航空發(fā)動機是飛機動力裝置的主要組成部分，為飛機提供飛行所需動力。現代航空發(fā)動機主要有兩種：活塞發(fā)動機，常用于低速、小型、短程飛機；噴氣式發(fā)動機，常用于高速、中型、中遠程飛機。其中，渦輪風扇發(fā)動機（Turbofan Engine）是燃氣渦輪式航空發(fā)動機的一種，其首級扇葉面積較渦輪噴氣發(fā)動機大很多，有部分吸入的空氣經由外涵道膨脹而提供推力。流過外涵道與流過內涵道的空氣質量流量之比稱為涵道比
大圖模式渦扇發(fā)動機將內涵的循環(huán)功轉換為兩個涵道內全部空氣的動能，氣流流出發(fā)動機的平均速度更低、減少了排氣的動能損失，因而在亞音速飛行時的推進效率高于渦噴發(fā)動機，而且是涵道比越高、推進效率越高。然而，由于高涵道比渦扇發(fā)動機迎風面積更大、空氣阻力更大，在超音速飛行時低涵道比渦扇發(fā)動機推進效率反而更高?；谝陨咸匦裕吆辣葴u扇發(fā)動機是現代商用飛機的主流之選，僅有部分支線飛機選擇渦輪螺旋槳發(fā)動機（ATR42/72 系列、龐巴迪 Q 系列、新舟系列）。
大圖模式民用航空動力發(fā)展新方向：齒輪傳動式渦扇技術、開式轉子技術、分布式混合電推技術。
齒輪傳動式渦扇（Geared Turbofan/ GTF）：Pratt & Whitney 1998 年開始研發(fā)齒輪傳動式渦扇發(fā)動機，GTF 2008 年更名為 PW1000G，2016 年進入量產階段。GTF 相對于傳統(tǒng)的渦扇發(fā)動機核心機沒有根本變化，僅增加一個減速箱以實現風扇和低壓渦輪各自轉速的最優(yōu)。與傳統(tǒng)渦扇發(fā)動機相比，GTF 的燃油消耗率可降低 16%、噪音可降低 75%。
開式轉子（Open Rotor）：又稱為槳扇發(fā)動機（Propfan）、無涵道風扇發(fā)動機（UnductedFan/ UDF）。該型發(fā)動機采用相互反轉的風扇、風扇沒有短艙包裹，從而實現超高涵道比。與傳統(tǒng)渦扇發(fā)動機相比，開式轉子發(fā)動機燃油消耗率可降低 30%。在歐盟凈潔天空計劃下，Rolls-Royce、Safran 各自正在承擔一項驗證機項目；Safran 預計開式轉子發(fā)動機在 2030 年投入使用。
大圖模式大圖模式核心力量：戰(zhàn)機之心、強國之魂
空中力量適應“非接觸”作戰(zhàn)和信息化戰(zhàn)爭趨勢，是現代戰(zhàn)場核心。非
接觸作戰(zhàn)是指運用 C4ISR 系統(tǒng)和遠程作戰(zhàn)武器，對敵實施防區(qū)外遠程精
確打擊的作戰(zhàn)模式，其作戰(zhàn)方式主要有兩種：一種是從距目標800至1000
千米的基地或軍艦發(fā)射巡航導彈; 另一種是戰(zhàn)機在距目標 40 至 50 千米
的高空發(fā)射制導炸彈，兩種方式均依賴信息化裝備和戰(zhàn)斗機等機動載體
支持。 一方面，飛機可搭載雷達、通信系統(tǒng)成為移動情報及指揮中心，可
完成遠程偵察、情報傳輸，是海陸空“網絡化”作戰(zhàn)核心；另一方
面，飛機可擺脫地形限制，搭載精確制導炸彈等進行遠程精確打擊，
這樣的“非接觸”式打擊可以在極大降低己方損失的情況下消滅對
方有生力量。
大圖模式大圖模式按構造原理，航空發(fā)動機分為活塞式、渦輪噴氣式和沖壓式。首先，判
別之前需要辨析幾組概念及其作用：
壓氣機與渦輪。壓氣機安裝在發(fā)動機前端，用于吸入空氣并對其減
速升壓，渦輪安裝在發(fā)動機后端，用于對燃氣降壓降溫，并為壓氣
機和其他部件提供動力。
高壓部件與低壓部件。航空發(fā)動機壓氣機與渦輪分為高壓、低壓級，
渦扇發(fā)動機的低壓壓氣機第一級也被稱為風扇。高壓壓氣機、燃燒
室與高壓渦輪稱為高壓部件，通常也被稱作核心機（燃氣發(fā)生器），
是燃氣產生部件。低壓部件包括低壓壓氣機和低壓渦輪等，主要用
于吸入空氣和排出燃氣提供推力。在大多數發(fā)動機中，高壓部件與
低壓部件沒有機械連系，各自工作于不同的轉速。
燃氣渦輪與動力渦輪。燃氣產生的能量主要用于兩部分：一部分通
