中国 喷气式发动机,中国喷气式发动机之父

摘要： 为什么喷气式飞机可以飞到2万米以上高度而螺旋桨飞机不能？蒸汽轮机与喷气式发动机是一个东西吗？原理结构一样吗？为什么喷气式飞机可以飞到2万米以上高度而螺旋桨飞机不能？飞到2万米以上的...

1. 为什么喷气式飞机可以飞到2万米以上高度而螺旋桨飞机不能？
2. 蒸汽轮机与喷气式发动机是一个东西吗？原理结构一样吗？

为什么喷气式飞机可以飞到2万米以上高度而螺旋桨飞机不能？

飞到2万米以上的高度，其实螺旋桨飞机也可以达到。美国NASA的太阳神号太阳能螺旋桨无人飞机在2001年试飞的时候，最大飞行高度就达到了29524米。所以螺旋桨飞机也是可以达到近3万米的高度。题主所说的螺旋桨飞机达不到2万米以上的高度，应该是指常规的螺旋桨飞机。螺旋桨飞机通常在升限上要略低于喷气式飞机，这主要与升限的影响因素速度和空气密度有关。

（NASA的太阳神无人机）

在这里先要了解一下最大升限和实用升限。所谓实用升限是指飞机可以保持正常飞行状态下所能达到的最大高度，而最大升限是飞机可以达到的最大高度。简单来说，实用升限下飞机保证正常飞行的飞行高度，最大升限是不管飞机能不能正常飞，反正飞机能到的最高点。一般来说最大升限肯定要大于实用升限，而升限的主要影响因素在于飞机的升力和动力。在正常飞行状态下飞机的升力肯定要大于等于飞机的重力。而升力主要与空气密度、飞机的升力系数和速度成正比。飞机飞行的高度越高，空气就越稀薄，空气密度就比较低。而飞机的机翼面积是确定的，所以在高空飞行时，要想保证飞机的升力就必须要提高飞机飞行的速度。

（飞机的升力与空气密度、飞机的升力系数和速度成正比）

这一关系反映在螺旋桨和喷气式飞机上就使得两者的升限与其飞行速度有关了。由于螺旋桨飞机是依靠螺旋桨推动空气沿飞行相反方向流动，从而对螺旋桨产生推力，推动飞机前进。要想提高螺旋桨飞机的速度，要么增大螺旋桨的尺寸，要么增大螺旋桨的转速。增大螺旋桨的转速就需要大幅度提高发动力的动力，而高转速大直径的螺旋桨在高速运转时，由于桨尖速度过快，导致螺旋桨产生的推力不足，从而引发桨尖失速，导致飞机的升力不足而导致失速问题。这就使得螺旋桨飞机在高空状态下难以保证飞行状态。

首先说，这个论断并不对。螺旋桨飞机的最高飞行记录是 飞到了海拔29524米高度。将近题主所说的高度的1.5倍。

这个记录是在2001年NASA的一个实验小组达成的。其实还可以飞得更高，只不过这个小组当时的任务并不是为了打破飞行高度记录。

当时这个小组是为了打破以太阳能为动力的飞机持续飞行的时间记录。他们在研究利用太阳能为飞机提供持续不断的能量使飞机能够以最长的时间在空中滞留。

本身这架飞机就是一个会飞的太阳能电池板。上面一共有14个电池驱动的电动机，带动着螺旋桨为飞机提供动力。

这14个螺旋桨的总功率最大达到40千瓦，而在夜间靠蓄电池飞行的时候，功率只有10千瓦。如果分摊到每个发动机上来说，大约一只发动机吹出的风力也就相当于美发店的的一个吹风机。

仔细看上面飞机的照片你会发现这是一架展弦比极大的飞机。由轻质材料构成。在这种条件下，即便是只有很小的推力，飞机也可以获得足够大的升力。这点就和是不是螺旋桨动力没什么太大关系了。

蒸汽轮机与喷气式发动机是一个东西吗？原理结构一样吗？

不是的，蒸汽轮机是由瓦特改进而来的，于18世纪引导的英国工业革命，利用工质的相变特性，经过朗肯循环做功，进行吸热膨胀做功，属于外燃机。 喷气式发动机是20世纪的产物，喷气式发动机之所以行得通，按其性质来说当然是因为每一个作用力都产生同等且相反的反作用力。燃料在发动机中心部位燃烧，将气流排出尾部，这样来驱动飞机，使飞机向前运动。属于内燃机