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摘要： 像歼10单台发动机，发动机高速旋转，是怎么克服旋转力矩的呢？如今涡扇发动机技术已经很成熟，为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机？像歼10单台发动机，发动机高速旋转，是怎么克服旋转力矩的...

1. 像歼10单台发动机，发动机高速旋转，是怎么克服旋转力矩的呢？
2. 如今涡扇发动机技术已经很成熟，为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机？

像歼10单台发动机，发动机高速旋转，是怎么克服旋转力矩的呢？

这个问题实际上不难，航空专业的同学表示可以回答一下这个问题。

我知道题主是联想到了直升机的扭转力矩的问题【如下图所示】，简单说，对于那些只有一个旋翼的直升飞机，由于旋翼在旋转的时候受到来自空气的巨大扭矩，所以需要通过一定的方式来抵消这个反作用力矩——方法可以是像下图这样增加一个尾桨，也可以是装上两个对转的旋翼。

歼十飞机使用的发动机叫做涡扇发动机。当我们把涡扇发动机拆开的时候，就会看到里面的旋转的那个物体，叫做转子【如下图所示】。而转子跟发动机的连接是通过轴承实现的。轴承这个东西大家都知道，就是希望中间在转动的那个东西受到尽量小的滚动摩擦力——反过来说，转子在转动的时候对发动机的反作用可以被认为忽略不计。

所以说，这就好比你用沾满了润滑油的手握住了一根杆子，这根杆子不管怎么转动、是转的快、转的慢，还是在加速转动，又或者是减速转动，你的手是感受不到杆子产生的力矩的——这也是为什么涡扇发动机转子产生的力矩不会传递到飞机上的原因【下图就是涡扇发动机中的轴承，可以看到，整个转子就是架在轴承上的】。

而转子又分成两个部分，分别是发动机前面的“压气机（compressor）”还有后面的“涡轮（Turbine）”【如下图所示，是涡喷发动机，虽然跟涡扇发动机略有区别，但是基本原理差不多】，简单来说，压气机就是给空气做功，而涡轮就是空气给涡轮做功，在工作过程中，压气机和涡轮受到的力矩方向相反。

同时，我们也可以看到，压气机和涡轮之间有一个被称为“转子轴（shaft）”的东西，这个东西把压气机和涡轮连在一起，所以两个力矩会通过这根轴而产生一定的相互作用。有人说这两个力矩是大小相等、方向相反的力矩，这个说法是错误的，实际上这两个力矩大小并不一定相等，当涡轮受到的力矩大于压气机的时候，转子就加速转动，而压气机受到的力矩大于涡轮的时候转子就减速转动——只是这个力矩不会传递到飞机上，而是在转子内部就被处理了。

我们只要看一下下面的这个涡桨发动机的图就可以知道其中的原理了【涡轴的图不太好找，我就用涡桨的图替代，实际上原理差不多】。

感觉底下这个所谓航空专业博士的说法很胡扯，反驳他几次就拉黑，也是个没担当的。

如果涡扇是简单用轴承滑动连接在涵道内的，涡扇的角动量主要与空气流的角动量平衡，飞机基本不会受到涡扇角动量的影响；

然而发动机涵道绝非下水道一般光滑，与涡扇的转子对应，涵道上固定了定子。两者之间有强烈的气动作用，不可能不传递角动量。简单说，***如我在气流中放一个活动的扇叶，扇叶肯定有转动的趋势；现在我把扇叶固定在涵道壁上，扇叶转动的趋势自然需要由涵道和机体的系统克服掉。

自动挡汽车上的涡流离合器可以作为流体传递扭矩的例子。

总之转子的扭矩肯定会传递给飞机一部分，专业人士认为大小可以忽略，是一回事；一口认定没有，是另一回事。

如今涡扇发动机技术已经很成熟，为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机？

现在螺旋桨大多由涡桨发动机驱动，用什么发动机要结合飞机的速度和需要的动力，在低速情况下螺旋桨推进效率最高，但是在高速中高速涡扇会好一些，如果要把飞机开到1马赫以上那就得选涡喷或者冲压发动机了。

同等条件下，飞机推进效率和参与推进的空气质量成正比。螺旋桨飞机可以让更多空气参与到推进过程中，涡扇次之，涡喷最小。但是，飞机一旦达到高速，螺旋桨推进横截面过大风阻更大反而影响了飞机推进效率。还有飞机一旦超音速，气体的很多参数造成的影响将会反转，比如在亚音速情况下流体速度和通道横截面积成反比，而超音速情况下确恰恰相反。

所以，并不是螺旋桨已经过时了，而是飞机需要一个什么动力或者什么杨的速度，才选什么样的推进方式。

螺旋桨不是低级地代名词，相反很多时候螺旋桨比涡扇发动机好用，首先用螺旋桨的飞机现在分为两种，一种是用活塞发动机的，这个简单皮实耐用，便宜，家用或者农业用的比较多。还有一种是涡桨发动机，其实这个和涡扇发动机差不多，只是把风扇做大了放在了最外面，这种飞机的好处时省油。

现代航空动力主要是涡桨发动机和涡扇发动机，其次是活塞式螺旋桨发动机。

涡轮螺旋桨发动机和涡轮喷气发动机/涡轮风扇发动机使用相同的燃烧和发电概念:燃烧燃料使涡轮旋转。

喷气发动机的涡轮最大化加热空气由喷口部分产生向后的推力推动飞机前进。

涡轮螺旋桨发动机的高速涡轮带动齿轮组件，以较低的速度驱动大功率螺旋桨反作用于空气产生推力。

比起纯喷气发动机，涡轮螺旋桨发动机更受青睐的主要原因是涡轮螺旋桨发动机在比喷气发动机在更慢的飞行速度下提供更大的功率和更高的效率。

这就引出了一个问题，为什么飞机机身是为功能或目标设计的，因此具有特定的形状，然后决定了它的空气动力学(从而决定了最佳速度)。商用客机是为相对较轻的负载和大量的座位空间而设计的，对速度有一定的要求，但对燃油效率有明确的考虑。打算运载大截面货物的飞机不能以更快的速度飞行，因此涡轮螺旋桨发动机将更合适。

除了涡轮螺旋桨发动机的经济优势外，特别是对于较小的飞机和较短的航程，涡轮螺旋桨发动机比喷气式发动机噪音小，由于高温冶金，成本低于喷气发动机(材料成本和维护)和燃料消耗对有效载荷的环境化学影响最小。