渦扇和渦噴的區別-渦噴和渦扇哪個更先進

提及航空發動機，其種類之多讓我們眼花繚亂，而渦噴、渦扇、渦槳、渦軸這四大類航空發動機出現頻率是最高的，但是有多少人清楚的知道他們之間的區別、優劣以及性能呢？你真的能分清它們嗎？今天，就讓我來為大家簡單介紹一下。

渦噴發動機通常用于高速飛機，其完全依賴燃氣流產生推力，它主要有兩種類型，分別是離心式（離心式由英國人弗蘭克·惠特爾爵士于1930年發明，但是直到1941年裝有這種發動機的飛機才第一次上天，也沒有參加第二次世界大戰）和軸流式（誕生在德國，世界上第一款噴氣式發動機——Me-262就是采用軸流式渦噴發動機作為動力）。

渦噴發動機大體由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成，飛機飛行時空氣先進入進氣道，通過管道調整使氣流達到合適的速度，之后壓氣機對氣流加壓加熱（在亞音速時，壓氣機是氣流增壓的主要部件），流入燃燒室后形成高溫高壓燃氣，在渦輪內經過燃燒后的氣流能量大大增加，由于渦輪內的膨脹比遠大于壓氣機中的壓縮包，因此渦輪出口處的氣流壓力和溫度要比進氣口處高很多，這部分高溫高壓氣流在尾噴管內繼續膨脹，隨后高速沿發動機軸向從噴口向后排出，就是這部分氣流使渦噴發動機產生了推力。

理論上來說，氣流從燃燒室中出來后，溫度越高能量就越大，發動機所獲得的推力也就越大，但是由于渦輪材料的限制，推力最多只能達到1650KN左右，而要想在短時間內增加推力，現代的普遍做法是在渦輪后再加上一個加力燃燒室，在其中噴入燃油讓未充分燃燒的燃氣與噴入的燃油混合再次燃燒，由于加力燃燒室內無旋轉部件，溫度可達2000℃，能使發動機的推力增加至原來的1.5倍左右。但是其缺點就是會使油耗急劇加大，同時過高的溫度也會影響發動機的壽命。

渦扇發動機是指由噴管噴射出的燃氣與風扇排出的空氣共同產生反作用推力的燃氣渦輪發動機，渦扇發動機的結構簡單來說就是在渦噴發動機前面放置風扇，加了一個外殼，后面再增加1-2級低壓低速渦輪，這些渦輪帶動消耗掉一部分從渦噴發動機中產生的高溫高壓燃氣來帶動前面的風扇，達到降低燃出速度的目的。

民航客機的發動機即為渦扇發動機

被風扇吸入的氣流一部分被送進壓氣機（即內涵道），像在普通噴氣發動機內一樣轉化為高壓燃氣，而另一部分則在渦噴發動機殼外向外排出（即外涵道），因此，渦扇發動機的燃氣能量被分派到了風扇和燃燒室分別產生的兩種排氣氣流上。只需要通過適當改進的渦輪結構和增大風扇直徑便可以大幅度提升發動機的熱效率和推進效率，而效率高就意味著油耗更低，航程更遠。

渦槳發動機大致原理與傳統螺旋槳發動機基本相同，它們都是以螺旋槳旋轉時所產生的力量來作為飛機前進的推進力，主要區別除了驅動螺旋槳的動力來源不一樣外，它們的螺旋槳旋轉速率也是不同的（渦槳發動機的螺旋槳通常是以恒定的速率運轉，而活塞動力的螺旋槳則會依照發動機的轉速不同而有轉速高低的變化）。

渦槳發動機從外觀上是最好分辨的，它的內部結構與渦噴發動機大致相同，最主要的區別就是燃氣不僅僅是從尾噴口噴出那么簡單（渦輪螺旋槳發動機以螺旋槳產生的拉力為主，噴氣所產生的的推力很小，只占總推力的5%左右），它最主要職責是帶動前面的螺旋槳旋轉，由于螺旋槳的轉速要比渦輪慢很多，因此渦槳發動機上都安裝有一套減速齒輪。

由于渦扇發動機中低速性能好，燃油經濟性更高，而且其可以在海上使用，因此目前在中速遠程運輸機（歐洲A-400M）、旅客機、海上巡邏機、反潛機（P-3C）等常常裝用這種發動機，甚至還有某些遠程轟炸機也使用渦輪螺旋槳發動機。（俄羅斯安-70所使用的是槳扇發動機，其既可被看做是渦槳發動機也可被看做是渦扇發動機）

不管是渦扇還是渦槳，都屬于在渦噴發動機的基礎上進行的一些改進，而渦軸發動機則不同于他們三者，其不是用于固定翼飛機的，它是直升機用發動機，在上世紀50年代初由法國最先研制。

與一般航空噴氣發動機一樣，渦軸發動機也擁有進氣裝置、壓氣機、燃燒室、渦輪及排氣裝置五大機件，而且其大都裝有自由渦輪，如下圖所示，全面兩級是普通渦輪，后面是自由渦輪，燃氣在其中做功，通過傳動軸帶動直升機旋翼與尾槳轉動，此外，從渦輪流出來的燃氣，經過尾噴管噴出，可產生一定的推力，由于噴速不大，這種推力很小，如折合為功率,大約僅占總功率的十分之一左右（為了合理利用這些推力，渦軸發動機噴口可能向下、可能向上也可能向兩側，并不一定非向后不可）。

渦軸發動機相比于活塞發動機來說功率要大的多，目前各國所使用的渦軸發動機最大功率可達6000馬力甚至10000馬力。但是渦軸發動機制造比較困難,制造成本也較高，特別是由于旋翼的轉速更低,它需要比渦輪螺旋槳發動機更重更大的減速齒輪系統,有時它的重量竟占發動機總重量一半以上。

其實如果不算渦軸發動機的話，其他三款發動機的核心原理都差不多，只是根據燃油經濟、實際用途不同分成三種結構。