渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

軸流式渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖，空氣首先進(jìn)入進(jìn)氣道，因?yàn)轱w機(jī)飛行的狀態(tài)是變化的，進(jìn)氣道需要保證空氣最后能順利的進(jìn)入下一結(jié)構(gòu)：壓氣機(jī)（compressor，或壓縮機(jī)）。進(jìn)氣道的主要作用就是將空氣在進(jìn)入壓氣機(jī)之前調(diào)整到發(fā)動(dòng)機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在超音速飛行時(shí)，機(jī)頭與進(jìn)氣道口都會(huì)產(chǎn)生激波（shockwave，又稱震波），空氣經(jīng)過(guò)激波壓力會(huì)升高，因此進(jìn)氣道能起到一定的預(yù)壓縮作用，但是激波位置不適當(dāng)將造成局部壓力的不均勻，甚至有可能損壞壓氣機(jī)。所以一般超音速飛機(jī)的進(jìn)氣道口都有一個(gè)激波調(diào)節(jié)錐，根據(jù)空速的情況調(diào)節(jié)激波的位置。

兩側(cè)進(jìn)氣或機(jī)腹進(jìn)氣的飛機(jī)由于進(jìn)氣道緊貼機(jī)身，會(huì)受到機(jī)身附面層（boundary layer，或邊界層）的影響，還會(huì)附帶一個(gè)附面層調(diào)節(jié)裝置。所謂附面層是指緊貼機(jī)身表面流動(dòng)的一層空氣，其流速遠(yuǎn)低于周圍空氣，但其靜壓比周圍高，形成壓力梯度。因?yàn)槠淠芰康?，不適于進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)而需要排除。當(dāng)飛機(jī)有一定迎角（angle of attack，AOA，或稱攻角）時(shí)由于壓力梯度的變化，在壓力梯度加大的部分（如背風(fēng)面）將發(fā)生附面層分離的現(xiàn)象，即本來(lái)緊貼機(jī)身的附面層在某一點(diǎn)突然脫離，形成湍流。湍流是相對(duì)層流來(lái)說(shuō)的，簡(jiǎn)單說(shuō)就是運(yùn)動(dòng)不規(guī)則的流體，嚴(yán)格的說(shuō)所有的流動(dòng)都是湍流。湍流的發(fā)生機(jī)理、過(guò)程的模型化都不太清楚。但是不是說(shuō)湍流不好，在發(fā)動(dòng)機(jī)中很多地方例如在燃燒過(guò)程就要充分利用湍流。

壓氣機(jī)由定子（stator）頁(yè)片與轉(zhuǎn)子（rotor）頁(yè)片交錯(cuò)組成，一對(duì)定子頁(yè)片與轉(zhuǎn)子頁(yè)片稱為一級(jí)，定子固定在發(fā)動(dòng)機(jī)框架上，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸與渦輪相連?，F(xiàn)役渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)一般為8－12級(jí)壓氣機(jī)。級(jí)數(shù)越多越往后壓力越大，當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)突然做高g機(jī)動(dòng)時(shí)，流入壓氣機(jī)前級(jí)的空氣壓力驟降，而后級(jí)壓力很高，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)后級(jí)高壓空氣反向膨脹，發(fā)動(dòng)機(jī)工作極不穩(wěn)定的狀況，工程上稱為“喘振”，這是發(fā)動(dòng)機(jī)最致命的事故，很有可能造成停車甚至結(jié)構(gòu)毀壞。防止“喘振”發(fā)生有幾種辦法。經(jīng)驗(yàn)表明喘振多發(fā)生在壓氣機(jī)的5，6級(jí)間，在次區(qū)間設(shè)置放氣環(huán)，以使壓力出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)泄壓可避免喘振的發(fā)生?；蛘邔⑥D(zhuǎn)子軸做成兩層同心空筒，分別連接前級(jí)低壓壓氣機(jī)與渦輪，后級(jí)高壓壓氣機(jī)與另一組渦輪，兩套轉(zhuǎn)子組互相獨(dú)立，在壓力異常時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，也可避免喘振。

