航空發動機到底有幾種？

姜浩峰

航空發動機，作為“現代工業皇冠上的明珠”，在世界上只有工業能力頂尖的國家能夠研發。

特別是大飛機發動機，目前來說，市場幾乎被世界三大航空發動機生產商包攬——它們分別是美國通用電氣、英國羅爾斯·羅伊斯和美國普拉特·惠特尼。除此之外，諸如俄羅斯索洛維耶夫設計局的產品，則無法打入世界主流民航機市場。

8月28日，中國航空發動機集團公司成立大會在北京舉行。這意味著中國將加速航空發動機的研發和生產，未來，中國國產大飛機，將擁有中國心。

回顧歷史，航空發動機究竟有多少種？其原理大致有何異同？航空發動機被譽為國之重器，特別是上周中國空軍司令員馬曉天稱，中國空軍正在發展新一代遠程轟炸機，相信未來我國對航空發動機越來越重視，整合力度也在不斷加大，會研發出新一代主流發動機。

槳扇發動機

渦槳發動機的燃油效率通常高于渦扇發動機，但它也不是盡善盡美，原因之一是，渦槳發動機上多了一個減速器，也就是變速齒輪。變速齒輪的存在一是增加了發動機重量，二是多少會帶來一些功率上的損耗。為此，有的國家研制一種不需要變速齒輪的發動機，它就是槳扇發動機。比如烏克蘭與俄羅斯共同研發的安-70運輸機就采用槳扇發動機。

渦扇發動機

渦扇發動機和渦噴發動機兩者之間的區別在于，渦噴只有一個空氣通道，專業上叫做“涵道”，而渦扇發動機卻有兩個空氣通道。也就是說，渦噴發動機是單涵道發動機，而渦扇是雙涵道發動機。

發動機在運轉時，外涵道與內涵道空氣流量的比值叫做涵道比。有一個規律——涵道比越大越省油，經濟性越好，高涵道比的發動機在亞音速時有非常好的能效，所以它廣泛地運用于客機、運輸機等。

現代戰斗機也大多采用渦扇發動機，只是，為了追求高空的超音速性能，使用低涵道比的發動機。美國F22猛禽戰斗機使用的渦扇發動機，涵道比很低，只有0.3：1。

星型發動機

星型發動機，某種程度上就是汽車發動機的升級版。也就是將發動機的氣缸環繞曲軸呈星型排列的一種活塞式發動機。

在飛機發明之出，使用的是與汽車發動機類似的V型活塞式發動機。但在1903年飛機發明之際，星型發動機就用在了飛機上了。在噴氣發動機出現之前，活塞式飛機發動機大多采用星型設計。

盡管星型發動機顯出了某種優勢，但在噴氣式飛機發明以前，星型發動機一直與V型發動機并存，誰都沒有徹底將對方擠出市場。有很大一部分飛機仍采用V型設計。

由于工藝水平的進步，當代一些仍使用活塞發動機的輕型飛機，大多采用更簡潔的用直列或水平對置型發動機。星型發動機基本已經退出了歷史舞臺。

渦槳發動機

渦輪螺旋槳噴氣發動機的本質類似于渦噴發動機接上一個減速器，并帶動外部的螺旋槳。中國自行設計研制的水陸兩棲飛機蛟龍-600，采用國產WJ-6渦槳發動機。目前，蛟龍-600是世界上最大的水陸兩用飛機，于2016年7月23日總裝下線。

渦噴發動機

在一戰與二戰之間，飛機制造技術有了長足的進步。1937年，世界上第一個渦輪噴氣發動機就裝備在飛機上了。

從大的方面看，渦噴發動機由5個結構組成。空氣從進氣道進入發動機后，首先被高速運轉的壓氣機壓縮，產生高壓致密空氣以提供大量氧氣，燃燒室噴油燃燒，向后沖擊渦輪機，而渦輪機又帶動前面的的壓氣機，燃氣流從噴口噴出產生推力。

渦噴發動機使用范圍很廣，從低空低速到高空超音速飛機都有廣泛應用。當年蘇聯的戰斗機米格-25高空超音速戰機采用渦噴發動機，曾經創下3.3馬赫的飛行紀錄，也創下了37250米的升限紀錄。使用渦噴發動機的戰斗機很適合在高空進行超音速飛行。