過與燃燒室直接接觸的燃氣渦輪（一般為高壓部件）傳遞給壓氣機；
另一部分通過動力渦輪（一般為低壓部件）傳動其他部件，提高能
量利用效率。
內涵與外涵。對渦扇發(fā)動機而言，空氣經風扇壓縮后，一部分流入
燃氣發(fā)生器，稱為內涵氣流；另一部分圍繞燃氣發(fā)生器外環(huán)流過，
直接產生推力，稱為外涵氣流。外涵道與內涵道空氣流量的比值稱
為涵道比，涵道比對發(fā)動機性能與結構影響巨大。
直接反作用與間接反作用。直接反作用是利用向后高速噴出燃氣獲
得向前反推力，包括渦噴發(fā)動機、沖壓發(fā)動機；而間接反作用是將
燃氣內能轉化為風扇或螺槳機械能，壓縮空氣產生推力，例如渦軸、
渦槳和渦扇發(fā)動機。
大圖模式大圖模式大圖模式大圖模式大圖模式活塞式發(fā)動機在 1900s 至 1940s 統(tǒng)治航空動力領域，1950s 后逐漸被渦
輪噴氣式發(fā)動機取代?；钊桨l(fā)動機燃氣溫度壓強較低，對材料和制備
要求較低，因此最早得到廣泛應用。1903 年首臺活塞式航空發(fā)動機飛行
試驗成功，在兩次世界大戰(zhàn)推動作用下性能不斷完善，功率從 10kW 提
高到 2500kW 左右，功重比從 0.11kW/daN 提高到 1.5kW/daN，飛行速度最高達到 0.7 馬赫。但由于輸出功率較低，且飛行速度受到螺旋槳限制，因此在 1950 年代以后逐漸被渦輪噴氣式發(fā)動機取代。渦輪式發(fā)動機發(fā)展歷經兩條主線。一是渦噴發(fā)動機的渦扇化，二是飛機螺旋槳和直升機旋翼的噴氣化，即渦槳發(fā)動機和渦軸發(fā)動機的發(fā)展。
大圖模式民用渦扇向低噪音、低油耗、低排放方向發(fā)展，新材料應用比重增
大。以 GE 最新產品 GE9X 為例，核心機增壓比達到 27，是 GE 公
司截至目前發(fā)展的增壓比最高的核心機；核心機增壓比的提高，使
得 GE9X 發(fā)動機總增壓比由 GE90 的 40 提高至 60 以上。壓氣機后
和高壓渦輪進口工作溫度已經超出現有常規(guī)材料的承受范圍，因此
GE 發(fā)展了第四代粉末合金材料、陶瓷基復合材料（CMC）火焰筒
與渦輪以及先進冷卻技術。新一代發(fā)動機普遍燃油效率提升 10％以
上、排放降低 40%~60%、維修成本降低 20%左右，風扇葉片的減
少也帶來重量減輕和維修成本降低。
大圖模式大圖模式大圖模式大圖模式大圖模式火箭的運動服從牛頓運動定律。火箭發(fā)動機工作時,噴出的高速氣體給予火箭本體一個反作用力,即推力，使火箭的速度產生變化。在飛行過程中，隨著推進劑的消耗,火箭的質量不斷減小,速度不斷增大。 齊奧爾科夫斯基首先推導出單級火箭所能得到的理想速度公式，稱為齊奧爾科夫斯基公式。這個公式假設火箭在真空中飛行，而且不受地球重力的作用。從地面起飛的火箭，要受到地球重力和空氣阻力的作用，因此所得速度總比理想速度小。由于受到火箭發(fā)動機比沖和火箭結構水平的限制，用單級火箭通常難以達到第一宇宙速度，因此遠程火箭和運載火箭往往使用多級火箭。多級火箭用兩級或多于兩級的火箭組成。多級火箭工作時先點燃最下面一級，即第一級。第一級工作結束后被拋掉。隨即點燃第二級，依此類推，直到帶有有效載荷的末級將有效載荷送到預定軌道為止。多級火箭總的理想速度等于各級理想速度的總和?；鸺募墧翟黾樱跏贾亓烤蜁p小。但級數過多系統(tǒng)會變得復雜，反而沒有好處。最經濟的級數是2~4級。 多級火箭有三種組合形式:串聯、并聯和混合式。串聯式火箭沿軸向連接成一個整體，結構緊湊，氣動阻力小，發(fā)射設備簡單。并聯式火箭又稱捆綁式火箭，各級沿橫向連接，長度短，發(fā)射時所有的發(fā)動機可同時點火。并聯式火箭的缺點是箭體橫向尺寸大，發(fā)射設備復雜，費用高。在相同起飛重量的前提下，并聯式火箭的運載能力稍低于串聯式火箭。串聯和并聯同時使用的組合方式稱混合式，它兼有上述兩種方式的優(yōu)點和缺點。多級火箭的分離方式有冷分離和熱分離兩種。冷分離是兩級先分開，然后上面級點火。熱分離則是上面級先點火，然后再使兩級分離。
