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摘要： 飞机发动机的原理是怎样的？飞机发动机的原理是怎样的？感谢邀请！航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，为航空器提供飞行所需动力的发动机。作为飞机的心脏，被誉为“工业皇冠上的明珠”...

1. 飞机发动机的原理是怎样的？

飞机发动机的原理是怎样的？

感谢邀请！

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，为航空器提供飞行所需动力的发动机。作为飞机的心脏，被誉为“工业***上的明珠”，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。航空发动机发展主要经历以下步骤：

航空发动机主要包括活塞式、涡轮喷气和冲压发动机，下面主要介绍一下应用广泛的涡轮喷气发动机原理。

附件系统包括燃油、润滑、启动、空气、电气、加力燃烧室，推力转向装置以及矢量喷管等系统：

涡喷发动机工作时连续不断地吸入空气，空气在发动机中经过压缩、燃烧和膨胀过程产生高温高压燃气从尾喷管喷出，气体动量增加，使发动机产生反作用推理。

进气道将工质引入→压气机增压→燃烧室喷油燃烧加热→涡轮膨胀做功带动压气机→尾喷管膨胀加速→高速排气到体外。

航空发动机分为很多种类。大体分为直射式和外加推进器两种。喷射式的有涡喷，涡扇，冲压式等。外加推进器的有涡桨，桨扇，涡轴，活塞等。不同类型的发动机原理有一定的差别，但总的来说还是依靠作用力与反作用力或者动量定理。

其中活塞发动机原理与汽车发动机原理相同。冲压式发动机通过制止来流压缩空气，燃烧膨胀，直接喷出获得向前的推动力。它一般用于高超声速飞行器，缺点是启动时需要很高的速度。

涡喷涡扇等航空燃气轮机本质上是热机和推进器的组合体。热机从高温热源吸热(这里的高温实质上是高压)，向低温热源(大气)放热。能量一部分对涡轮做功(涡轮带动前面压气机转动)，一部分直接喷出。这一过程服从布雷顿循环。推进器(主要指涡喷涡扇中的尾喷管)通过截面面积的变化使气流加速。发动机进口出口气流动量不同，由动量定理可知会产生一个向前的力。这个力与发动机前后产生的压差推力和就为发动机的总推力。

涡桨，桨扇，涡轴热机部分原理与涡喷相似，但它们很少或不直接向外喷出气流使发动机获得反作用力。而主要是通过输出轴功，用外部的风扇，螺旋桨，旋翼等产生推力或直升机的升力。

航空发动机的问世，给我们人类插上了翱翔蓝天的翅膀。114年前，莱特兄弟将一台4缸水冷式的汽车内燃机，改装成了世界首款活塞式飞机发动机。因此，人类迈入了航空飞行时代，航空发动机的演变非常迅速。截止目前，已历经了三种类型的发展，它们分别是：活塞式、燃气涡轮、冲压喷气式。飞行发动机的主要功能是帮助航空器、飞行器以及导弹等提供推进动力和支援力。

活塞式发动机的原理是延续了汽车活塞式发动机的发展，由四个冲程原理工作之间的相互配合来完成推进飞机的任务。四个工程原理分别为：进气冲程、压缩冲程、工作冲程、排气冲程。消耗的燃料和地上跑的汽车一致是汽油和柴油，一般情况下，消耗的燃料与空气的比为1:15，1kg的汽油需要15kg的空气混合，才能够为飞机提供推进所需的动力。这类发动机最大功率可实现2500千瓦，由于功率偏小，飞行的速度并不是很快，适用的飞行器主要为：小型类的轻量飞机，以及直升机。优点：维修方便，消耗燃料低且成本低。缺点：一旦速度达到800-850km/h时，就会产生推力下降。接近声速时，飞机阻力急剧加大，且速度慢，低于声速。因此，在一战时期，这类螺旋桨式发动机最受欢迎，装在飞机头部。

燃气涡轮发动机于1939年9月在德国装配试飞成功，该首款发动机为燃气涡轮喷气发动机。与活塞式发动机相比，在结构设计上更为简单。活塞式由四个工程系统构成，而燃气涡轮发动的原理为压气机和涡轮连接在一条轴线上，在其两者之间装有燃烧室，当飞机飞行时，空气源源不断被吸入压气机，通过压缩增压后处理，进入燃烧室与燃油进行燃烧，变为高温高压燃气，再进入涡轮中进行膨胀持续发力，推进飞机高速飞行。速度不但突破了音障，速度还可以实现3倍声速以上。适用的航空器为：战机、客机，以及导弹等。缺点：维修复杂。科学工程[_a***_]人员为了能够在此类发动机基础之上，实现更快的超声速飞行性能，一直在挑战加大涡轮前总温度，并持续改造内部结构。因此，燃气涡轮类型中的航空涡扇发动机技术含量极高，被世界科学家誉为“工业王冠”，而我国长期受制于发动机的核心飞行性能，也就在于此。

冲压喷气式发动机是一种高超声速空气喷气发动机，科学工程人员为了研究它，迄今为止，已经花费了整整一百年的时间。它具有火箭推进系统的功能，这类发动机主要应用于巡航导弹、空天飞机等。在大气层内的可进行高超声速巡航，离开大气层即可当火箭动力使用。相比燃气涡轮发动机的结构，这类冲压式少了涡轮，相比结构更为简便。主要由扩压器、燃烧室以及推进喷管构成，最大速度可以实现4倍以上高超声速，甚至更高。此前据媒体报道，中美相继试验的高超音速飞行器，可能就是此种冲压发动机的测试。速度达到10马赫，也就是10倍的声速（1声速=1224公里）。如果用在未来的战争上，可想而知。

航空发动机的研发极具困难，关有钱还不够，需要科学工程人员长期不懈的艰苦奋斗，才会有结果。目前，美国的发动机技术已经迈入第六代，而替代F119的第五代发动机已经制造出来。我们国家在该领域依旧存在短板，在发动机新理论、新材料、新工艺，要做到知其然所以然，还有一段路要走。