對藍天的嚮往和在空中飛翔的渴望，是人類孜孜以求的目標。
所以自從20世紀初葉徠特兄弟實現人類長久以來的飛行夢想以來，人類對天空的探索從沒停止過。
最初飛機的動力來自活塞式發動機；1950年代之後，活塞式發動機逐漸讓位於燃氣渦輪發動機。由於在高速飛行時，活塞式發動機輸出推力較小，因此在現代飛機中，動力裝置絕大多數為燃氣渦輪發動機。
航空燃氣渦輪發動機分為若干種：
[渦輪噴氣發動機]、
[分別排氣渦輪風扇發動機、混合排氣渦輪風扇發動機]、
[渦輪槳發動機]、
[渦輪軸發動機]
011. 渦噴發動機
0進氣道進氣---1壓氣機增壓---2燃燒室加熱---3渦輪膨脹作功帶動壓氣機---4尾噴管膨脹加速---9排氣到體外
對了，常有航空愛好者覺得燃氣輪機這東西不可思議，有點像是“永動機”，不然怎麼能夠自己（渦輪）帶動自己（壓氣機）轉呢？
其實並不是醬紫滴~~
燃氣渦輪發動機先由輔助動力裝置（APU）帶動，APU就是一個小型的燃氣輪機，而APU由一個小電動機帶動。發動機轉起來之後，壓氣機源源不斷地把壓縮了的空氣送到後面的燃燒室，在燃燒室裡空氣和燃油混合燃燒，向後排出高溫高速高壓氣體，這些氣體帶動渦輪旋轉，渦輪和壓氣機是用軸連在一起的，因此渦輪旋轉了，壓氣機也跟著旋轉，就不斷地把空氣壓縮進去了~~
崑崙渦噴發動機是我國第一臺走完自行設計、試製、試驗、試飛全過程的航空發動機，崑崙發動機的軍用代號是渦噴14。
02
2. 渦輪風扇發動機
渦輪風扇發動機要比渦輪噴氣發動機更省油，尤其是超過音速不太多時。所以民用噴氣飛機大多數採用的是分別排氣式渦輪風扇發動機。
我國民用分開排氣渦輪風扇發動機還未研製成功，軍用混合排氣渦輪風扇發動機已成功批量生產的有：相當於英國60年代的SPEY（斯貝）國內法仿製型號是WS-9，改進型號叫秦嶺，用於飛豹上。相當於蘇27上的AL31的太行也研製成功。美國用於F22的F-119-PW-100雙轉子加力渦扇發動機已能無加力超音速巡航，而AL31還不行。
2.1分別排氣渦輪風扇發動機
進氣道進氣--風扇增壓--氣流分為兩股
內涵氣流：壓氣機增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動風扇和壓氣機--內涵尾噴管膨脹加速--排氣到體外
外涵氣流：外涵道--外涵尾噴管膨脹加速--排氣到體外
我們常見的民航客機所採用的發動機，多半是分別排氣渦輪風扇發動機，比如著名的V2500，PW4000,GE90....
這就是著名的V2500發動機“國際航空發動機公司”生產的，給A320使用的。
MD90，A321飛機都採用了這種發動機
V2500發動機是軸流式，雙轉子，高涵道比（恩，就認為外面那圈的氣流比裡面那圈大些吧 ）
渦輪風扇發動機的結構是：
5級低壓壓氣機（包括最前端（最左端）的最大的那一坨風扇葉片）
10級高壓壓氣機
環型燃燒室
2級高壓渦輪
5級低壓渦輪
混合排氣渦輪風扇發動機
進氣道進氣--風扇增壓--氣流分為兩股
內涵氣流：壓氣機增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動風扇和壓氣機--混合器
外涵氣流：外涵道--混合器
兩股氣流在混合器中摻混--尾噴管膨脹加速--排氣到體外
秦嶺渦扇發動機
太行發動機
太行大推力渦輪風扇發動機就是網上所說的WS10/10A、B、C、D系列發動機，推比8左右。太行發動機的研製始於上世紀八十年代末，2005年12月28日完成設計定型審查考核，歷時18年。太行發動機是中國首個具有自主知識產權的高性能、大推力、加力式渦輪風扇發動機，它結束了國產先進渦扇發動機的空白。太行發動機由中國606所研製，是國產第三代大型軍用航空渦輪風扇發動機。採用大推力函比及全自動數字化控制系統，最大推力不超過12000公斤。
太行發動機和它的總設計師張恩和
渦輪軸發動機
