目前还在应用的航空发动机共七大类:活塞式,转子式,涡轮喷气式,涡轮风扇式,涡轮螺旋桨式,涡轮轴式和桨扇式。
此外从喷气推进方式上讲,还有冲压喷气发动机(主要用于导弹和靶机)、脉冲喷气发动机、涡轮/冲压喷气发动机。
基本上就以上几种。
活塞式发动机是最早应用的航空发动机,由于经济性好,构造简单,体积小,目前在小型飞机或农业飞机上仍在运用,如国产初教六和运五,这也是一种四冲程热机,由于转速不高,应用面较窄。
转子发动机是一种比较独特的发动机,它是由一个三角形的偏心转子在气缸中把气缸隔成三个燃烧室,转子旋转一圈,由于转子偏心的缘故,燃烧室容积变化一次,完成一次进气,压缩,作功与排气过程。因为不像活塞式活塞往复运动有惯性作用限制了转速提高,转子发动机转速极高,但由于功率不高,一般只应用于小型无人机或靶机上。
涡喷发动机是最早的喷气式发动机,它是把高温高压燃气向后高速喷出获得反推力,同时驱动排气通道内的涡轮,由涡轮带动同轴的位于进气通道内的压气机,提高燃烧室内气压,增加工质,获得更高的热值,提高推力,第一代和第二代战斗机以这种发动机为主要动力,特点是高速飞行时,效率高,但低速飞行时性能很差,由于排气温度高,热效很低,现在基本属于淘汰的边缘。
涡扇发动机是在涡喷发动机的压气机前再加两级或更多的风扇,外层再包裹形成外涵道,与经过燃烧室的内涵道形成双涵道。由于一部分推力由通过风扇加速的经过外涵道的冷空气提供,所以排气温度低,热效率高,能提供较大的推力,目前十吨以上级的大推发动机全部为涡扇式,特点是无论是高速飞行还是低速飞行,都能提供突出的动力性能。战斗机用发动机涵道比(即流经外涵道与流经内涵道的空气量的比值)较小,常采用内外涵混合排气带加力发动机,因为外涵道流过来的是新鲜的工质,因此含氧丰富,理论加力燃烧室提供的额外推力要比涡喷发动机高得多。大型客机运输机等则采用大涵道比分离排气发动机,没有加力燃烧室,这种发动机噪音小,有的甚至低于110dB,是现代航空发动机的主流。
涡桨发动机是把涡轮吸收的高温高压燃气作的功全部用于螺旋桨,由于热损失最低,所以效率高,经济性最好,但高速性差,飞机无法实现超音速飞行,但低速飞行性能优异,不过噪音很大,常用于中型运输机。
涡轴发动机就是把水平的螺旋桨设计成垂直的旋翼,原理与涡桨类似,也是把燃气功全部通过涡轮传给桨叶,主要用于直升机,不赘述。
桨扇发动机是一种奇特的发动机,它是把涡扇发动机的外涵道设计成开放式,让风扇直接暴露在外的发动机,既能够拥有螺旋桨飞机的经济性又拥有涡扇发动机的大推力。但采用这种发动机的飞机不多,仅俄罗斯开发过,如An-70运输机,采用了四台D-27桨扇发动机,每台发动机压气机前有两级对转桨扇,效率比伊尔76飞机所使用的PS-90A-76发动机高15%。
螺旋桨发动机
喷气式发动机:涡轮喷气式,主要是很久以前的战斗机,还有现在的导弹用
涡轮风扇式发动机:大涵道比是目前应用最广泛的客机发动机,战斗机用的是小涵道比的
涡轮螺旋桨式:一些中型客机,大型运输机使用
涡轮轴式:直升机用
有活塞。
活塞式发动机,和汽车发动机类似。单发的螺旋桨飞机大多是这种发动机,具体又分为气冷式、液冷式,按活塞分布分为水平对置,星型等等。
涡轮喷气发动机。老式战斗机和导弹用
涡轮风扇发动机,现在应用最广的发动机,结构是在涡轮喷气发动机的压气机前面多一个风扇,由涡轮驱动。
涡轮螺旋桨发动机,大型螺旋桨飞机使用。结构是在涡轮喷气发动机前面多一个螺旋桨,由涡轮驱动。这类发动机喷气的推力很小。
涡轮轴发动机,直升机、坦克和一些火车的发动机,涡轮主要带动外界负载,喷气几乎没有推力,变成了排气管。