民航客機用哪種發動機？

05-23

發動機是為航空器提供動力的裝置，是一架飛機必不可少的重要設備。

飛機的發動機共有3種類型，

1、活塞發動機，是早期飛機或直升機上用的發動機，用於帶動螺旋槳或旋翼飛行。後來為功率大、高速性能好的燃氣渦輪發動機所取代。但小功率的活塞式航空發動機仍廣泛地用於輕型飛機、直升機及超輕型飛機。

2、燃氣渦輪發動機這種發動機應用最廣。包括渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪軸發動機，都具有壓氣機、燃燒室和燃氣渦輪。渦輪螺旋槳發動機主要用於時速小於800千米的飛機；渦輪軸發動機主要用作直升機的動力；渦輪風扇發動機主要用於速度更高的飛機；渦輪噴氣發動機主要用於超音速飛機。

3、衝壓發動機其特點是無壓氣機和燃氣渦輪，進入燃燒室的空氣利用高速飛行時的衝壓作用增壓。它構造簡單、推力航空發動機分類航空發動機分類大，特別適用於高速高空飛行。

而民用客機則常用的是2燃氣渦輪發動機中的渦輪風扇發動機為主，渦扇發動機優點是推力大、推進效率高、噪音低、燃油消耗率低，飛機航程遠。因而被廣泛應用於民航客機。

渦輪風扇發動機由風扇、低壓壓氣機(髙涵比渦扇特有)、高壓壓氣機、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。

其中高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪三部分統稱為核心機，由核心機排出的燃氣中的可用能量，一部分傳給低壓渦輪用以驅動風扇，餘下的部分在噴管中用於加速排出的燃氣。風扇轉子實際上是1級或幾級葉片較長的壓氣機，空氣流過風扇後，分成兩路：一路是內涵氣流，空氣繼續經壓氣機壓縮，在燃燒室和燃油混合燃燒，燃氣經渦輪和噴管膨脹，燃氣以高速從尾噴口排出，產生推力，流經路程為經低壓壓氣機、高壓壓氣機、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪，燃氣從噴管排出；另一路是外涵氣流，風扇後空氣經外涵道直接排入大氣或同內涵燃氣一起在噴管排出。

作為飛機的心臟，發動機被譽為「工業之花」，它直接影響飛機的性能、可靠性及經濟性，是一個國家科技、工業和國防實力的重要體現。目前，世界上能夠獨立研製高性能航空發動機的國家只有美國、俄羅斯、英國、法國等少數幾個國家，技術門檻很高。

民航客機大多使用渦扇噴氣式發動機或渦輪螺旋槳式發動機。

通常情況下，飛機由噴氣式噴氣發動機推動。而大多數噴氣發動機都是渦輪風扇噴氣發動機，在低於聲速的速度下擁有很高的效率。渦輪風扇與渦輪噴氣發動機不同之處在於，它們在發動機前部有一個額外的風扇，這加速了函道中核心燃氣渦輪發動機的管道中的空氣。與相同推力的渦輪噴氣發動機相比，渦輪風扇具有更大的空氣質量流量。渦輪風扇是中長程客機的主要發動機類型。

渦扇噴氣式發動機主要的效果是，發動機整體的輸出功率相對很高，因此儘管沒有燃燒大部分的空氣，但其產生的推力更大。另外，由於額外的空氣沒有被點燃，所以不需要額外的燃料來提供這種推力。熱冷混合氣體較慢的平均速度對於亞音速飛行也會較少浪費能量，並且允許發動機更有效率和更低噪音值，而風扇也能保證在較低速度下提供大推力。

通常情況下，渦輪風扇在亞音速下比渦輪噴氣發動機效率更高，但是它們較大的體積也產生更大的阻力。民航客機中的渦輪風扇通常具有明顯的大前部區域以容納非常大的風扇，因為它們的設計涉及繞過核心機的大量空氣，從而可以從這些效應中獲益。

由於這些區別，渦輪風扇發動機設計通常被分類為高涵道比，這取決於繞過發動機核心機的空氣量。低涵道比的渦扇發動機具有約2：1或更低的涵道比，低涵道比的渦扇扇發動機通常使用的混合排氣。高涵道比渦輪風扇通常的比例從4：1到8：1，羅羅的XWB型發動機更是接近10：1。

航空發動機一直被稱為「工業之花」，當下民航主流發動機有兩種:渦輪螺旋槳發動機(Turboprop Engines)和渦輪風扇發動機(Turbofan Engines)。這兩款主流發動機都是在渦輪噴氣發動機(Turbojet Engines)的基礎上改進而來。

渦輪噴氣發動機，主要用于軍機，其產生的推力大，瞬時推力性好，油耗大，其經濟性決定其不適合作為民航發動機，早前的「協和號」飛機就採用渦噴發動機，雜訊大，耗油多，污染重和一系列安全問題導致它被市場淘汰。

渦輪螺旋槳發動機:在渦輪噴氣發動機的基礎上，增加一個螺旋槳，渦槳飛機的推力85%由螺旋槳產生，剩下的由發動機尾噴管的排氣產生。由於螺旋槳的結構強度限制，發動機的轉速不會太快，這也決定了渦槳發動機油耗低，速度慢的特性。因此，渦槳發動機適合短程飛行，一般是支線或者通用航空飛機使用。例如新舟60

新舟60飛機

渦輪風扇發動機，在渦槳發動機的基礎上進行改進，使之滿足高速飛行的要求。將渦槳發動機的螺旋槳做短，並放到發動機涵道裡面，這樣減小了阻力，同時可以提高轉速。渦扇發動機是現在大型民航客機採用的主流發動機，渦扇飛機的飛行速度能達到0.95馬赫數，實現亞音速飛行。

主流的渦扇發動機廠商有五家，分別是美國通用電氣(GE)和普惠(PW)，英國的羅羅(羅爾斯羅伊斯，RR)。CFM International(法國SNECMA公司和美國通用合資，其研發的CFM56系列發動機是銷量最好的發動機）。IAE(International Aviation Engine，國際航空發動機，由美國普拉特惠特尼PW，英國羅尓斯羅伊斯RR，日本航空發動機公司JAZC,聯邦德國MTU，義大利菲亞特一起聯合組成）

主流的飛機都採用渦扇發動機，例如B787，A350

空客350飛機

波音787飛機

最早是螺旋槳，然後活塞，然後渦扇。現在主要的發動機廠商有cfm，pw，rr和ge。cfm主要給窄體客機，剩下3個主攻寬體。pw以前是波音的，現在貌似獨立了，基本只能在美國的飛機上看到。。rr主要是歐洲和亞洲的客機在用但是rr發動機設計不好，而且推力小。總體來說ge是一家獨大，rr現在完全追不上ge了。

大型的幹線民航客機往往使用的是較高函道比的渦輪風扇發動機，例如空客和波音。部分支線客機選用了經濟型更好的渦槳發動機，例如我們的運七、運八、新舟等型號的飛機。現在又出現了一種槳扇發動機，這種發動機相比較渦槳發動機具有更多的槳葉，既具有了渦槳發動機的低油耗，又具有了渦扇發動機的動力性。

一般都是高涵道比渦輪風扇發動機，推力大，效率高，可以說是最經濟實惠的。當然也有一些支線客機會用渦槳發動機，速度會慢點，但經濟性更強。