航空渦輪軸發動機，或簡稱為渦鈾發動機，是一種輸出軸功率的渦輪噴氣發動機。法國 是最先研製渦軸發動機的國家。50年代初，透博梅卡公司研製成一種只有一級離心式葉輪壓氣機、兩級渦輪的單轉於、輸出軸功率的直升機用發動機，功率達到了 206kW(280hp)， 成為世界上第一臺直升機用航空渦輪軸發動機，定名為“阿都斯特—l”(Artouste—1)。首先裝用這種發動機的直升機 是美國貝爾直升機公司生產的Bell 47(編號為XH—13F)，於1954年進行了首飛。
渦軸發動機的主要機件與一般航空噴氣發動機一樣，渦軸發動機也有進氣裝置、壓氣機、燃燒室、渦輪及排氣 裝置等五大機件，渦軸發動機典型結構如下圖所示。
壓氣機
壓氣機的主要作用是將從進氣道進入發動機的空氣加以壓縮，提高氣流的壓強， 為燃燒創造有 利條件。根據壓氣機內氣體流動的特點，可以分為軸流式和離心式兩種。軸流式壓氣機，面積小、流量大；離心式結構簡單、工作較穩定。渦軸發動機的壓氣機，其結構形式 幾經演變， 從純軸流式、單級離心、雙級離心到軸流與離心混裝一起的組合式壓氣機。當前，直升機的 渦軸發動機大多采用的是若干級軸流加一級離心所構成的組合壓氣機。例如，國產渦軸6、 渦軸8發動機為l級軸流加1級離心構成的組合壓氣機；“黑鷹”直升機上的T700發動機其壓氣機為5級軸流加上l級離心。壓氣機部件主要由進氣導流器、壓氣機轉子、壓氣機靜子及防喘裝置等組成。壓氣機轉子是一個高速旋轉的組合件，軸流式轉子葉片呈葉柵排列安裝在工作葉輪周 圍，離心式轉子 葉片則呈輻射形狀鑄在葉輪外部，見下圖。壓氣機靜於由壓氣機殼體和靜止葉片組成。轉於旋轉時，通過轉子葉片迫使空氣向後流動，不僅加速了空氣，而且使空氣 受到壓 縮，轉於葉片後面的空氣壓強大於前面的壓強。氣流離開轉於葉片後，進入起擴壓作用的靜於葉片。在靜於葉片的通道、空氣流速降低，壓強升高，得到進一步壓 縮。一個轉子加一個靜於稱為一級。衡量空氣經過壓氣機被壓縮的程度，常用壓縮後與壓縮前的壓強之比，即增壓比來表示。
增壓比是評估壓氣機性能的重要指標。現代直升機裝用的渦軸發動機，要求壓 氣機的總增壓比越來越高，有的已使增壓比達到20，以使發動機獲取儘可能高的熱效率和軸功率。
燃燒室
燃燒室是發動機內燃油與空氣混合、燃燒的地方。燃燒室一般由外殼、火焰筒組成，氣流進口處還設有燃油噴嘴，起動時用的噴油點火器也裝在這裡。燃燒室的 工作條件十分惡劣，由於氣體流速很高(一般流速為50一100m／s之間)，混合氣燃燒如大風中點火，因此保持燃燒穩定至關重要。為了保證穩定燃燒，在燃 燒室結構設計上採取氣流分流和火焰穩定等措施。
經過壓氣機壓縮後的高壓空氣進入燃燒室，被火焰筒分成內、外兩股，大部分空氣在火 焰筒外部，沿外部通道向後流動，起著散熱、降溫作用；小部分空氣進入火焰筒內與燃油噴 嘴噴出(或者甩油盤甩出)的燃油混合形成油氣混合氣，經點火燃燒成為燃氣，向後膨脹加速，然後與外部滲入火焰筒內的冷空氣摻合，燃氣溫度平均可達 1500℃，流速可達230m／s，高溫、高速的燃氣從燃燒室後部噴出衝擊渦輪裝置。
工作時，先靠起動點火器點燃火焰筒內的混合氣，正常工作時靠火焰筒內的燃氣保持穩定燃燒。由於燃燒室的零件工作在高溫、高壓下，工作中常出現翹曲、變形、裂紋、過熱燒穿等故障，為此燃燒室採用熱強度高、熱塑性好的耐高溫合金。
按照燃氣在燃燒室的流動路線，燃燒室可分為直流和迴流式兩種。直流燃燒室形狀細且長，燃氣流動阻力小，迴流燃燒室燃氣路線迴轉，燃氣流動阻力大，但可 使發動機結構緊湊，縮短轉於軸的長度，使發動機獲得較大的整體剛度。圖2．2—34為國產禍軸8發動機的 燃燒室，是介於以上兩者之間的一種折流燃燒室，使燃氣折流適應甩油盤甩出燃油的方向， 以提高燃油霧化質量及燃燒室工作效率。
渦輪
渦輪的作用是將高溫、高壓燃氣熱能轉變為旋轉運動的機械能。它是渦抽發動機的主要機件之一，要求尺寸小、效率高。渦輪通常由靜止的導向葉片和轉動的工 作葉輪組成。和壓氣機恰好相反，禍輪的導向葉片在前，工作葉片在後。從燃燒室來的燃氣，先經過導向葉片、由於葉片間收斂形通道的作用，提高速度、降低壓 強，燃氣膨脹並以適當的角度衝擊工作葉輪，使葉輪高速旋轉。現代渦軸發動機進入渦輪前的溫度可高達1500℃，渦輪轉速超 過50000r／min。由於渦輪工作時要承受巨大的離心力和熱負荷，所以渦輪一般選用耐高溫的高強度合金鋼，此外，還要為禍輪的散熱和軸承的潤滑進行周 密設計。
