飛機渦輪風扇發動機最大的優點是什麼？

01-03

渦扇發動機優點有推力大，推進效率高，雜訊低，燃油效率高，飛機航程遠。
那麼問題來了，他最大優點是什麼？是他能讓飛機超聲速飛行嗎？

商用大涵道比單級風扇的渦扇：優點就是燃油效率高唄

在這我貼一個別的回答里寫的：盧西：為什麼高涵道的飛機試用於民航？

熱機效率三部分組成，燃燒室效率內效率外效率。

燃燒室效率就是這些油能燒出這麼多熱，實際燒了多少出來，而民發的核心機（高壓壓氣燃燒室高壓渦輪）甚至直接來自軍發所以跟軍發一樣。

內效率是油燒出來的熱量能帶來多少做功（驅動渦輪和噴氣推進）。這個值在沒有加力燃燒室的發動機（也就是戰鬥機發動機）和總壓比正相關，這也就是為什麼商用航發的壓比越來越高。此外還與渦輪前溫度與環境溫度之比呈正相關，這是為什麼商用和軍用發動機都在追求提高渦輪前溫度，這對渦輪冷卻系統和渦輪材料，塗層提出了諸多挑戰。詳見：盧西：航空發動機高壓渦輪轉子葉片是如何製造的？

外效率是排氣排出去這些動能帶來了多少前進的能量。而這個東西跟排氣速度成逆相關，也就是排氣速度越接近進氣速度外效率就越接近100% 當進氣和排氣速度一樣的時候外效率100% 當然這時也不會產生任何推力。

那麼提高效率最好的解決方案就是降低排氣中的廢熱用這部分能量來推動越多越好空氣而這部分空氣被「推」了以後的速度越慢越好。換句話說，提高涵道比，更溫柔的推更多的空氣。

橫軸是涵道比，縱軸的Bs（紅）是每秒單位推力的油耗。

當然涵道比也不能無限增加，大涵道比也帶來了很多劣勢比如機翼離地間隙，重量，迎風面積，發動機外殼風阻。而且雙軸架構航發的風扇與低壓渦輪轉數矛盾，Leap應該是傳統雙軸架構商發的極限涵道比了。

軍用渦扇發動機：亞音速飛行更高燃油效率，加力燃燒室開啟時更大的推力提升潛力

上文寫的一樣，軍發也得稍微追求一點燃油效率，要不然作戰半徑太受限。也就用了渦扇，可是大渦扇迎風面積太大，重量太大，等等。無法超音速飛行，無法激烈的大過載機動。

所以工程師選擇了小涵道比，但是更大壓比的多級（一般為3級）低壓壓氣，被低壓壓氣機壓過的核心氣流，一部分進入內涵道，壓縮點燃做功。一部分進入外涵道，在低壓渦輪後部，內外涵道氣流混合。（其實這麼說不特別正確，也不是工程師選擇了小涵道比渦扇，本來渦扇開始就是多級風扇，小涵道比，包括商用渦扇，比如普惠從JT3C做的JT3D，3級低壓壓氣換成2級葉片更長的低壓壓氣，開了個外涵道）

這也就是內混式渦扇，然後因為灼熱的核心廢氣被相對冷的外涵道氣流冷卻，混合氣溫度降低，進入加力燃燒室的時候，可以噴更多的油，把混合氣流燒到氧氣完全燃燒，然後經由可變超音速推力噴管噴出。因為加力燃燒室以後在發動機核心部位沒有金屬零件了，所以可以完全燃燒，假如在主燃燒室完全燃燒，那高壓渦輪會瞬間融毀。

戰鬥機的發動機總壓比遠低於商發，不光是有結構重量考慮，還有在戰鬥機超音速飛行時，不管是進氣錐還是進氣道都可以提供一定（甚至很高的）壓縮。詳見：最優雅又最野蠻的動力——SR71黑鳥的心臟普惠J58

假如一台飛機只考慮超音速飛行的話，是不會用渦扇的，比如協和的動力Olympus593，雙軸渦噴配加力燃燒室。

現在的戰鬥機又有一個新的設計挑戰，超音速巡航（超巡），也就是不開加力燃燒而超音速飛行。

超巡的實現需要多方努力，空氣動力學，結構強度，輕量化，甚至發動機矢量噴口，etc.。別的我都不提了，只說一下「涵道比」。

超音速飛行低油耗和亞音速飛行低油耗是完全矛盾的，因為一個要低涵道比（最好為0，也就是渦噴），一個要大涵道比。變循環大幅緩解了這個矛盾，在亞音速飛行時，涵道比提高，不開加力燃燒超音速飛行時涵道比降低。詳見下面貼的這個回答吧，變循環這個話題太大了，有別的問題我再寫吧。

盧西：關於變循環航空發動機（VCE），如美國GE的f120，為什麼要用到一個核心機驅動的風扇級(CDFS)？

再打個廣告：盧西：真正支持十字軍東征的動力是什麼？

看和誰比，(括弧內為缺點)

