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发动机发展史

航空发动机（aero-engine），为航空器提供飞行所需动力的发动机。有3种类型：

①活塞式航空发动机。早期在飞机或直升机上应用的航空发动机，用于带动螺旋桨或

旋翼。大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦。后来为功率大、高速性能好的燃气涡

轮发动机所取代。但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型

飞机。

②燃气涡轮发动机。应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨

发动机和涡轮轴发动机，都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于

时速小于800千米的飞机；涡轮轴发动机主要用作直升机的动力；涡轮风扇发动机主要用

于速度更高的飞机；涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。

③冲压发动机。特点是无压气机和燃气涡轮，进入燃烧室的空气利用高速飞行时的冲

压作用增压。它构造简单、推力大，特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和低速

下性能欠佳，限制了应用范围，仅用在导弹和空中发射的靶弹上。

上述发动机均由大气中吸取空气作为燃料燃烧的氧化剂，故又称为空气发动机。其他

还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动机。火箭发动机由于燃料消耗太大，不适于长时

间工作，故仅用于短时间内给飞机加速（如起飞加速器，或发射飞弹的推进。）。脉冲发

动机主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太阳电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机，

尚处在试验阶段。

一、活塞式发动机时期

很早以前，我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔，也曾作过各种尝试，但是多

半因为动力源问题未获得解决而归于失败。最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去

试，但因为发动机太重，都没有成功。到19世纪末，在内燃机开始用于汽车的同时，人们

即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源，并着手这方面的试验。

●早期的液冷发动机居主导地位：1903年，莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发

动机改装之后，成功地用到他们的飞行者一号飞机上进行飞行试验。这台发动机只发出

8.95kW的功率，重量却有81kg，功重比为0.11kW/daN。发动机通过两根自行车上那样

的链条，带动两个直径为2.6m的木制螺旋桨。首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为

36.6m。但它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气飞行器

的成功飞行。

以后，在飞机用于战争目的的推动下，航空在欧洲开始蓬勃发展，法国在当时处于领

先地位。美国虽然发明了动力飞机并且制造了第一架军用飞机，但在参战时连一架可用的

新式飞机都没有。在前线的美国航空中队的6287架飞机中，有4791架时法国飞机，如装

备伊斯潘诺-西扎V型液冷发动机的斯佩德战斗机。这种发动机的功率已达130~220kW,

功重比为0.7kW/daN左右。飞机速度超过200km/h，升限6650m。

当时，飞机的飞行速度还比较小，气冷发动机冷却困难。为了冷却，发动机裸露在外，

阻力又较大。因此，大多数飞机、特别是战斗机，采用的是液冷式发动机。这段期间，1908

年由法国塞甘兄弟发明的旋转汽缸气冷星型发动机曾风行一时；这种曲轴固定而汽缸旋转

的发动机，终因功率的增大而受到限制，在固定汽缸的气冷星型发动机的冷却问题解决之

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后，退出了历史舞台。

●两次世界大战之间的重要技术发明：在两次世界大战之间，在活塞式发动机领域出

现几项重要的发明：发动机整流罩既减小了飞机阻力，又解决了气冷发动机的冷却困难问

题，甚至可以的设计两排或四排汽