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天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《周易》

航空发动机原理

天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《周易》

1概论

航空动力装置的功能是为航空器提供动力，推进航空器前进，所以航空动力

装置也称为航空推进系统。它主要包括航空发动机，以及为保证其正常工作所必

需的系统和附件，如燃油系统、滑油系统、起动系统和防火系统等，通常简称为

航空发动机。

1.1航空燃气涡轮发动机的基本类型

目前航空燃气涡轮发动机有五种基本类型：涡轮喷气发动机、涡轮螺桨发动

机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机和供垂直/短距离飞机用的发动机。

涡轮喷气发动机简称涡喷发动机（WP）。从结构上讲，它由压气机、燃烧室、

燃气涡轮和尾喷管四个主要部件组成（见图1-1），其特点是：涡轮只带动压气

机压缩空气，发动机的全部推力来自高速喷出的燃起流所产生的反作用力。

涡轮喷气发动机经济性差高温、高速燃气由尾喷管排出，能量损失大，因此

经济性差。

图1-1涡轮喷气发动机

涡轮螺桨发动机简称涡桨发动机（WJ）。在这类发动机中，涡轮除带动压气

机供给发动机所需的空气外，还带动螺桨，产生飞机前进的拉力。由尾喷管喷出

的燃起流所产生的推力只占飞机前进力的很少一部分（10％）。从结构上讲，这

类发动机还多一个部件——减速器。

涡轮风扇发动机简称涡扇发动机（WS），又称内外涵发动机。它是介于涡喷

和涡桨之间的一种发动机。它由两个同心圆筒的内涵道和外涵道组成，在内涵道

中装有涡喷发动机的部件——压气机、燃烧室和涡轮，在外涵道中装有由内涵转

子带动的风扇（见图1-2）。发动机的推力是内、外涵道气流反作用力的总和。

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外、内涵道空气流量之比称为流量比，又称涵道比。涡扇发动机的优点是,推力

大了,排出的能量小了,耗油率低。

图1-2涡轮风扇发动机

若在涡桨发动机中，发动机输出轴不带动螺桨，而用来输出功率，例如带动

直升机的旋翼、舰艇的推进器、或地面的发电机和油泵等，则这种燃气涡轮发动

机称为涡轮轴发动机，简称涡轴发动机（WZ）。

1.2航空燃气涡轮发动机性能指标

涡轮发动机和涡扇发动机都是将燃气发生器的可用功用于增加流过发动机

气流的动能并产生反作用推力。因此，评定这两类发动机性能的指标都与推力有

关。

1.推力F和单位推力

发动机推力F是涡轮发动机或涡扇发动机的一个主要性能参数。当飞机的空

气动力特性相同时，发动机推力越达，飞机就飞得越快越高，机动性也越好。

在尾喷管完全膨胀和不计燃油质量流量的情况下，推力F可由下式计算：

F=q(v-v)

ma21

式中q——空气质量流量；

ma

V——进气速度；

1

V——排气速度。

2

但是发动机推力的大小，不足以评定发动机循环性能的优劣，因为对于循环