空氣經(jīng)過(guò)壓氣機(jī)壓縮后進(jìn)入燃燒室與煤油混合燃燒，膨脹做功；緊接著流過(guò)渦輪，推動(dòng)渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)闇u輪與壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子連在一根軸上，所以壓氣機(jī)與渦輪的轉(zhuǎn)速是一樣的。最后高溫高速燃?xì)饨?jīng)過(guò)噴管噴出，以反作用力提供動(dòng)力。燃燒室最初形式是幾個(gè)圍繞轉(zhuǎn)子軸環(huán)狀并列的圓筒小燃燒室，每個(gè)筒都不是密封的，而是在適當(dāng)?shù)牡胤介_(kāi)有孔，所以整個(gè)燃燒室是連通的，后來(lái)發(fā)展到環(huán)形燃燒室，結(jié)構(gòu)緊湊，但是整個(gè)流體環(huán)境不如筒狀燃燒室，還有結(jié)合二者優(yōu)點(diǎn)的組合型燃燒室。

渦輪始終工作在極端條件下，對(duì)其材料、制造工藝有著極其苛刻的要求。多采用粉末冶金的空心頁(yè)片，整體鑄造，即所有頁(yè)片與頁(yè)盤一次鑄造成型。相比起早期每個(gè)頁(yè)片與頁(yè)盤都分體鑄造，再用榫接起來(lái)，省去了大量接頭的質(zhì)量。制造材料多為耐高溫合金材料，中空頁(yè)片可以通以冷空氣以降溫。而為第四代戰(zhàn)機(jī)研制的新型發(fā)動(dòng)機(jī)將配備高溫性能更加出眾的陶瓷粉末冶金的頁(yè)片。這些手段都是為了提高渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的參數(shù)之一：渦輪前溫度。高渦前溫度意味著高效率，高功率。

噴管（nozzle，或稱噴嘴）的形狀結(jié)構(gòu)決定了最終排出的氣流的狀態(tài)，早期的低速發(fā)動(dòng)機(jī)采用單純收斂型噴管，以達(dá)到增速的目的。根據(jù)牛頓第三定律，燃?xì)鈬姵鏊俣仍酱螅w機(jī)將獲得越大的反作用力。但是這種方式增速是有限的，因?yàn)樽罱K氣流速度會(huì)達(dá)到音速，這時(shí)出現(xiàn)激波阻止氣體速度的增加。而采用收斂－擴(kuò)張噴管（也稱為拉瓦爾噴管）能獲得超音速的噴氣流。飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性來(lái)主要源于翼面提供的空氣動(dòng)力，而當(dāng)機(jī)動(dòng)性要求很高時(shí)可直接利用噴氣流的推力。在噴管口加裝燃?xì)舛婷婊蛑苯硬捎每善D(zhuǎn)噴管（也稱為推力矢量噴管，或向量推力噴嘴）是歷史上兩種方案，其中后者已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。著名的俄羅斯Su-30、Su-37戰(zhàn)機(jī)的高超機(jī)動(dòng)性就得益于留里卡設(shè)計(jì)局的AL-31推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)舛婷娴拇硎敲绹?guó)的X－31技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。

在經(jīng)過(guò)渦輪后的高溫燃?xì)庵腥匀缓胁糠治磥?lái)得及消耗的氧氣，在這樣的燃?xì)庵欣^續(xù)注入煤油仍然能夠燃燒，產(chǎn)生額外的推力。所以某些高性能戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)在渦輪后增加了一個(gè)加力燃燒室（afterburner，或后燃器），以達(dá)到在短時(shí)間里大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)推力的目的。一般而言加力燃燒能在短時(shí)間里將最大推力提高50%，但是油耗驚人，一般僅用于起飛或應(yīng)付激烈的空中纏斗，不可能用于長(zhǎng)時(shí)間的超音速巡航。

渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)適合航行的范圍很廣，從低空低亞音速到高空超音速飛機(jī)都廣泛應(yīng)用。前蘇聯(lián)的傳奇戰(zhàn)斗機(jī)米格-25高空超音速戰(zhàn)機(jī)即采用留里卡設(shè)計(jì)局的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，曾經(jīng)創(chuàng)下3.3馬赫的戰(zhàn)斗機(jī)速度紀(jì)錄與37250米的升限紀(jì)錄。（這個(gè)紀(jì)錄在一段時(shí)間內(nèi)不太可能被打破的）

與渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性要差一些，但是高速性能要優(yōu)于渦扇，特別是高空高速性能。

