航空发动机工作原理(航空发动机的工作原理是什么为什么中国在这方面还是短板呢)

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• 1、航空发动机工作原理、航空发动机的工作原理是什么为什么中国在这方面还是短板呢

航空发动机有很多种，有一些新概念发动机是世界一流的，下面每一种大概简单介绍一下。

涡轮喷气发动机，实际上最早的喷气式战斗机都是涡轮喷气发动机，这种发动机很早就应用于战争当中，主要工作原理是空气通过压气机进入燃烧室，燃油雾化之后跟空气混合到一起，然后点燃它爆燃产生的空气喷出喷口，这种发动机由于技术年代早结构比较简单，所以技术要求很低现在的多数导弹也用这种动力。涡轮喷气发动机的优势就是结构非常简单，而且直径做的很小（没有外涵道）一般导弹都用它，材料要求也不高毕竟二战时期的德国都搞出来了，缺点就是低速时燃烧效率低，而且非常耗油导致小短腿。

涡轮风扇发动机，这种发动机是涡轮喷气发动机的升级，主要是增加了风扇、压气机级数、外涵道使得油耗大大减少，它的内涵道可以看作增加了压气机的涡轮喷气发动机，外涵道主要流过的是空气还能对发动机叶片进行冷却，它们之间的比例叫做涵道比，涵道比越大推力越大越省油。因为内涵道通过多级压气机对空气压缩所以进入燃烧室的是压缩过后的空气，然后由于进入的空气更多氧含量更丰富更有助于发动机燃烧，而且由于存在外涵道所以内涵道产生的动力会在外涵道吸走大量空气，所以很小的内涵道就能带动很大的外涵道，外涵道越大那么吸入或者叫压缩的空气越多，这样喷出去的更多的是空气而不是爆燃过后的空气，这就是涡轮风扇发动机省油的秘密。

但是要强调的是，由于有外涵道的存在，所以涡轮风扇发动机直径很大，所以小型化很困难。由于多出风扇和压气机级数，超音速下的效率不如涡轮喷气发动机。压气机级数更多发动机材料要求更高，因为承受的空气压力越大，多了几级压气机自然结构重量也大体积也大，优点就是非常省油而且推力非常大特别是亚音速的时候。

涡轴发动机，这种发动机通常用于直升机，这种发动机也是由涡轮风扇发动机改变而来，最大的变动是把涡轮的轴系通过机械装置连接到了螺旋桨，工作原理是跟涡轮风扇差不多的原理。

涡桨发动机，这种发动机常用于大型飞机例如运输机、轰炸机、无人机、初级教练机，这种发动机也是涡轮风扇改出来的，也就是通过涡轮轴系把功率输出到桨叶。

火箭发动机，有人会以为火箭发动机只能用于航天技术，但是实际上火箭发动机是可以航空也可以航天的，火箭发动机的原理很简单，燃烧介质在燃烧室爆燃，然后不断通过燃料输出保持持续爆燃，火箭发动机适应范围广推力也大，但是持续时间短太过于耗费燃料，无侦8就采用液体火箭发动机，火箭发动机工作时间大约30分钟，速度很高至少5马赫起步。

超燃冲压发动机，这种发动机内部工作原理是利用特殊外形压缩吸入的空气，进入燃烧室前让空气与燃料混合起来，输送到燃烧室之后直接点燃喷出，它机械结构少不像涡喷和涡扇燃烧室之后还有涡轮，它直接燃烧之后喷出结构少适合高超音速，并且由于是利用空气助燃，所以比火箭发动机结构轻并且续航时间长，技术难点就是由于结构非常少所以需要启动的时候需要助推，助推帮助超燃冲压发动机活的初期的进气，然后超燃冲压发动机开始工作大量的吸气，因为结构少所以吸气阻力小效率高，超燃冲压发动机启动之后空气是以速超音速流进燃烧室（涡喷发动机需要经过压气机和涡轮机，而涡扇要经过风扇、压气机、涡轮机，经过的装置越多空气流速越慢），所以要点燃非常非常困难，基本上难度跟在12级台风里面点火柴差不多。

我国在传统的涡扇发动机、涡喷发动机、涡轴发动机、涡桨发动机、火箭发动机这种传统动力方面是落后世界先进水平的，但是在超燃冲压发动机方面和美俄有一拼之力。

至于你说的为什么如此落后的问题我总结如下，1.我国在传统领域本来就落后很多。2.基础研究领域不够重视。3.缺少实践积累，发动机是经过无数次失败才能成功。4.长期投入不足，在我国发动机并不是立杆见影提升战斗力的领域，所以长期基本上对发动机没有什么投入。5.发动机技术理论储备不足，发动机方面所有的级数理论都是国外的，那么你自然是落后于别人的。6.发动机工艺不行（此问题近年来受国家重视），这个工艺主要就是指装配工艺，由于发动机是精密的组装产品，所以自然对组装要求非常高，而我国以前就不重视这类装配技术工的培养，一旦换人自然装配技术就有差别。7.发动机材料不行（此问题近年来得到好转），由于我国铼合金的成功合成，使得近年来发动机的材料得到比较好的解决。

基本工作原理就那样，外涵道空气作为一部分动力从尾部喷出，顺便做下冷却，内涵道空气经过层层压缩，再燃烧室燃烧，空气膨胀，从尾部喷出，作为动力！

中国的短板还是在于设计工作，还有测试工作，很多人说材料，但就目前公开的资料看，中国航发材料与国外同级别材料并无差异，且国内常年为通用罗罗这些航发巨头提供压气机叶片，涡轮叶片，粉末冶金叶盘，还获得2017年罗罗最佳叶片供应商称号，所以材料是没什么问题的，要说有问题，也只有一级风扇叶片，大家都用的钛合金的，这些年巨头换成了碳纤维复合材料的，中国还没用，但前两天有报道称成功了！但愿是真的！

说句难听的，如果罗罗提供装配图纸和熟练工人，国内就能整出台合格航发出来！

设计工作这个没办法，以前熊瞎子掰玉米，发动机跟着飞机走，很多型号因为资金或者其他原因没能坚持下去，可惜的很，不过现在飞机和发动机分家，中航发成立第一天就定下规律，以后不允许有人再提仿制！设计工作靠积累，积累的是设计经验！

另一个是很重要的测试工作，中国太行当时就是测试工作没做完就匆匆上了飞机，造成各种菊花残，据说是买办势力要弄下马，不得已而为之，造成既定事实，从而能继续搞下去！

目前的航空发动机主要分为四大类:涡桨，涡轴，涡喷以及涡扇发动机。前两者用于螺旋桨飞机和直升机，工作原理主要是通过内燃机带动螺旋桨旋转形成强大的向前和向上推力飞机升降和前进。而后两者主要是通过内燃机向后排出的燃烧气流产生的反作用力推动飞机起降和向前飞行。

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