渦扇，渦噴，渦槳，渦軸，4種航空發(fā)動(dòng)機(jī)是如何簡(jiǎn)單區(qū)分的？

從蒸汽機(jī)開始，到汽油機(jī)與柴油機(jī)，這些最早的熱機(jī)類型，一開始都是在地面上使用的。基本都是活塞做功模式。萊特兄弟在20世紀(jì)初，首次把一種12馬力的輕型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用在他們制造的簡(jiǎn)易飛機(jī)上，首次實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力持續(xù)飛行，這就是現(xiàn)代航發(fā)應(yīng)用在飛機(jī)上的開始。從一戰(zhàn)一直到二戰(zhàn)中期，幾乎所有的飛機(jī)其實(shí)都是采用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，而且使用的燃料都是航空汽油，與地面上汽車采用的高端汽油機(jī)沒有太大差別；只不過當(dāng)時(shí)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)里，除了有與陸地上相同的直列活塞發(fā)動(dòng)機(jī)之外，還有特殊的星型發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)專用。歷史上有一些活塞航發(fā)特別有名，比如梅林發(fā)動(dòng)機(jī)，大批應(yīng)用在P51野馬上，曾經(jīng)創(chuàng)造出平飛速度過700公里每小時(shí)，飛行高度上萬米的活塞機(jī)極限。而且由于優(yōu)質(zhì)活塞航發(fā)，

與地面上的高端轎車或者跑車的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可以通用，因此二戰(zhàn)后一些知名的汽車品牌，比如羅羅、保時(shí)捷、寶馬等，都等于把二戰(zhàn)期間的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)能直接在戰(zhàn)后轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨似嚻放啤５腔钊菪龢l(fā)動(dòng)機(jī)，無論怎么折騰，都無法飛出超音速，也基本不能飛到2萬米。到了二戰(zhàn)末期，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)開始出現(xiàn)。此后的渦噴渦扇渦軸渦槳，這4類新航發(fā)都帶個(gè)渦字，這是因?yàn)槠鋬?nèi)部都有一個(gè)叫做渦輪的關(guān)鍵部件。而所有渦輪渦扇渦軸渦槳的技術(shù)老祖宗，都是中國(guó)古人發(fā)明的走馬燈原理。走馬燈其實(shí)有內(nèi)外兩個(gè)共軸的可旋轉(zhuǎn)外殼。而上下兩頭都是通氣的，相當(dāng)于渦扇的兩層套殼；走馬燈中間有2根相互套嵌的轉(zhuǎn)軸，分別與內(nèi)轉(zhuǎn)軸與外轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng)，而底部有修剪成扇面的裝置，其實(shí)就相當(dāng)于前風(fēng)扇，

也兼職壓氣機(jī)。而頂部也有修剪成扇面的裝置，這個(gè)就相當(dāng)于動(dòng)力渦輪。在中間可以點(diǎn)上幾根蠟燭，蠟燭持續(xù)燃燒引發(fā)的熱氣流，不斷自然上升；這時(shí)就帶動(dòng)上面的渦輪自然旋轉(zhuǎn)；而這種旋轉(zhuǎn)又通過中間的軸系，帶動(dòng)走馬燈底部的扇面跟著旋轉(zhuǎn)；而這種旋轉(zhuǎn)等于從燈底吸收新鮮空氣，加速了燈內(nèi)部蠟燭的加速燃燒。而這種加速燃燒又帶動(dòng)上面的渦輪轉(zhuǎn)得更快！于是就形成了一個(gè)持續(xù)燃燒，持續(xù)旋轉(zhuǎn)做功并且從下方吸氣，從頂部噴氣的持續(xù)循環(huán)。這就是渦噴與渦扇都有的關(guān)鍵三大部件，也就是前風(fēng)扇加壓氣機(jī)，中間的蠟燭等于自帶燃料的燃燒室，而頂部則是渦輪裝置。而這種持續(xù)的自旋，又可以帶動(dòng)內(nèi)外的二層殼體自轉(zhuǎn)，等于把渦輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能二次輸出，其實(shí)就是渦槳與渦軸的做功原理。

可見一個(gè)小小的走馬燈，把渦噴渦扇渦軸渦槳4大航發(fā)的基本原理一次性都提前搞定了。當(dāng)然現(xiàn)代航發(fā)，比作為初始原理的走馬燈復(fù)雜的得多，零部件也多得多，但基礎(chǔ)原理是一樣的。對(duì)渦噴來說，就等于只有一層外殼的走馬燈，然后再多一套后燃燒室，必要時(shí)直接噴油燃燒，飛到超音速。而對(duì)渦扇來說，等于是至少2層外殼的走馬燈。前風(fēng)扇直徑更大，確保一部分氣流不經(jīng)過燃燒室直接噴射做功。而渦槳，等于把前風(fēng)扇直接換成螺旋槳。由于螺旋槳一般旋轉(zhuǎn)末梢的速度盡量避免達(dá)到與超過音速引發(fā)音爆；因此有些型號(hào)的前螺旋槳，不是與渦輪軸直接綁定，而是中間還要經(jīng)過一組降速齒輪。這樣大型螺旋槳旋轉(zhuǎn)起來，末梢就盡量避免達(dá)到音速。其實(shí)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的尾部渦輪也向后噴氣，也能提供反推動(dòng)力。

像圖95戰(zhàn)略轟炸機(jī)上1.5萬軸馬力的巨型渦槳，在900公里以上時(shí)速下，4臺(tái)巨型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)尾部噴氣產(chǎn)生的反推力，反倒大于前面的4部螺旋槳的推力。而如果把渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的前螺旋槳升級(jí)為非常密集的槳葉，像歐洲的A400M，那就是效率更高的槳扇。而渦軸其實(shí)就是類似把渦槳?jiǎng)恿υ俜糯螅ㄟ^一套齒輪減速系統(tǒng)，帶動(dòng)直徑更大的“超級(jí)螺旋槳”，此時(shí)專業(yè)上叫做旋翼而不再是螺旋槳了。也要求旋翼的末梢速度盡量低于音速。因此此時(shí)提供原始動(dòng)力的，是那根外旋轉(zhuǎn)軸。初始動(dòng)力可以單軸雙軸甚至三軸經(jīng)過減速齒輪系統(tǒng)，一起并聯(lián)發(fā)力，于是就叫做渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，本質(zhì)是仍是走馬燈原理的渦輪提供原始動(dòng)力來源！