航空发动机到底有几种？

姜浩峰

航空发动机，作为“现代工业皇冠上的明珠”，在世界上只有工业能力顶尖的国家能够研发。

特别是大飞机发动机，目前来说，市场几乎被世界三大航空发动机生产商包揽——它们分别是美国通用电气、英国罗尔斯·罗伊斯和美国普拉特·惠特尼。除此之外，诸如俄罗斯索洛维耶夫设计局的产品，则无法打入世界主流民航机市场。

8月28日，中國航空发动机集团公司成立大会在北京举行。这意味着中国将加速航空发动机的研发和生产，未来，中国国产大飞机，将拥有中国心。

回顾历史，航空发动机究竟有多少种？其原理大致有何异同？航空发动机被誉为国之重器，特别是上周中国空军司令员马晓天称，中国空军正在发展新一代远程轰炸机，相信未来我国对航空发动机越来越重视，整合力度也在不断加大，会研发出新一代主流发动机。

桨扇发动机

涡桨发动机的燃油效率通常高于涡扇发动机，但它也不是尽善尽美，原因之一是，涡桨发动机上多了一个减速器，也就是变速齿轮。变速齿轮的存在一是增加了发动机重量，二是多少会带来一些功率上的损耗。为此，有的国家研制一种不需要变速齿轮的发动机，它就是桨扇发动机。比如乌克兰与俄罗斯共同研发的安-70运输机就采用桨扇发动机。

涡扇发动机

涡扇发动机和涡喷发动机两者之间的区别在于，涡喷只有一个空气通道，专业上叫做“涵道”，而涡扇发动机却有两个空气通道。也就是说，涡喷发动机是单涵道发动机，而涡扇是双涵道发动机。

发动机在运转时，外涵道与内涵道空气流量的比值叫做涵道比。有一个规律——涵道比越大越省油，经济性越好，高涵道比的发动机在亚音速时有非常好的能效，所以它广泛地运用于客机、运输机等。

现代战斗机也大多采用涡扇发动机，只是，为了追求高空的超音速性能，使用低涵道比的发动机。美国F22猛禽战斗机使用的涡扇发动机，涵道比很低，只有0.3：1。

星型发动机

星型发动机，某种程度上就是汽车发动机的升级版。也就是将发动机的气缸环绕曲轴呈星型排列的一种活塞式发动机。

在飞机发明之出，使用的是与汽车发动机类似的V型活塞式发动机。但在1903年飞机发明之际，星型发动机就用在了飞机上了。在喷气发动机出现之前，活塞式飞机发动机大多采用星型设计。

尽管星型发动机显出了某种优势，但在喷气式飞机发明以前，星型发动机一直与V型发动机并存，谁都没有彻底将对方挤出市场。有很大一部分飞机仍采用V型设计。

由于工艺水平的进步，当代一些仍使用活塞发动机的轻型飞机，大多采用更简洁的用直列或水平对置型发动机。星型发动机基本已经退出了历史舞台。

涡桨发动机

涡轮螺旋桨喷气发动机的本质类似于涡喷发动机接上一个减速器，并带动外部的螺旋桨。中国自行设计研制的水陆两栖飞机蛟龙-600，采用国产WJ-6涡桨发动机。目前，蛟龙-600是世界上最大的水陆两用飞机，于2016年7月23日总装下线。

涡喷发动机

在一战与二战之间，飞机制造技术有了长足的进步。1937年，世界上第一个涡轮喷气发动机就装备在飞机上了。

从大的方面看，涡喷发动机由5个结构组成。空气从进气道进入发动机后，首先被高速运转的压气机压缩，产生高压致密空气以提供大量氧气，燃烧室喷油燃烧，向后冲击涡轮机，而涡轮机又带动前面的的压气机，燃气流从喷口喷出产生推力。

涡喷发动机使用范围很广，从低空低速到高空超音速飞机都有广泛应用。当年苏联的战斗机米格-25高空超音速战机采用涡喷发动机，曾经创下3.3马赫的飞行纪录，也创下了37250米的升限纪录。使用涡喷发动机的战斗机很适合在高空进行超音速飞行。