與一般渦輪噴氣發動機不同，直升機用渦軸發動機的渦輪既要帶動壓氣機轉動，又要帶 動旋翼、尾槳工作。現在大多數渦軸發動機將渦輪分為彼此無機械連接的前、後兩段，見上圖。前段帶動壓氣機工作，構成發動機的燃氣發生器轉子；後段作為動力 軸，即自由 渦輪，輸出鈾功率帶動旋翼、尾槳等部件工作。前、後兩段雖不發生機械連接關係，卻有著 氣體動力上的聯繫，可以使得燃氣發生器渦輪與自由渦輪在氣體熱能分配上隨飛行條件改變 作適當調整，這樣就能使渦軸發動機性能與直升機旋翼性能在較寬裕的範圍內得到優化組。
渦軸8（WZ8）型渦輪軸式噴氣發動機是在法國阿赫耶渦軸發動機的基礎上，由我國南方航空動力機械公司生產的軍民兩用的發動機。牌號為渦軸8，主要用於直9系列直升機。
渦軸-9（WZ9）
為目前武直-10的動力，目前沒有比較公開的詳細資料，應該出自608所。2013年直博會大秀其優秀機動性
渦軸-16（WZ16），是由中方與法國透博梅卡公司聯合研製的大功率發動機的代號，法國編號為“阿蒂單”-3，該發動機的功率達到1200-1500千瓦，超過了加拿大普·惠生產的PT6C-67C渦軸發動機（1250千瓦功率）。後因各種原因被迫放棄，而改用了國產渦軸-9型發動機。渦軸-16研製成功後，如果能再次整合到武直十項目中，能令武直十的性能成倍躍升，或能從現在的中型武裝直升機一躍成為與阿帕奇比肩的重型武裝直升機。
渦軸-16，未來國產武直的希望啊！！
渦輪槳發動機
進氣道進氣-壓氣機增壓-燃燒室加熱-渦輪膨脹作功帶動壓氣機和螺旋槳-尾噴管膨脹加速-排氣到體外
發動機是槳扇發動機的一種方案，可以說是採用先進技術的渦輪螺槳發動機。是帶有外涵道的槳扇發動機，可以視為超高涵道比的渦輪風扇發動機（涵道比為 15~20量級）。普通螺旋槳由3到4片直葉片組成，而槳扇由8到10片後掠葉片組成，此外還具有葉型薄、最大厚度位置後移等特點。這些特點克服了一般螺 旋槳在飛行馬赫數在達到0.65（大約800KM/H）之後效率迅速下降的問題，而使推進效率較高的優越性保持到飛行馬赫數0.8左右。
近40年來用於支線客機和通用飛機的渦槳發動機已經成功地研製和使用了兩代產品。第三代產品正在研製並陸續投產。第一代是20世紀70年代前投入市場的，主要代表機種為達特、PT6A和TPE331、NK-4、AI-20等，功率範圍500～1 500kW，耗油率為0.35～0.40kg/(kW·h)，主要是12～60座的中短程的民航機。第二代是20世紀70年代末80年代初投入市場的，主要有PW100、CT7-5和TPE331-14/15等。這類發動機的主要技術數據為：壓比11～16，渦輪前溫度1 273～1 533K，耗油率0.280～0.315kg/(kW·h)。第三代產品是指20世紀90年代以後的發動機。主要有AE2100和APE351-20兩型發動機。AE2100是美國艾利遜公司（已為羅·羅公司收購）研製的大功率渦槳發動機，功率為4 474kW，如改進高壓渦輪，功率可提高到5 880kW。發動機的發展潛力較大。TPE351-20是美國加雷特公司（屬霍尼韋爾公司）為40座支線客機研製的中等功率的推進式渦槳發動機，原型機功率為1566kW，採用新的壓氣機後可使功率提高到1870kW。該型發動機是基於F109和TPE331-14等的技術基礎設計的，發展潛力很大。此外加拿大普·惠公司也在發展PW200系列發動機，它包括渦軸型和渦槳型，也很有發展潛力。表6列舉了第二代和第三代渦槳發動機的有關性能參數。
渦槳發動機適用於巡航馬赫數為0.7~0.8的短途運輸機。
這是一個噴氣發動機的反推力裝置示意圖.
正常飛行時
反推力裝置打開時候.
閱讀更多 科技智能製造 的文章
