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渦輪噴氣發動機的性能指標主要有推力、耗油率和推重比。渦輪噴氣發動機的大小通常用海平面靜推力來表示，小的約 %% &（約 % ’()），大的可達十多萬牛（萬多公斤力）。在海平面標準大氣條件下的耗油率約為 %*%+ ,%* ’( （-&•.）（%*+ , *% ’(-（’()•.））。加力狀態耗油率約為 %*/ ,%* ’( （-&•.）（*/,*% ’( （-’()
•.））。提高壓氣機增壓比和各部件效率，可降低發動機耗油率。推重比是衡量發動機性能的綜合指標。
油門位置不變，發動機推力和耗油率隨飛行高度和飛行速度的變化關系分別稱為高度特性和速度特性。推力和耗油率隨油門位置（或轉速）的變化關系稱為油門特性（或轉速特性）。
（）渦輪風扇發動機：由噴管排出燃氣和風扇排出空氣共同產生反作用推力的燃氣渦輪發動機稱為渦輪風扇發動機。渦輪風扇發動機由風扇（風扇轉子實際上是一級或幾級葉片較長的壓氣機）、壓氣機、燃燒室、驅動壓氣機的高壓渦輪、驅動風扇的低壓渦輪和排氣系統組成。其中壓氣機、燃燒室和高壓渦輪三部分統稱為核心機。此種發動機的氣流通過兩個通道流過發動機。由核心機組成的是內涵道，圍繞核心機的是外涵道，所以又可稱為內外涵發動機或雙涵道發動機。核心機出口燃氣在核心機后的低壓渦輪中進一步膨脹做功，用于帶動外涵風扇，使外涵道氣流的噴射速度增加，剩下的可用能量在噴管中轉變為高速噴流的動能。這兩股氣流同時產生反作用推力。流經外涵和內涵的空氣流量之比稱為涵道比或流量比，涵道比對渦輪風扇發動機性能影響較大。涵道比大，耗油率低，但發動機的迎風面積大；涵道比較小時，
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迎風面積小，但耗油率大。內外涵兩股氣流分開排入大氣的稱為分排式渦輪風扇發動機。內外涵兩股氣流在內涵渦輪后的混合器中相互滲混后通過同一噴管排入大氣的，稱為混排式渦輪風扇發動機。渦輪風扇發動機也可安裝加力燃燒室，成為加力渦輪風扇發動機。在分排式渦輪風扇發動機上的加力燃燒室可以分別安裝在內涵渦輪后或外涵道內，在混排式渦輪風扇發動機上則可裝在混合器后面。
核心機相同時，渦輪風扇發動機的工質（工作介質）流量介于渦輪噴氣發動機和渦輪螺旋槳發動機之間。渦輪風扇發動機比渦輪噴氣發動機的工質流量大、噴射速度低、推進效率高、耗油率低、推力大。高涵道比（ "）渦輪風扇發動機的噪聲低，排氣污染小，多用作大型客機的動力裝置，這種客機在  %&高度的巡航速度可達 ’(%& ) *。但這種高涵道比的渦輪風扇發動機的排氣噴射速度低，迎風面積大，不宜用于超音速飛機上。
有些殲擊機使用了小涵道比、帶加力燃燒室的渦輪風扇發動機，在亞音速飛行時不使用加力燃燒室，耗油率和排氣溫度都比渦輪噴氣發動機低，因而紅外輻射強度較弱，不易被紅外制導的導彈擊中。使用加力作 +倍音速以上的速度飛行時，產生的推力可超過加力渦輪噴氣發動機。
（,）渦輪螺旋槳發動機：由螺旋槳提供拉力和噴氣反作用提供推力的燃氣渦輪發動機稱為渦輪螺（旋）槳發動機。渦輪螺旋槳發動機由壓氣機、燃燒室、燃氣渦輪、噴管、減速器和螺旋槳等組成。燃氣渦輪由驅動壓氣機的渦輪和驅動螺旋槳的動力渦輪組成。這種發動機靠動力渦輪把核心機出口燃氣中大部分可用能量轉變為軸功率用以驅動空氣螺旋槳，燃氣中其余的少部分可用能量（約 (-）則在噴管中轉化為氣流動能，直接產生反作用推力。
