渦輪風扇噴氣發動機的原理

渦槳發動機的推力有限，同時影響飛機提高飛行速度。因此必需提高噴氣發動機的效率。發動機的效率包括熱效率和推進效率兩個部分。提高燃氣在渦輪前的溫度和壓氣機的增壓比，就可以提高熱效率。因為高溫、高密度的氣體包含的能量要大。但是，在飛行速度不變的條件下，提高渦輪前溫度，自然會使排氣速度加大。而流速快的氣體在排出時動能損失大。因此，片面的加大熱功率，即加大渦輪前溫度，會導致推進效率的下降。要全面提高發動機效率，必需解決熱效率和推進效率這一對矛盾。 渦輪風扇發動機的妙處，就在於既提高渦輪前溫度，又不增加排氣速度。渦扇發動機的結構，實際上就是渦輪噴氣發動機的前方再增加了幾級渦輪，這些渦輪帶動一定數量的風扇。風扇吸入的氣流一部分如普通噴氣發動機一樣，送進壓氣機(術語稱「內涵道」)，另一部分則直接從渦噴發動機殼外圍向外排出(「外涵道」)。因此，渦扇發動機的燃氣能量被分派到了風扇和燃燒室分別產生的兩種排氣氣流上。這時，為提高熱效率而提高渦輪前溫度，可以通過適當的渦輪結構和增大風扇直徑，使更多的燃氣能量經風扇傳遞到外涵道，從而避免大幅增加排氣速度。這樣，熱效率和推進效率取得了平衡，發動機的效率得到極大提高。效率高就意味著油耗低，飛機航程變得更遠。

發動機是噴氣發動機的一個分支,從血緣關係上來說渦扇發動機應該算得上是渦噴發動機的小弟弟.從結構上看,渦扇發動機只不過是在渦噴發動機之前（之後）加裝了風扇而已.然而正是這區區的幾頁風扇把渦噴發動機與渦扇發動機嚴格的區分開來.渦扇發動機這個"小弟弟"仗著自已身上的幾頁風扇也青出於藍.

渦扇發動機工作原理動畫圖解CFM56-7B

現代的軍用戰鬥機要求越來越高的機動性能,較高的推重比能賦予戰鬥機很高的垂直機動能力和優異的水平加速性能.而且在戰時,如果本方機場遭到了對方破壞,戰鬥機還可以利用大推力來減少飛機的起飛著陸距離.比如裝備了f-100-pw-100的f-15a當已方機機的跑道遭到部分破壞時,f-15可以開全加力以不到300米的起飛滑跑距離起飛.在降落時可以用60度的迎角作低速平飛,在不用減速傘和反推力的情況下,只要500米的跑道就可以安全降落.

更高的推重比是每一個戰鬥機飛行員所夢寐以求的.但戰鬥機的推重比在很大和度上是受發動機所限--如果飛機發動機的推重比小於6一級的話,其飛機的空戰推重比就很難達到1,如果強行提高飛機的推重比的話所設計的飛機將在航程、武器掛載、機體強度上付出相當大的代價.比如前蘇聯設計的蘇-11戰鬥機使用了推重比為4.085的ал-7ф-1-100渦噴發動機.為了使飛機的推重比達到1,蘇-11的動力裝置重量佔了飛機起飛重量的26.1%.相應的代價是飛機的作戰半徑只有300公里左右.

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