世界航空发动机发展历史回顾及中国航空发动机发展历程

——用于航空的发动机主要包括活塞式发动机和燃气涡轮发动机，后者包括涡喷、涡扇、涡轮桨扇、涡轮螺桨、涡轮轴等发动机。

航空发动机的分类

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最先应用于航空的的发动机是活塞式发动机。活塞发动机在两次世界大战的航空动力中占据主导地位，在战争需求的刺激下不断改进提高性能，到第二次世界大战结束后，活塞式发动机技术已经非常成熟。

1、活塞式航空发动机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴等构成，与汽车活塞发动机的工作原理一致，依靠气缸内的活塞承受燃气压力，在气缸内作往复运动，通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动，从而输出动力。二战结束时活塞发动机按气缸布置形式可分为V 型、星型和直列式等，在功重比、散热性等方便各有利弊。

喷气发动机的诞生开创了航空事业的新纪元。燃气涡轮发动机是1939 年出现、二战后开始实际应用的第二代航空动力。燃气涡轮发动机用燃料（煤油）燃烧产生的能量将发动机吸入的空气加速向后喷出，以此产生反作用力作为推力。其问世引领了喷气时代开始，凭借高功率、高速度的性能特点迅速取代活塞发动机。

二战以来航空发动机走过了5 代产品

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2、早期的喷气发动机为涡轮喷气发动机，其核心部分是燃气发生器，又称核心机。燃气发生器为燃气涡轮发动机的热机部分，由高压压气机、燃烧室和高压涡轮组成，为各类燃气涡轮发动机生产可转化为机械功的高温高压燃气，燃气涡轮发动机的研制难度也主要集中在核心机上。

燃气涡轮式发动机结构示意图

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3、随着对燃料效率要求的提高，涡扇发动机应运而生，与涡轮喷气发动机相比它多出了一个不经过压气机燃烧室和涡轮的空气流路，称为外涵道，而经过压气机燃烧室和涡轮的空气流路称为内涵道，外涵道与内涵道的比值称为涵道比。大涵道比的发动机推力大、燃料效率高，但是由于风扇直径大导致高速飞行时阻力迅速上升，无法高速飞行。因此大涵道比（6-9）涡轮风扇广泛应用于民航飞机等大型飞机，函道比较小的涡扇发动机（0.3-1.0）则主要应用于战斗机。

4、70 余年来，燃气涡轮式发动机的多样化发展。不仅发展出了涡轮喷气发动机，还细分出了涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮桨扇发动机等类型，分别应用于不同领域，使航空器性能不断提升。

燃气涡轮式发动机的分类

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——从修理、仿制、到改型，逐步开展自行研制。我国航空发动机事业创建上世纪50 年代抗美援朝时期，历经维护修理、测绘仿制、改进改型、自主研制等发展阶段。中国航空发动机的研制是在1956 年开始，沈阳发动机制造厂根据苏联BK-1 发动机的资料，仿制了涡喷5 发动机，用于国产歼5 战斗机。涡喷5 的研制成功，标志着中国航空发动机工业进入了喷气动机的时代。1970 年，贵州航空发动机厂研制的涡喷7 甲发动机，成功实现从单纯仿制生产到自行设计改型的转变。

早期的涡喷发动机主要是在苏联的技术资料上研制的，包括涡喷6、涡喷7 发动机。1966 年批产的涡喷7 发动机的结束了我国不能独立研制高性能涡喷发动机的历史，是我国从仿制改型到自行设计制造的重要改变。在中美关系改善上世纪80 年代，中国从美国进口了F100 同级航改陆燃气轮机，1987 年涡扇10 系列发动机立项，2007 年1 月涡扇10 的成功研制，使我国的航空工业达到了发达国家80 年代中期的水平，广泛应用于三代战机，具有里程碑的意义。

我国主要航空喷气发动机

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