陳光/ 文
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前后，德國、英國、美國、和前蘇聯(lián)都先后開始研制渦輪噴氣發(fā)動機。
圖4-48、英國第1種可連續(xù)運行的WⅠ型渦輪噴氣發(fā)動機
1939年8月27日由德國著名試飛員瓦西茨（E. Warsitz）駕駛著裝有由歐海因研制的HeS3渦輪噴氣發(fā)動機的亨克爾He-178（圖4-47）進行了首次飛行，從而成為世界上第一架成功的渦輪噴氣式飛機。
英國惠特爾經(jīng)過長期努力，于1939年研制出英國的第一臺可以連續(xù)運轉(zhuǎn)的WⅠ型渦輪噴氣發(fā)動機（圖4-48），隨后改型成為WⅡ型渦輪噴氣發(fā)動機。英國第一架噴氣式飛機由格羅斯特公司的卡特（J. Carter）設計，被命名為E.28/39（圖4-49）。
圖4-49、格洛斯特 E.28/39飛機－同盟國的第一種裝渦輪噴氣式發(fā)動機的飛機(1941年5月上天)
1941年5月15日，格羅斯特公司首席試飛員薩伊爾（G. Sayer）駕駛著裝有惠特爾研制的WⅡ型渦輪噴氣發(fā)動機的、英國第一架噴氣式飛機E.28／39騰空而起。雖然它的首飛日期比德國的He-178晚一年多，但它卻同盟國中首架上天的噴氣式飛機。
圖4-50 梅塞施米特Me.262—-世界上第一種投入實戰(zhàn)的噴氣戰(zhàn)斗機
第二次世界大戰(zhàn)中，德國于1942年首次試飛并應用了裝有二臺“尤莫”渦輪噴氣發(fā)動機的梅塞施米特Me.262噴氣戰(zhàn)斗機(圖4-50)，用它對付同盟國的轟炸機機群。由于這種飛機速度大(最大速度達960公里/小時)，火力猛(裝有4門機炮)，曾使盟軍轟炸機遭受很大的損失。
惠特爾經(jīng)過十幾年百折不撓的努力，終于取得了成功。從這以后，美、英、蘇均先后研制出各自的噴氣式戰(zhàn)斗機，如英國于1945年11月使渦輪噴氣式戰(zhàn)斗機“流星IV”（圖4-51）的速度超過了當時飛得最快的裝活塞式發(fā)動機戰(zhàn)斗機P-51“野馬”的速度（野馬是二戰(zhàn)中美國使用的最好的戰(zhàn)斗機），“流星Ⅳ”于1946年創(chuàng)造了時速975公里/小時的世界紀錄；
美國的P-80裝一臺J33渦輪噴氣發(fā)動機，此即后來的F-80，是美國第一種服役的噴氣式戰(zhàn)斗機。
圖4-51 英國最早的噴氣式戰(zhàn)斗機“流星Ⅳ” 曾于1946年創(chuàng)造了時速975公里/小時的世界紀錄
二次世界大戰(zhàn)后，英、美、蘇三國紛紛研制出以渦輪噴氣發(fā)動機為動力的戰(zhàn)斗機，一般稱之為噴氣式戰(zhàn)斗機，其飛行速度大大超過了以活塞式發(fā)動機為動力的戰(zhàn)斗機的速度，但其最大飛行速度仍低于聲速，屬亞聲速戰(zhàn)斗機，典型的飛機有美國的F-80、F-86，英國的“流星Ⅳ”、霍克“海鷹”，前蘇聯(lián)的米格-15等，現(xiàn)在人們常將這個時期的戰(zhàn)斗機稱為以噴氣式發(fā)動機為動力的第一代戰(zhàn)斗機，或簡稱第一代噴氣戰(zhàn)斗機。
真正用渦輪噴氣式發(fā)動機作動力的超聲速戰(zhàn)斗機是在20世紀50年代中期出現(xiàn)的。當時出現(xiàn)了一批以帶加力燃燒室的渦輪噴氣式發(fā)動機為動力的超聲速戰(zhàn)斗機，例如英國的費爾雷F.D.2（圖4-52）高速三角機翼研究機，它是第一種裝用帶加力燃燒室的渦輪噴氣式發(fā)動機（“埃汶”渦輪噴氣發(fā)動機）為動力的、飛行速度超過2100公里/小時的噴氣式飛機；
圖4-52 、英國費爾雷F.D.2高速三角機翼研究機是最早采用帶加力燃燒室的渦輪噴氣發(fā)動機的飛機
又如英國的霍克“獵人”超聲速噴氣式戰(zhàn)斗機在1953年曾兩次打破世界飛行速度的紀錄；1953年首飛的美國洛克希德F104戰(zhàn)斗機的最大M數(shù)為2.2；1955年首飛的前蘇聯(lián)的米格-21最大M數(shù)為2.05；
1956年首飛的法國“幻影”Ⅲ最大M數(shù)為2.2；1955年10月首飛的瑞典SAAB-35“龍”最大M數(shù)為2.0，1958年首飛的F-4“鬼怪”式最大M數(shù)為2.27等。這些在20世紀50、60年代發(fā)展的戰(zhàn)斗機稱為第二代噴氣戰(zhàn)斗機，飛機起飛重量與發(fā)動機推力之比(稱為飛機推重比)小于1.0，約為0.7～0.9，即發(fā)動機的推力小于飛機的起飛重量，所用發(fā)動機的推重比約為4.0～5.5。
渦輪噴氣發(fā)動機克服了帶螺旋槳的航空活塞式發(fā)動機的主要缺點，使戰(zhàn)斗機順利地突破了“聲障”，而且為飛機高空飛行提供了條件，使飛機從亞聲速進入了超聲速飛行的新時代。渦輪噴氣發(fā)動機為飛機的快速發(fā)展立下了不可磨滅的功勛。
但是，由于渦輪噴氣發(fā)動機在獲得推力的同時，卻有大量仍具有一定熱能、動能的高溫燃氣高速排出發(fā)動機，大量的能量白白損失掉了，未能最大限度的將燃油燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成有效功。
因此，渦輪噴氣發(fā)動機的使用經(jīng)濟性差，這是制約它繼續(xù)發(fā)展的致命弱點。特別是當使用加力燃燒室時，雖然發(fā)動機推力可大幅度增加，但由尾噴管排出的燃氣溫度、速度均較不使用加力燃燒室時大很多，使能量損失大增，其經(jīng)濟性更差。
渦輪噴氣發(fā)動機的耗油率在0.9-1.0公斤/拾?！ばr之間，在使用加力燃燒室時的耗油率則幾乎增大一倍，約為2.0公斤/拾?！ばr左右。所以，裝渦輪噴氣發(fā)動機的戰(zhàn)斗機航程短、作戰(zhàn)半徑小，也就是人們常說的“腿短”。
那么，能不能發(fā)展一種既能產(chǎn)生大的推力、又具有低耗油率的發(fā)動機呢？答案是肯定的。
從事航空發(fā)動機研究的前輩們，充分發(fā)揮了他們的聰明才智，引入了創(chuàng)新思維，發(fā)展了既保持渦輪噴氣發(fā)動機所具有的活塞式發(fā)動機根本無法比擬的特點，又明顯地提高了其經(jīng)濟性的發(fā)動機——即渦輪風扇發(fā)動機。
從20世紀60年代開始，渦輪噴氣發(fā)動機便逐步被性能更好的渦輪風扇發(fā)動機所取代。
