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飞机发动机
自从20世纪初叶徕特兄弟实现人类长久以来的飞行梦想以来,人类对天空的探索从没停止过。
最初飞机的动力来自活塞式发动机;1950年代之后,活塞式发动机逐渐让位于燃气涡轮发动机。由于在高速飞行时,活塞式发动机输出推力较小,因此在现代飞机中,动力装置绝大多数为燃气涡轮发动机。
航空燃气涡轮发动机分为若干种:
涡轮喷气发动机、混合排气涡轮风扇发动机、分别排气涡轮风扇发动机、涡轮桨发动机、涡轮轴发动机……

进气道进气——压气机增压——燃烧室加热——涡轮膨胀作功带动压气机——尾喷管膨胀加速——排气到体外
对了,常有航空爱好者觉得燃气轮机这东西不可思议,有点像是“永动机”,不然怎么能够自己(涡轮)带动自己(压气机)转呢?
燃气涡轮发动机先由辅助动力装置(APU)带动,APU就是一个小型的燃气轮机,而APU由一个小电动机带动。发动机转起来之后,压气机源源不断地把压缩了的空气送到后面的燃烧室,在燃烧室里空气和燃油混合燃烧,向后排出高温高速高压气体,这些气体带动涡轮旋转,涡轮和压气机是用轴连在一起的,因此涡轮旋转了,压气机也跟着旋转,就不断地把空气压缩进去了。


分开排气涡轮风扇发动机
进气道进气——风扇增压——气流分为两股
内涵气流:压气机增压——燃烧室加热——涡轮膨胀作功带动风扇和压气机——内涵尾喷管膨胀加速——排气到体外
外涵气流:外涵道——外涵尾喷管膨胀加速——排气到体外
我们常见的民航客机所采用的发动机,多半是分别排气涡轮风扇发动机,比如著名的V2500,PW4000,GE90……

这就是著名的V2500发动机
“国际航空发动机公司”生产的,我到现在也不知道渊源。
除了PW,GE,RR,怎么又冒出个这个公司涅?听以前上班时候的工程师JJ
说,这是N个公司合作生产的东东。言归正传,MD90,A321飞机都采用了这种发动机。
V2500发动机是轴流式,双转子,高涵道比(恩,就认为外面那圈的气流比里面那圈大些吧),涡轮风扇发动机。
结构是:
5级低压压气机(包括最前端(最左端)的最大的那一坨风扇叶片)
10级高压压气机
环型燃烧室
2级高压涡轮
5级低压涡轮

进气道进气——风扇增压——气流分为两股
内涵气流:压气机增压——燃烧室加热——涡轮膨胀作功带动风扇和压气机——混合器
外涵气流:外涵道——混合器
两股气流在混合器中掺混——尾喷管膨胀加速——排气到体外
航空发动机是前后贯通的,为什么高压燃气向后喷,不向前喷?
其一,压气机和涡轮叶片的旋向决定了把气体压向尾部(“向后”),就像你家里的电风扇,正常运转的时候肯定是把空气吹到前面,如果设法让它反向旋转,那肯定就是把空气吹到后面去啦。
其二,燃烧室(可以比作汽车上的气缸)以及燃烧室中的火焰筒的结构决定了混合燃气会向后走,例如喷射燃油是向后喷的(可以简单的这么想,实际比这复杂)燃烧室前口小后口大,等等。
但第一条是主要的,没有图很难说明白,我一会儿转个帖子,专门讲直升机用的发动机:航空涡轮轴发动机。
航空涡轮轴发动机,或简称为涡铀发动机,是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。法国是最先研制涡轴发动机的国家。50年代初,透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机,功率达到了206kW(280hp), 成为世界上第一台直升机用航空涡轮轴发动机,定名为“阿都斯特
-l”(Artouste-1)。首先装用这种发动机的直升机是美国贝尔直升机公司生产的Bell 47(编号为XH—13F),于1954年进行了首飞。
涡轴发动机的主要机件
与一般航空喷气发动机一样,涡轴发动机也有进气装置、压气机、燃烧室、涡轮及排气装置等五大机件,涡轴发动机典型结构如下图所示。
以前有苏联和欧洲人分别搞过桨扇和超扇两种发动机,是和涡轮螺旋桨/涡轮风扇有本质区别呢,还是在这个基础上的改进发展?好像有完成产品的就是俄罗斯的桨扇,用在安70上面,结果现在安70项目也停了,这个发动机的发展是否还会进行。
压气机
压气机的主要作用是将从进气道进入发动机的空气加以压缩,提高气流的压强,为燃烧创造有利条件。根据压气机内气体流动的特点,可以分为轴流式和离心式两种。轴流式压气机,面积小、流量大;离心式结构简单、工作较稳定。涡轴发动机的压气机,其结构形式几经演变,从纯轴流式、单级离心、双级离心到轴流与离心混装一起的组合式压气机。当前,直升机的涡轴发动机大多采用的是若干级轴流加一级离心所构成的组合压气机。例如,国产涡轴6、涡轴8发动机为1级轴流加1级离心构