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国之重器，航空发动机有多少种？
▲星型发动机示意图，在其他更先进的航空发动机出现之前
大型飞机的发动机常采用星型设计
▲星型发动机属于活塞式发动机的一种
早在1903年，星型发动机就用在了飞机上
▲涡轮喷气发动机简称涡喷发动机，其历史也很悠久
1937年，世界上第一个涡轮喷气发动机就开始运行了
▲从大的方面看，涡喷发动机由5个结构组成
▲1970年，通用电气的J85-GE-17A涡喷发动机
▲前苏联在1960年研制的高空高速截击机米格-25
▲涡轮风扇发动机简称涡扇发动机
▲发动机在运转时，外涵道与内涵道空气流量的比值叫做涵道比
▲高涵道比的发动机，主要推力不是来自于向后喷出的高温燃气，而是来自于外涵道高速向后喷出的空气
▲美国F22猛禽战斗机使用的涡扇发动机，涵道比很低，只有0.3：1
▲涡轮螺旋桨喷气发动机，简称涡桨发动机
▲中国自行设计研制的水陆两栖飞机蛟龙-600，采用国产WJ-6涡桨发动机
涡桨发动机通常用在小型或低速的亚音速飞机上。但也有例外，俄罗斯的图-95战略轰炸蛟龙-600机使用的NK-12MV型涡桨发动机，让其达到925公里每小时的高速，接近音速。
▲俄罗斯的图-95战略轰炸机
▲每一个NK-12MV型涡桨发动机上有8个叶片，前后叶片采取同轴反转的模式
▲同轴反转示意图
涡桨发动机的燃油效率通常高于涡扇发动机，但它也不是尽善尽美，原因之一是，涡桨发动机上多了一个减速器，也就是变速齿轮。
变速齿轮的存在一是增加了发动机重量，二是多少会带来一些功率上的损耗。
为此，有的国家研制一种不需要变速齿轮的发动机，它就是桨扇发动机。
▲安-70运输机上的D-27浆扇发动机
▲“安-70”运输机由乌克兰与俄罗斯共同研制开发，于1994年12月6日首飞
▲GE36桨扇发动机
▲GE36桨扇发动机示意图
▲实验中的GE36，表现出了非常低的燃料消耗，但同样还是因为噪音大的问题，它没有被使用在任何飞机上
涡轮轴发动机简称涡轴发动机，顾名思义，它是通过“轴”来传输动力。直升机、坦克、船舶上都有使用
▲涡轴发动机并非如此简单，但您可以借此理解其本质
▲ch-47支奴干直升机上的涡轴发动机
无论是上文提到的涡喷还是涡扇发动机，它们的前部都有一个“压气机”，这可是个大块头，要是能把它去掉就太好了。问题是，没有了压气机，怎么压缩空气？
飞行器飞得越快，迎面而来的空气就越快，当快到几倍音速时，空气自然就得到了压缩。高压空气进入燃烧室，混入燃油，剧烈燃烧并向后高速喷出以得到动力。这就是冲压发动机的原理。
▲图中的（a）代表传统的涡喷发动机，其结构很复杂
而（b）代表冲压发动机；（c）表示超燃冲压发动机
冲压发动机一般用在导弹和目前还在试验阶段的高超音速飞行器上。
航空发动机被誉为国之重器，正如所见，我国对航空发动机越来越重视，整合力度也在不断加大。未来，我国的航空发动机必将走入世界第一流的行列。
出品：科普中国
制作：寒木钓萌
监制：中国科学院计算机网络信息中心
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本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。
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