[科普中国]-不同机型发动机

航空燃气发动机根据不同的用途分为多种不同机型的发动机。

简介航空燃气发动机根据不同的用途分为多种不同机型的发动机。

战斗机发动机目前的一个发展方向是在20世纪70~80年代出现的推重比为8量级的F100，F404,F110,，RB.199，M53，RD-33和AJI-31等现役一线战斗机主要动力装置的基础上进行改进，进一步改善可靠性、耐久性和性能。例如，F404发动机在投人使用时即具有良好的可靠性和耐久性，在经过性能渐改和扩大用途之后，又改型发展出F414，推力和推重比均得到提高。

从20世纪80年代中期起，航空发达国家开始为第四代战斗机研制新一代的发动机。美国空军对第四代战斗机发动机的要求具有代表性，即1：

（1）具有超声速巡航能力，飞机能在不开加力的条件下以Ma为1.5~1.6持续飞行;

(2)为飞机提供短距起落和非常规机动能力;

(3)具有隐身能力，发动机的红外辐射和雷达散射信号要尽可能小;

(4)加力推重比提高20%;

(5)零件数量减少40%~60%，可靠性提高1倍，耐久性提高2倍;

(6)寿命期费用降低25%~30%。

在设计中改变了过去片面追求性能的观念，而是以寿命期成本最低为准则，在性能与适用性、耐久性和可靠性之间达到适当的平衡。

运输机发动机过去半个世纪中，亚声速运输机的燃油效率已提高60%，其中推进系统技术的贡献占3/4.涡轮风扇发动机由于不断提高涡轮进口温度、总增压比、涵道比，改进风扇和短舱性能，降低噪声和排气污染，改善可靠性，而成为世界民用运输机的最主要动力形式，运输机发动机的主要性能指标巡航耗油率已降低一半，噪声级下降20 dB，发动机最大推力已超过50000daN。

在20000daN以上大发动机方面，自20世纪70年代初第一代大涵道比涡扇发动机投人使用以来，开创了大型宽体喷气客机的新时代，其耗油率比第一代民用混扇发动机降低20%。

20世纪90年代初，为满足双发远程宽体客机B777的需要，普惠公司、罗·罗公司和通用电气公司开始研制推力超过35000daN的PW4084、遗达800和GE90。前两种为改型，GE90为全新设计。

直升机发动机自20世纪50年代初直升机发动机开始涡轮化以来的40多年中，涡轴发动机不断改进创新、更新换代，到现在为止已有三代投入了使用，第四代已基本研制成功并即将投入使用。

第三代涡轴发动机是20世纪70年代末或20世纪80年代初投人使用的，现在处于生产和使用的高峰，在结构和性能上代表了当前的先进水平。T700的改型T700/T6E于2003年投人使用，其功率得到提高。离心压气机采用前掠大小叶片，使总增压比和空气流量均提高。单晶涡轮叶片改用复杂的多孔冷却，提高了涡轮前温度。控制系统为双通道FADEC，改善了可靠性，而且还具备故障诊断和飞行记录能力。

无人机发动机无人机经过几十年的发展，虽然在任务功能和性能力一面有了长足的进步，但其动力系统仍沿用原有的往复活塞式、旋转活塞式发动机、涡轴和涡喷发动机，近年发展并投人使用的诸如“全球鹰”和‘捕食者B’，新型无人机采用的涡扇和涡桨发动机也是由技术成熟的民用航空发动机改装而来。正在进行概念验证的无人战斗机所用的动力也是现有涡扇发动机的改型。

无人驾驶飞机用涡轮发动机主要包括涡喷、涡轴、涡桨和涡扇发动机。

（1）涡喷发动机:主要应用于高空、高速无人机。在涡喷发动机研制和生产方面，具有代表性的制造商有英国的NPT公司(生产NPT系列涡喷发动机)、法国的微型涡轮公司(TRI系列)等。

(2)涡轴发动机:主要应用于短距/垂直起降无人机，特别是无人直升机;主要用户为海军。国外具有代表性的无人机用涡轴发动机生产和供应商是美国的艾利逊公司和威廉姆斯公司(TWS34和TWS125)。

(3)涡桨发动机:主要应用于高空长航时无人机。目前，只有美国的“浦食者B'’无人机采用涡桨发动机作为动力。

（4）涡扇发动机:主要用于高空长航时无人机和正在进行概念验证的无人战斗机。而且，都是从现有的民用或军用发动机改型而来的。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所