渦噴最簡單,根據牛頓第三定律——作用力等於反作用力,渦噴發動機把燃燒後的高溫高壓氣流以很高的速度排出噴管,相應地獲得一個向前的推力。渦扇和渦槳就複雜一點了,其推力組成除了噴管排氣的推力,還要加上前面風扇或螺旋槳向後吹風產生的拉力。更詳細地說起來,就不能不提到我們平常所說的“渦噴費油,渦扇次之,渦槳省油”。如前所述,渦噴發動機的推力是由噴管排氣產生的,但是排出的這股氣流還有很高的速度、溫度和壓力。當氣流噴出噴管後,其中殘餘的熱能、動能和壓力能就不能對發動機總推力有任何貢獻,所以浪費了燃油,這種浪費是十分驚人的。渦噴發動機的優點在於:一方面,由於其迎風面積小,故總體阻力較小,雷達反射面積也相應減少,適合應用於主要在地面引導下遂行國土防空任務的高空高速截擊機上。另一方面,隨著超視距空戰的發展,對戰鬥機高速巡航效能的重視又有所回升,而阻力較小的渦噴飛機可以較容易地實現超音速巡航。 渦扇發動機則不同。設計師們在渦扇發動機上採取了幾點措施,有效地利用了排氣中的殘餘能量。首先,在發動機前部設定風扇,利用風扇排氣產生推力。這個風扇需要由後邊的渦輪驅動,當燃氣衝擊渦輪,驅動前部風扇的時候,由於其對渦輪做功,氣流的溫度、速度和壓力都有所下降,這就降低了排氣的能量損失。其次,在軍用渦扇發動機上,外涵道來流(風扇排氣)在加力燃燒室與高溫燃氣混合,被其加熱、加速、增壓,混合後排氣的總體溫度、速度和壓力進一步下降,但此時的總排氣質量上升,大幅度增加了總推力。在目前,只要設計上需要,渦噴發動機能達到的技術指標,渦扇發動機幾乎都能達到,由於耗油率顯著降低,在航程上又具有渦噴發動機無法比擬的巨大優勢,所以當今世界上的先進戰鬥機均採用小涵道比的大推力渦扇發動機。 渦扇發動機 渦扇發動機全稱為渦輪風扇發動機(Turbofan)是飛機發動機的一種,由渦輪噴氣發動機(Turbojet)發展而成。與渦輪噴射比較,主要特點是首級壓縮機的面積大很多,同時被用作為空氣螺旋槳(扇),將部分吸入的空氣透過噴射引擎的外圍向後推。發動機核心部分空氣經過的部分稱為內涵道,僅有風扇空氣經過的核心機外側部分稱為外涵道。渦扇引擎最適合飛行速度400至1,000公里時使用,故此現在多數的飛機引擎都是採用渦扇作為動力來源。 渦扇引擎的旁通比(Bypass ratio,也稱涵道比)是不經過燃燒室的空氣質量,與透過燃燒室的空氣質量的比例。旁通比為零的渦扇引擎即是渦輪噴射引擎。早期的渦扇引擎和現代戰鬥機使用的渦扇引擎旁通比都較低。例如世界上第一款渦扇引擎,勞斯萊斯的Conway,其旁通比只有0.3。現代多數民航機引擎的旁通比通常都在5以上。旁通比高的渦輪扇引擎耗油較少,但推力卻與渦輪噴射引擎相當,且運轉時還寧靜得多。
渦噴最簡單,根據牛頓第三定律——作用力等於反作用力,渦噴發動機把燃燒後的高溫高壓氣流以很高的速度排出噴管,相應地獲得一個向前的推力。渦扇和渦槳就複雜一點了,其推力組成除了噴管排氣的推力,還要加上前面風扇或螺旋槳向後吹風產生的拉力。更詳細地說起來,就不能不提到我們平常所說的“渦噴費油,渦扇次之,渦槳省油”。如前所述,渦噴發動機的推力是由噴管排氣產生的,但是排出的這股氣流還有很高的速度、溫度和壓力。當氣流噴出噴管後,其中殘餘的熱能、動能和壓力能就不能對發動機總推力有任何貢獻,所以浪費了燃油,這種浪費是十分驚人的。渦噴發動機的優點在於:一方面,由於其迎風面積小,故總體阻力較小,雷達反射面積也相應減少,適合應用於主要在地面引導下遂行國土防空任務的高空高速截擊機上。另一方面,隨著超視距空戰的發展,對戰鬥機高速巡航效能的重視又有所回升,而阻力較小的渦噴飛機可以較容易地實現超音速巡航。 渦扇發動機則不同。設計師們在渦扇發動機上採取了幾點措施,有效地利用了排氣中的殘餘能量。首先,在發動機前部設定風扇,利用風扇排氣產生推力。這個風扇需要由後邊的渦輪驅動,當燃氣衝擊渦輪,驅動前部風扇的時候,由於其對渦輪做功,氣流的溫度、速度和壓力都有所下降,這就降低了排氣的能量損失。其次,在軍用渦扇發動機上,外涵道來流(風扇排氣)在加力燃燒室與高溫燃氣混合,被其加熱、加速、增壓,混合後排氣的總體溫度、速度和壓力進一步下降,但此時的總排氣質量上升,大幅度增加了總推力。在目前,只要設計上需要,渦噴發動機能達到的技術指標,渦扇發動機幾乎都能達到,由於耗油率顯著降低,在航程上又具有渦噴發動機無法比擬的巨大優勢,所以當今世界上的先進戰鬥機均採用小涵道比的大推力渦扇發動機。 渦扇發動機 渦扇發動機全稱為渦輪風扇發動機(Turbofan)是飛機發動機的一種,由渦輪噴氣發動機(Turbojet)發展而成。與渦輪噴射比較,主要特點是首級壓縮機的面積大很多,同時被用作為空氣螺旋槳(扇),將部分吸入的空氣透過噴射引擎的外圍向後推。發動機核心部分空氣經過的部分稱為內涵道,僅有風扇空氣經過的核心機外側部分稱為外涵道。渦扇引擎最適合飛行速度400至1,000公里時使用,故此現在多數的飛機引擎都是採用渦扇作為動力來源。 渦扇引擎的旁通比(Bypass ratio,也稱涵道比)是不經過燃燒室的空氣質量,與透過燃燒室的空氣質量的比例。旁通比為零的渦扇引擎即是渦輪噴射引擎。早期的渦扇引擎和現代戰鬥機使用的渦扇引擎旁通比都較低。例如世界上第一款渦扇引擎,勞斯萊斯的Conway,其旁通比只有0.3。現代多數民航機引擎的旁通比通常都在5以上。旁通比高的渦輪扇引擎耗油較少,但推力卻與渦輪噴射引擎相當,且運轉時還寧靜得多。