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航空发动机中涡喷、涡扇和涡桨发动机各有什么优缺点?

 昵称2530266 2015-12-04



涡喷:喷气速度高,低速耗油相对较高,推力完全来自燃烧室喷出的高温燃气,喷气速度高,高空高速性能好。民用领域基本被淘汰,军用机还有不少在用。适合长时间高速飞行的飞行器,比如米格25。


涡扇:可以理解为在涡喷的基础上加装外涵道风扇(咱们常坐的客机的发动机正面的那个风扇就是了)而成,推力来自燃烧室喷出的高压燃气加外面的风扇,低速经济性好,推力极大,但结构复杂且由于喷气速度低,高空高速性能略逊于涡喷。目前主流动力,民航(波音空客几乎全部)、军机(现代战斗机几乎全部)都在用。

涡桨:相当于涡扇发动机的外涵道无限扩大,变成一个螺旋桨(也可能是一对,比如A400和An-70)。低速经济性更加明显,推力大,相比涡扇结构更简单一些,但是由于主要推力来自外涵道的风扇,燃气的动力所占比例不大,故只再亚音速飞机上使用。主要用户是一些支线客机(支线的螺旋桨小飞机)和一些军用低速机。


提一下外涵道这个概念。之前介绍过涡喷、涡桨的推力有一部分来自外面的风扇旋转吹气,有一部分来自燃烧室喷出的高压燃气。也就是说,进入发动机的空气部分被风扇扇出去,部分被燃烧室喷出去。扇出去的空气的质量:喷出去的空气的质量=涵道比。


涵道比高,那么低速下燃油经济性就更好,同时高速性能变差。

涡喷机相当于涵道比为零,因为它没有扇出去的空气质量。


大部分现代战斗机采用的涡扇发动机是低涵道比发动机,喷出的气体所占比重较大,涵道比不到1,一般是0.5-0.9吧。


大部分现代军用运输机、几乎全部民航机采用的涡扇都是大涵道比发动机,扇出的气体所占比重较大,一般涵道比能有6-9,现在据说已经有涵道比超过10的涡扇发动机啦。

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