由于動力渦輪的巡航轉速高（一般為 (((("((( . )&/0），而螺旋槳軸的轉速較低（約為  ((( "+ ((( . )&/0），因而在動力渦輪與螺旋槳之間需安裝減速器，減速器的減速比一般在 ( "范圍內。
渦輪螺旋槳發動機與活塞式航空發動機相比具有重量輕、振動小等優點。特別是隨著飛行高度的增加，它的性能比活塞式航空發動機更為優越。渦輪螺旋槳發動機與渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機相比，具有耗油率低和起飛推力大的優點。飛機著陸時，可以使螺旋槳改變槳矩（反槳）產生反向拉力，以縮短著陸距離。因螺旋槳特性的限制，裝渦輪螺旋槳發動機的飛機的飛行速度一般不超過 (( %& )*。
有的發動機的動力渦輪與驅動壓氣機的渦輪裝在同一軸上，稱為單軸渦輪螺旋槳發動機。它的結構簡單，但在起動過程中和慢車轉速下燃氣的溫度較高，小功率時耗油率較高。與驅動 1氣機的渦輪無機械聯系的動力渦輪稱為自由渦輪。自由渦輪螺旋槳發動機比單軸渦輪螺旋槳發動機的起動性能和工作性能好，小功率時耗油率低，但結構較復雜。
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控制渦輪螺旋槳發動機除了具有與渦輪噴氣發動機相同的各種控制外，還增加了一個螺旋槳槳矩控制。單軸渦輪螺旋槳發動機減小油門位置降低燃油流量時，槳矩自動變小，輸出功率降低，發動機與螺旋槳一道保持高的轉速。自由渦輪螺旋槳發動機油門減小時，自由渦輪和螺旋槳由于螺旋槳槳矩變小仍維持高轉速工作。
（）渦輪軸發動機：燃氣通過動力渦輪輸出軸功率的燃氣渦輪發動機稱為渦輪軸發動機，是直升機的主要動力。它的工作原理和結構與渦輪螺旋槳發動機基本相同；只是核心機出口燃氣所含的可用能量幾乎全部供給動力渦輪。有些渦輪軸發動機的動力渦輪直接以高轉速（"  % & ’ ( ’)*+）輸出，有些則通過減速器以大致為 ,  ’(’)*+的轉 輸出。直升機受旋翼轉速的限制，在機上裝有主減速器，發動機輸出功率通過主減速器傳給旋翼和尾槳。對于渦輪軸發動機除要求重量輕、耗油率低和維護方便外，工作可靠性尤為重要。直升機一般用于執行短途飛行任務，渦輪軸發動機經常處于起飛、爬高、懸停等大功率狀態下工作，而且工作狀態不斷變化，因此要求部件有良好的耐低頻疲勞性能。直升機沒有一定的機場，經常接近地面飛行，特別是在塵沙或鹽霧的大氣中頻繁起落，發動機經常到外來物的侵襲，因此零部件特別是壓氣機葉片要有良好的抗侵蝕能力，進氣部分常裝有防護裝置。
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第二章 低速空氣動力學
第一節 空氣的基本性質
一、大氣飛行環境
飛行器在大氣層內飛行時所處的環境條件，稱為大氣飛行環境。
包圍地球的空氣層（即大氣）是航空器的惟一飛行活動環境，也是導彈和航天器的重要飛行環境。大氣層無明顯的上限，它的各種特性在鉛垂方向上的差異非常明顯，例如空氣密度隨高度增加而很快趨于稀薄。以大氣中溫度隨高度的分布為主要依據，可將大氣層劃分為對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層（外大氣層）等 "個層次。航空器的大氣飛行環境是對流層和平流層。大氣層對飛行有很大影響，惡劣的天氣條件會危及飛行安全，大氣屬性（溫度、壓力、濕度、風向、風速等）對飛機飛行性能和飛行航跡也會產生不同程度的影響。
　
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