涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机的区别
涡轮风扇发动机比涡轮喷气发动机多一级增压叶片。最大的区别是前者的第一级叶片面积远大于后者。一部分气流通过涡轮喷气发动机成为内导管,涡轮驱动的第一级增压叶片推动气流通过外部成为外导管。增压风扇叶片具有螺旋桨和压缩空气的双重功能,通过喷气发动机直接从吸入的空气中提供推力,同时与内部导管产生推力,达到事半功倍的效果。目前,大型喷气式客机基本上都装有大涵道比的涡扇发动机。
涡喷发动机是涡轮发动机的一种,也使得飞机从螺旋桨时代进入喷气式时代。涡轮喷气发动机完全依靠气流产生推力,早期的喷气发动机就采用了这种结构。涡轮喷气发动机也分为离心式和轴流式。1930年,英国的弗兰克·惠特尔爵士获得了离心发明专利。德国人研制了轴流式涡轮喷气发动机,在1944年底在Me-262喷气式战斗机上参加了二战。
以上是典型的轴流式涡喷发动机。空气被吸入后,经过进气道、压气机、燃烧室和涡轮,通过尾喷管排出。空气通过进气道进入压气机,超音速飞行时机头和进气道也会产生激波。压缩机涡轮叶片由定子叶片和转子叶片组成。涡喷发动机通常是8~12级压气机,级数越多,压力越大。当战斗机进行高机动时,流入压气机的气压会发生急剧变化,与后级产生较大的压差,容易使发动机发生喘振。空气经压缩机压缩后,进入燃烧室,与燃料混合燃烧膨胀。涡轮的工作环境极其恶劣,制造涡轮的工艺可谓是工业的巅峰。
由于涡喷发动机的原理限制,油耗率居高不下,这是涡扇发动机的优势。比如通用电气推出的Aeroflot新一代旗舰GE9X,搭载在波音777X上,复合材料风扇外壳直径3.4m..压比高达27:1的新一代11高压压气机,第三代TAPS III燃烧室等。它的出现也创下了世界最大航空发展的新纪录。