，渦輪發(fā)動機的增壓比一般都低于15，與渦扇發(fā)動機動不動就是超過20，甚至30的比，其渦輪消耗的功率小得多，而其外涵道的低溫空氣流量小（部分渦輪發(fā)動機也有連續(xù)放氣活門，把一部分空氣不經(jīng)過燃燒室直接排入噴管），使得其在同樣的渦輪前溫度下，噴流速度遠超過渦扇發(fā)動機。
比如說經(jīng)典的高速用渦噴發(fā)動機，J58的增壓比只有8點幾，R15更低，這就是他們實現(xiàn)高速的底氣所在，雖然渦輪前溫度只有1000攝氏度左右，但是大部分1400攝氏度渦輪前溫度的渦扇發(fā)動機，他們的噴流經(jīng)過渦輪做功減速再跟外涵道空氣混合后，排氣溫度都比這些渦噴低得多，這也就是為什么渦噴的高速好的原因了。
而加力燃燒室，他的溫度一般達到了1800攝氏度級別，后面也沒有渦輪來降低噴流速度，這產生的噴流就比發(fā)動機本體出來的噴流高得多，所以傳統(tǒng)飛機超音速主要就是靠加力燃燒室了。
▲國產渦噴-7渦輪噴氣式發(fā)動機剖面圖
而高速性能好的渦扇，比如F119，他的渦輪前溫度達到了1700攝氏度，而壓比跟1399攝氏度的F100基本一樣，也就是說他過了渦輪后剩余的排氣溫度也比F100差不多要高個300攝氏度了，外涵道的涵道比又很小，混合損失也低，所以高速性能遠遠超過F100這樣的典型三代渦扇發(fā)動機。
但是，前面過，消耗的能量是基于動能定理的，產生的推力則是基于動量守恒，也就是說噴流速度越快，油耗同比就越高，而且渦輪前溫度=燃料燃燒增加的溫升+空氣本身的溫度，增壓比越高的發(fā)動機他進入燃燒室的空氣壓縮率越高，也就是說空氣溫度高，達到同樣的渦輪前溫度需要燃料提供的能量更少。因此F119這樣的發(fā)動機，壓比低，涵道比低，溫度又特別高，所以其油耗基本也達到了渦噴的水平。
從上面我們就能看出來，什么叫高速性能好的發(fā)動機？就是噴流速度高的發(fā)動機，而噴流速度怎么看？看流量就知道了，就是你的推力/你吸進去空氣的流量，這個數(shù)值越大的，說明他的噴流速度越大，反之則是越小，比如典型三代的戰(zhàn)斗機發(fā)動機，空氣流量120千克，推力120千牛，而民航發(fā)動機，則是流量400千克，推力150千牛，這兩者的高速性能就不用對比了，天差地別。
▲F119渦扇發(fā)動機
從這里也能看出來，發(fā)動機的絕對推力，其實跟高速性能沒多大關系，不是說發(fā)動機推力大，這飛機就能超巡的。而是要求噴流速度高，或者說單位空氣流量的推力大，高速性能才好。所以新一代的軍用渦扇發(fā)動機，加強高速能力，最終達到F119這樣的超巡能力，靠的就是低壓比，高溫度，小涵道比。把這三條拿去跟發(fā)動機對比一下，就知道其能不能實現(xiàn)超巡了?？吹绞裁创?500發(fā)動機推力比RD33大很多，RD33都能超音速，9500裝上去就超巡了之類的昏話，你一口濃痰吐他臉上絕對沒錯的。
624所和606所的論文，都反復提到過，飛機要實現(xiàn)超巡，渦輪前溫度至少要1500攝氏度以上，就是依靠這個高的渦輪前溫度來實現(xiàn)高的噴流速度，為此犧牲油耗也是必須的。YF120之所以牛逼，就在于它亞音速狀態(tài)是涵道比較大的渦扇，到了高速狀態(tài)，減少外涵道流量變成了一臺漏氣渦噴，能同時兼顧高速低速下的航程。
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