【科普】四张图看懂涡轮发动机和涡扇发动机的区别

涡扇发动机（上）与涡喷发动机（下）

涡轮风扇发动机是由喷管排出燃气和风扇排出空气共同产生反作用推力的燃气涡轮发动机，由风扇、压力机、燃烧室、高压涡轮和排气系统组成。它在涡轮喷气发动机基础上研制，而涡轮喷气发动机的缺点是在低速下耗油量大，效率较低，飞机航程变短，增加飞机特别是民用运输机的飞行成本。发动机效率包括热效率和推进效率。提高热效率需要提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比，但在飞机飞行速度不变的情况下，提高涡轮前温度会使喷气发动机的排气速度增加，导致在空气中损失的动能增加，推进效率降低。这个矛盾致使涡轮喷气发动机的总效率难以得到较大提升。
涡轮风扇发动机增加了几级涡轮，由这些涡轮带动一排或几排风扇。风扇后的气流分为两部分，一部分进入压气机（内涵道），另一部分不经过燃烧，直接排到空气中（外涵道）。由于一部分燃气能量用来带动前端风扇，因此降低了排气速度，提高了推进效率。流经外涵和内涵的空气流量之比称作涵道比。涵道比对发动机性能影响较大，涵道比大，耗油率低，但发动机迎风面积大；涵道比小，迎风面积小，但耗油率大。目前航空用涡轮风扇发动机主要有不加力式和加力式（带有加力燃烧室）。前者主要用于高亚音速运输机，后者主要用于战斗机。