波音787客機

安裝在波音787上的瑞達1000

飛機誕生百年有余，從飛行36米到環球飛行，人類航空技術不斷前進，而動力的不斷進化才使更多飛行方式成為可能，那么飛機的發動機有多少種呢？今天我們來簡單粗暴的列舉一下，爭取讓你秒懂。

首先，得到大量應用的航空發動機簡單分類只有兩種，即“活塞式發動機”和“燃氣渦輪發動機”，燃氣渦輪發動機也常被簡單稱為“噴氣發動機”。

活塞式發動機系列

活塞式航空發動機與現在常見的汽車發動機原理一致，依靠燃氣在氣缸內爆燃，推動活塞做工，所有活塞式發動機都依靠此原理。活塞式發動機根據不同的氣缸排列形式分為以下幾種。

星型活塞式發動機

早期飛機多采用氣冷方式給發動機降溫，說白了就是直接給氣缸吹風，星形布置的氣缸正好可以使每個氣缸均勻散熱。

星型發動機示意圖

星型發動機及螺旋槳

星形發動機自1903年就被使用在飛機上。

星形發動機有一個缺陷，就是氣缸越多，功率越大，直徑就越大，因此飛機只能越粗……這意味著阻力變大。于是后來出現了直列式發動機和V型發動機。

這是個大功率星型發動機的例子。嗯，非常非常

直列發動機原理示意圖

直列式發動機

直列式發動機與今天的汽車發動機基本一致，氣缸站成一排，縱向安裝在機頭時，明顯比星形發動機纖細不少。但直列式也有缺點，氣缸越多，發動機越長，如果想和星形一樣使用7缸，9缸，那長度簡直不可理喻。于是緊湊的V型發動機出現了，讓氣缸站成兩排。

這種纖細美觀的機頭只有直列發動機或V型發動機才能實現。

V型發動機

正面看，V型發動機氣缸排列成字母V形狀

于是V形發動機在長度增加不多的情況下，氣缸數可以成倍增加。

水平對置發動機

把V型的夾角變成180度，還可以做成水平對置發動機。

水平對置發動機氣缸排列，水平對置發動機具有扭力大震動小的特點，現金很多活塞式發動機的固定翼飛機和直升機在使用這種形式的發動機。

西銳SR20飛機和羅賓遜R22直升機是常見的空中游覽機型，均使用水平對置活塞發動機，經濟可靠。

噴氣式發動機系列

渦輪噴氣式發動機是使用燃氣爆燃膨脹后，直接向后噴出做功的一種發動機。

渦輪噴氣發動機示意圖，渦輪噴氣發動機簡稱渦噴發動機，其歷史也很悠久。

1937年，世界上第一個渦輪噴氣發動機就開始運行了。渦噴發動機啟動時需要先將發動機轉子旋轉到可運行轉速，渦噴發動機由前部壓氣機進行空氣壓縮，壓縮空氣在燃燒室與然后回合點燃，燃氣向后噴出的同時推動渦輪旋轉，渦輪靠轉軸與前部的壓氣機連接，周而復始即可連續運轉。

渦噴發動機連續運轉的狀態

1970年，通用電氣的J85-GE-17A渦噴發動機

能達到3倍音速的米格25戰斗機也是用的是渦噴發動機

渦噴發動機連續運轉的狀態

很容易就能發現，渦扇發動機和渦噴發動機兩者之間的區別。渦噴只有一個空氣通道，專業上叫做“涵道”，而渦扇發動機卻有兩個空氣通道。也就是說，渦噴發動機是單涵道發動機，而渦扇是雙涵道發動機。

渦扇發動機分為內涵道和外涵道，內涵道原理與單純的渦噴發動機無異，稱為核心機。核心機驅動前方一個大風扇，推動氣流向后，再加上外部整流罩行程外涵道。

發動機在運轉時，外涵道與內涵道空氣流量的比值叫做涵道比。規律是，涵道比越大越省油，經濟性越好，高涵道比的發動機在亞音速時有非常好的能效，所以它廣泛地運用于客機、運輸機等。

客機和公務機普遍使用大涵道比渦扇發動機

戰斗機使用的低涵道比渦扇發動機，節省燃油的同時還能在高速下提供更多動力

高涵道比的發動機，主要推力不是來自于向后噴出的高溫燃氣，而是來自于外涵道高速向后噴出的空氣
　
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