1,和活塞式航發比，優點在於更高的功率重量、功率體積比。因為和活塞航發的四個衝程在同一地點不同時間進行不同，渦扇的四個「衝程」是同一時間在不同地點連續進行。(價格貴，小功率的不好造)

2,和渦槳比，更高的推進速度，甚至更低的噪音(和槳扇比)，(效率不及渦槳)

3,和渦噴比，更好的燃油經濟性，更低的紅外特徵。(M2以上推進效率低了)

4,和火箭發動機比，不需要攜帶氧化劑。(不能進太空，速度也不夠)

5,和衝壓式噴氣發動機比，可以零速啟動。(高超音速不行)

你是耍流氓啊！優點要看用途的啊！對於民航省油是最重要的。

瀉藥，渦扇是從渦噴發展而來的，而渦噴是為了打破螺旋槳飛機遇到的音障問題，因為進氣口的設計可以利用超音速產生的激波來壓縮空氣並減慢進氣的速度。

那麼為什麼要發展渦扇呢。渦噴的特性是噴出高速的氣體來產生推力，在這個過程中大量的熱量都隨著氣體的噴出而流失了。於是加了個風扇，利用核心機產生的軸功率來推動風扇，這樣核心機的渦輪就不承受整個飛機的推力，而是由風扇來承受。風扇的口徑比核心機大了很多，這樣就能由風扇推動更大流量的空氣，於是流經核心機的空氣量就變小了，之前損失的熱量大部分就能被限制住，也就節省了燃料。

渦扇發動機的最大的優點就是推重比，用最少的發動機質量能夠實現巨大的推力。

推力大，

效率高，

雜訊低，

油耗低。

這都是優點。

哪個是最大的優點，

這要做比較看需求，

畢竟世界上不是只有一個型號的渦扇。

至於超音速，目前還是渦噴靠譜一些吧？

各類型航空發動機之間，有比較才能有優勢，不能拋開用途，單看某一項指標去下結論。比較而言，渦扇發動機最大優點是：

出相同的功，渦扇比渦噴省油；耗相同的油，渦扇比渦槳飛得更快。

在保證提供足夠大推力的前提下，渦扇發動機由於大涵道比B，帶來低的耗油率 specific fuel consumption （KG/daN.h）。也就是說提供相同的推力，在相同的飛行時間內，渦扇發動機比渦噴發動機更省油。當然最省油的還是渦槳發動機，可惜推力和飛行速度沒有前兩種高。總結如下表：

類型 | 推力 | 耗油率 | 飛行馬赫數 | 典型應用 | 優勢在於 |

渦噴 | 很大 | 非常高 | 可超聲速 | 戰鬥機 | 要求高速不差油錢|

渦扇 | 非常大 | 適中 | 可超聲速 | 大型客機 | 要求高速可省油錢|

渦槳 | 較大 | 較低 | 亞聲速 | 運輸機 | 不求高速要夠省油 |

想要了解更詳細的相關知識，推薦自學專業教材《航空發動機原理》（百度雲盤鏈接）

也可參考其他教材百度雲盤鏈接

不是，追求超音速用渦噴和衝壓最合適，。大涵道比渦扇發動機是為了兼顧長航程和高亞音速的的需求而來的，就是耗油率低，所以民機用大涵道比，小涵道比是兼顧航程和超音速飛行的需求，所以軍機用小涵道比。

效率高，性能好就夠了

難道不是質量附加原理的省油省油省省油

因為渦輪帶動風扇，風扇吸入的氣體在發動機渦輪後與內涵道高溫燃氣混合，降低了渦輪後氣體溫度，提高了燃油效率，經濟性好。

馬一個，晚上回去答

優點都說了，至於超音速，發動機是一方面，主要需要解決的是音障的問題，對機體結構的傷害，還有產生巨大的噪音。除了戰鬥機，少有飛機飛到超音速

簡單說，渦扇比螺旋槳的快，比渦噴省油，大型商用飛機最注重的是安全（經濟），所以實在沒有理由不用渦扇。

現在戰鬥機都是渦扇發動機也能超音速啊。。。

其實現在民航機的渦扇機動力是足夠的，就是下掛這種設計導致風扇面阻力賊雞兒大不能突破音障。。。其實一些民航發動機的核心機與戰鬥機同源，譬如cfm56和f104，只是風扇和其他部分不同。。。

渦扇是從渦噴發展來的，所以推力大飛的快都不是它的優勢。

相比於渦噴它最偉大的設計是增加了外涵道，改變了驅動方式。雖然都有進氣道，渦噴的進氣道是提供氧氣來燃燒，推力來源於燃燒廢氣。而渦扇進氣道進去的空氣大部分用來壓縮然後原樣高速噴出來提供推力。

做一個不恰當的比方，渦噴是靠噴水驅動的船，渦扇是划水驅動的船。