校场：我国航空发动机在世界上处于什么水平？

2020.05.30 22:10:10

微信网友 卡西莫多：我国的航空发动机发展现状到底如何？跟一流水平相比主要差在哪些方面？涡扇、涡喷、涡桨、涡轴发动机具体有什么不一样？

我国航空发动机论实力大概处在世界第二梯队，与欧洲的英法互有短长，相比日本可能略优一些。相比于英法两国，我国的主要优势在于投入比较大，可以不计投入的用人力和财力砸出一些有模有样的产品。比如涡扇-10，就是世界上除了美俄两国产品以外唯一的一款大推力战斗机涡扇发动机。

而我国航发的主要问题则有这么几个：首先是需求牵引导致发展十分偏科，军用发动机发展尚可，但是民用发动机几乎拿不出什么像样的产品；战斗机用的小涵道比涡扇发动机尚可，但是大飞机使用的大涵道比涡扇发动机发展十分迟缓。其次是在发动机设计制造技术上与美英法俄还有差距，即使是在我国比较突出的小涵道比涡扇发动机领域，美国已经有两款相当成熟的4代大推力发动机，俄罗斯有1款，而我国虽然也在研制，但这些年总是雷声大雨点小。至于中等推力涡扇发动机，则是英国一骑绝尘，美法稍逊，俄罗斯再次，最后才轮到中国。

至于几种涡轮发动机的区别，可以简单解释为为涡喷是一切涡轮发动机的原型。其结构大致为压气机-燃烧室-涡轮。其中压气机的作用是压缩从进气道吸进来的空气；燃烧室的作用是将压气机压缩后的空气与燃料充分混合并使之燃烧，燃烧后的空气体积会极速膨胀，产生喷气推力；而涡轮的作用则是利用喷气推力开始转动，并以此来驱动压气机工作，使整个喷气发动机可以自持。

涡扇发动机比涡喷发动机多了风扇和外涵道，相当于把涡喷发动机塞进了一个带风扇的筒里。这个筒就叫做外涵道，而里面的涡喷发动机就叫做内涵道。在涡扇发动机里，发动机的涡轮不止驱动压气机工作，还驱动安装在发动机最前面的风扇转动。风扇转动会让外涵道也产生一个推力。相比于内涵道的高温高速喷气，外涵道的低温低速喷气在低空低速下的推力更大也更省油；不过在高空高速下，其推进效率也更低。外涵道与内涵道空气流量的比值叫做涵道比，涵道比越大说明在这款发动机中外涵道起到的作用越大，反之则越小。一般而言，战斗机因为要兼顾高低空、高低速下的性能，因此一般会选择小涵道比发动机；而运输机、客机等为了省油，通常会采用大涵道比发动机。

至于涡桨和涡轴发动机，这两者其实非常像，都是最大限度的把燃烧室产生的推力转化为涡轮的转动。区别只是涡桨发动机会使用涡轮驱动螺旋桨用于推进；而涡轴发动机则是用来驱动为直升机提供升力的旋翼的。