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用噴氣推進(jìn)避免了火箭和沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)固有的弱點(diǎn)。因?yàn)椴捎昧藴u輪驅(qū)動(dòng)的壓氣機(jī)，所以在低速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也有足夠的壓力來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)大的推力。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)按照“工作循環(huán)”工作。它從大氣中吸進(jìn)空氣，經(jīng)壓縮和加熱這一過(guò)程之后，得到能量和動(dòng)量的空氣以高達(dá)2000英尺/秒（610米/秒）或者大約1400英里/小時(shí)（2253公里/小時(shí)）的速度從推進(jìn)噴管中排出。在高速噴氣流噴出發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)壓氣機(jī)和渦輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，維持“工作循環(huán)”。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械布局比較簡(jiǎn)單，因?yàn)樗话瑑蓚€(gè)主要旋轉(zhuǎn)部分，即壓氣機(jī)和渦輪，還有一個(gè)或者若干個(gè)燃燒室。然而，并非這種發(fā)動(dòng)機(jī)的所有方面都具有這種簡(jiǎn)單性，因?yàn)闊崃蜌鈩?dòng)力問(wèn)題是比較復(fù)雜的。這些問(wèn)題是由燃燒室和渦輪的高工作溫度、通過(guò)壓氣機(jī)和渦輪葉片而不斷變化著的氣流、以及排出燃?xì)獠⑿纬赏七M(jìn)噴氣流的排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作造成的。

發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率在很大程度上取決于它的飛行速度。當(dāng)飛機(jī)速度低于大約450英里/小時(shí)（724公里/小時(shí)）時(shí)，純噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的效率低于螺旋槳型發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，由于螺旋槳的高葉尖速度造成的氣流擾動(dòng)，在350英里/小時(shí)（563公里/小時(shí)）以上時(shí)螺旋槳效率迅速降低。因而，純渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最適合較高的飛行速度。這些特性使得一些中等速度飛行的飛機(jī)不用純渦輪噴氣裝置而采用螺旋槳和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的組合 -- 渦輪螺旋槳式發(fā)動(dòng)機(jī)。

在馬赫數(shù) Ma<0.6 的速度下渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)效率最高。而當(dāng)速度提高到馬赫數(shù) 0.6-0.9 時(shí)，螺旋槳/渦輪組合的優(yōu)越性在一定程度上被內(nèi)外涵發(fā)動(dòng)機(jī)、涵道風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)和槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)所取代。這些發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣比純噴氣的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流量大而噴氣速度低，因而，其推進(jìn)效率與渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，超過(guò)了純噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率。在亞音速(Ma<1.0)條件下,渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率最低。當(dāng)飛機(jī)飛行速度超過(guò)音速后(Ma>1.0),渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)由于迎風(fēng)面積過(guò)大從而推進(jìn)效率開(kāi)始降低；與此相反,渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率則迅速提升,即使在馬赫數(shù) 2.5-3.0 范圍下,渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率仍然可以達(dá)到 90%,正因?yàn)槿绱?，與三代機(jī)普遍使用的涵道比為0.5-0.8的中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比,F-22使用的F-119渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)把涵道比降回到0.29，為的就是能夠?qū)崿F(xiàn)（Ma1.4）的超音速巡航。

每種發(fā)動(dòng)機(jī)都有它們最佳使用的飛行包線-(由速度x/高度y構(gòu)成的xy坐標(biāo)系)，并不是說(shuō)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)一定比渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)省油，在超音速時(shí)，同樣開(kāi)加力燃燒室的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)比渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率還高。

渦輪沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)將渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（它常用于馬赫數(shù)低于3的各種速度）與沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合起來(lái)，在高馬赫數(shù)時(shí)具有良好的性能。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的周圍是一涵道，前部具有可調(diào)進(jìn)氣道，后部是帶可調(diào)噴口的加力噴管。起飛和加速、以及馬赫數(shù)3以下的飛行狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)用常規(guī)的渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作方式；當(dāng)飛機(jī)加速到馬赫數(shù)3以上時(shí)，其渦輪噴氣機(jī)構(gòu)被關(guān)閉，氣道空氣借助于導(dǎo)向葉片繞過(guò)壓氣機(jī)，直接流入加力噴管，此時(shí)該加力噴管成為沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。這種發(fā)動(dòng)機(jī)適合要求高速飛行并且維持高馬赫數(shù)巡航狀態(tài)的飛機(jī)，在這些狀態(tài)下，該發(fā)動(dòng)機(jī)是以沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)方式工作的。

