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塞斯纳庞巴迪

涡轮扇发动机

涡轮扇发动机Turbofan Engine,亦称内外函喷气发动机涡扇发动机)是一种燃气涡轮式航空发动机,主要特点是其首级扇叶的面积大涡轮喷气发动机很多,部分空气经过的涡轮喷气发动机称为内涵道,经由内涵的涡轮驱动首级增压扇叶推动空气经过的外侧部分称为外涵道,增压扇叶同时具有螺旋桨和压缩空气的用途的作用,能将部分吸入的空气通过喷气发动机的外围提供直接推力,内外涵共同产生推力。可同时具有涡轮螺旋桨与涡轮喷气推进发动机的双重推力供给。


涡轮扇发动机

  涡轮扇发动机并非只依靠涡轮喷气直接燃油燃烧出高压空气提供推力,所以单位推力小时耗油率比纯涡轮喷气佳,但螺旋扇叶的推力重量比耗损功率较大,比较纯涡轮喷气,超音速飞行时其受到附面层影响使其低气压高空与超音速下推力重量不佳。涡扇发动机最适合飞行速度为每小时400至2,000千米时使用,故此现在多数的喷气机发动机都是采用涡扇发动机作为动力来源。

用于空中客车A320系列的CFM56-5B涡轮扇发动机前端扇叶


  涡轮扇发动机的涵道比(Bypass ratio)是单位时间内不经过燃烧室的空气质量,与通过燃烧室的空气质量的比例。涵道比为零的涡扇发动机即是涡轮喷气发动机,早期的涡扇发动机和现代战斗机使用的涡扇发动机涵道比都较低,例如世界上第一款实用涡扇发动机,劳斯莱斯的Conway涵道比只有0.3,现代多数民用飞机发动机的涵道比通常都在5以上。涵道比高的涡轮扇发动机耗油较少,但推力却与涡轮喷气发动机相当,且运转时还宁静得多。

  战斗机使用低涵道比发动机,主要是因为截面积与常用飞行速度与民用飞机不同。高涵道比的发动机截面积过大在超音速的时候阻力过大,另外在超音速的状况下效率也会比纯涡轮喷气甚至于低涵道比设计还低,所以战斗机皆使用低涵道比发动机(涵道比皆低于1)。只在超音速飞行的协和飞机,因为长时间处于超音速状态,为了提升效率与降低成本,就是使用纯涡轮喷气而无涵道比的发动机。

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