渦輪/火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與渦輪/沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)相似，一個(gè)重要的差異在于它自備燃燒用的氧。這種發(fā)動(dòng)機(jī)有一多級(jí)渦輪驅(qū)動(dòng)的低壓壓氣機(jī)，而驅(qū)動(dòng)渦輪的功率是在火箭型燃燒室中燃燒燃料和液氧產(chǎn)生的。因?yàn)槿細(xì)鉁囟瓤筛哌_(dá)3500度，在燃?xì)膺M(jìn)入渦輪前，需要用額外的燃油噴入燃燒室以供冷卻。然后這種富油混合氣（燃?xì)猓┯脡簹鈾C(jī)流來(lái)的空氣稀釋，殘余的燃油在常規(guī)加力系統(tǒng)中燃燒。雖然這種發(fā)動(dòng)機(jī)比渦輪/沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)小且輕，但是，其油耗更高。這種趨勢(shì)使它比較適合截?fù)魴C(jī)或者航天器的發(fā)射載機(jī)。這些飛機(jī)要求具有高空高速性能，通常需要有很高的加速性能而無(wú)須長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。

推力重量比：Thrust to weight ratio，代表發(fā)動(dòng)機(jī)推力與發(fā)動(dòng)機(jī)本身重量之比值，愈大者性能愈好。

壓氣機(jī)級(jí)數(shù)：代表壓縮機(jī)的壓縮葉片有幾級(jí)，通常級(jí)數(shù)愈大者壓縮比愈大。

渦輪級(jí)數(shù)：代表渦輪機(jī)的渦輪葉片有幾級(jí)。

壓縮比：進(jìn)氣被壓縮機(jī)壓縮後的壓力，與壓縮前的壓力之比值，通常愈大者性能愈好。

海平面最大凈推力：發(fā)動(dòng)機(jī)在海平面高度及條件，與外界空氣的速度差（空速）為零時(shí)，全速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的推力，被使用的單位包括kN（千牛頓）、kg（公斤）、lb（磅）等。

單位推力小時(shí)耗油率：又稱比推力（specific thrust），耗油率與推力之比，公制單位為kg/N-h，愈小者愈省油。

渦輪前溫度：燃燒後之高溫高壓氣流進(jìn)入渦輪機(jī)之前的溫度，通常愈大者性能愈好。

燃?xì)獬隹跍囟龋簭U氣離開(kāi)渦輪機(jī)排出時(shí)的溫度。

平均故障時(shí)間：每具發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生兩次故障的間隔時(shí)間之總平均，愈長(zhǎng)者愈不易故障，通常維護(hù)成本也愈低。

對(duì)比往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和不同類型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的性能是可能的。然而，要準(zhǔn)確的比較，往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)必須使用推力馬力(即有用馬力)而不是制動(dòng)馬力，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)必須使用凈推力。此外，飛機(jī)設(shè)計(jì)配置和大小必須基本相同。

1) BHP-制動(dòng)馬力是實(shí)際傳遞到輸出軸的馬力。制動(dòng)馬力是實(shí)際可用的馬力。

2) 凈推力-渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或者渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力。

3) THP-推進(jìn)馬力是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或者渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力的等效馬力。

4) ESH-就渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，-等效軸馬力是傳遞到螺旋槳的軸馬力(SHP)和排氣產(chǎn)生的推進(jìn)馬力之和。

圖2顯示了四種類型發(fā)動(dòng)機(jī)的凈推力隨空速增加的對(duì)比情況。這個(gè)圖只用于說(shuō)明目的，不是特定型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)的。四種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)是:

往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)

渦輪機(jī)，螺旋槳組合(渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī))

渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(純粹的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī))

這個(gè)對(duì)比是通過(guò)描繪每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能曲線，它顯示了最大飛機(jī)速度隨所用發(fā)動(dòng)機(jī)類型的不同如何變化的。因?yàn)檫@個(gè)圖只是為了對(duì)比，凈推力，飛機(jī)速度和阻力的數(shù)值就沒(méi)有包含。

四種發(fā)動(dòng)機(jī)基于凈推力的對(duì)比使其性能能力很明顯。在直線A左邊的速度范圍內(nèi)，往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)勝過(guò)其他三種類型。在直線C的左側(cè)范圍渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)勝出渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。在直線F的左側(cè)范圍內(nèi)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)勝出渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。在直線B的右側(cè)范圍渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)勝出往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，在直線C的右側(cè)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)勝出渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。直線D的右側(cè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)勝出往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，直線E的右側(cè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)勝出渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，在直線F的右側(cè)它勝出了渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

飛機(jī)阻力曲線和凈推力曲線的交點(diǎn)是最大飛機(jī)速度所在點(diǎn)。從每個(gè)點(diǎn)到圖的橫軸的垂直線說(shuō)明渦輪噴氣飛機(jī)可以達(dá)到的最大速度比裝配其他類型發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)更高。裝配渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)比裝配渦輪螺旋槳或者往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)將達(dá)到更高的最大速度。

渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)是根據(jù)它們使用的壓縮器類型來(lái)分類的。壓縮器類型分為三類:離心流式，軸流式，和離心軸流式。離心流式發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)氣道空氣是通過(guò)加速空氣以垂直于機(jī)器縱軸的方向排出而得到壓縮的。軸流式發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)一系列旋轉(zhuǎn)和平行于縱軸移動(dòng)空氣的固定翼形而壓縮空氣。離心軸流式設(shè)計(jì)使用這兩類壓縮器來(lái)獲得需要的壓縮。

空氣經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的路徑和如何產(chǎn)生功率確定了發(fā)動(dòng)機(jī)的類型。有四種類型的飛機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)-渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)包含四節(jié):壓縮器，燃燒室，渦輪節(jié)，和排氣節(jié)。壓縮器部分空氣以高速度通過(guò)進(jìn)氣道到達(dá)燃燒室。燃燒室包含燃油入口和用于燃燒的點(diǎn)火器。膨脹的空氣驅(qū)動(dòng)渦輪，渦輪通過(guò)軸連接到壓縮器，支持發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。從發(fā)動(dòng)機(jī)排出加速的排氣提供推力。這是基本應(yīng)用了壓縮空氣，點(diǎn)燃油氣混合物，產(chǎn)生動(dòng)力以自維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，和用于推進(jìn)的排氣。

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)受限于航程和續(xù)航力。它們?cè)诘蛪嚎s器速度時(shí)對(duì)油門的反應(yīng)也慢。

渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)通過(guò)減速齒輪驅(qū)動(dòng)螺旋槳的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。排出氣體驅(qū)動(dòng)一個(gè)動(dòng)力渦輪機(jī)，它通過(guò)一個(gè)軸和減速齒輪組件連接。減速齒輪在渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)上是必須的，因?yàn)槁菪龢D(zhuǎn)速比發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速低得多的時(shí)候才能得到最佳螺旋槳性能。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)折衷產(chǎn)物。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)最有效率的速度范圍是250mph到400mph(英里每小時(shí))，高度位于18000英尺到30000英尺。它們?cè)谄痫w和著陸時(shí)低空速狀態(tài)也能很好的運(yùn)行，燃油效率也好。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的最小單位燃油消耗通常位于高度范圍25000英尺到對(duì)流層頂。

渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展結(jié)合了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的一些最好特征。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)是通過(guò)轉(zhuǎn)移燃燒室周圍的次級(jí)氣流來(lái)產(chǎn)生額外的推力。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)旁路空氣產(chǎn)生了增強(qiáng)的推力，冷卻了發(fā)動(dòng)機(jī)，有助于抑制排氣噪音。這能夠獲得渦輪噴氣型發(fā)動(dòng)機(jī)的巡航速度和更低的燃油消耗。

通過(guò)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道空氣通常被分成兩個(gè)分離的氣流。一個(gè)氣流通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的中心部分，而另一股氣流從發(fā)動(dòng)機(jī)中心旁路通過(guò)。正是這個(gè)旁路的氣流才有術(shù)語(yǔ)"雙路式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)"。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的函道比(bypass ratio)是指通過(guò)風(fēng)扇的氣流質(zhì)量和通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)中心的氣流質(zhì)量之比。

第四種常規(guī)類型的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。它把動(dòng)力傳遞到一個(gè)不是驅(qū)動(dòng)螺旋槳的軸上。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的最大區(qū)別是在渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)上，膨脹氣體產(chǎn)生的大多數(shù)能量是用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)渦輪而不是產(chǎn)生推力。很多直升飛機(jī)使用一個(gè)渦輪軸氣體渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)在大飛機(jī)上廣泛用作輔助動(dòng)力裝置(APU)。