你知道渦噴，渦扇，渦槳，渦軸，它們都是什麼？聯系和區别在哪裡？當它們在航空領域，尤其是通用航空上都有什麼應用？如果你不太清楚或者一知半解，看看這篇文章，就會

渦噴，渦扇，渦槳和渦軸，它們都屬于渦輪發動機（Turbine engine）這個大家族，是一種從穿過旋轉機件的流體中吸收動能的發動機形式。渦輪發動機應用面非常廣泛，從車船到發電廠，都能看到渦輪機的身影。

圖：美國大古力水壩750兆瓦水輪機

四者的區别則主要體現在核心機之外的結構，以及動力輸出的方式。

“渦噴”是“渦輪噴氣發動機”（Turbojet Engine）的簡稱。特點是完全依賴燃氣流産生推力。通常用作高速飛機，例如戰鬥機的動力。

渦噴發動機按氣流流經順序，由進氣口、壓氣機、燃燒室、渦輪、噴嘴構成。工作原理可以參考下面的動圖進行理解：空氣由進氣口進入發動機，經過壓氣機壓縮，到達燃燒室，與燃料混合燃燒，産生高壓燃氣；燃氣經過并驅動渦輪，然後向後經過噴嘴噴出，産生反作用力推動飛機；另一方面渦輪和壓氣機由軸連接，驅動壓氣機不斷旋轉，不斷壓縮空氣，完成工作循環。

圖：渦噴發動機工作原理

這些結構中，壓氣機、燃燒室和渦輪就是剛剛提過的“核心機”。重要的話重複一遍，“核心機”會出現在所有的渦輪發動機中，是它們的理論基礎。

渦扇”是“渦輪風扇發動機”（Turbofan Engine）的簡稱，也被稱為“内外涵噴氣發動機”。（小雨内心os：技術名詞真是帥爆了有木有！）特點是其壓氣機首級的葉片比渦噴發動機大得多得多，且這個風扇葉片外部還加有外涵道（相對于次級壓氣機和燃燒室、渦輪所處的内涵道）。外涵道風扇兼有螺旋槳和壓縮空氣的作用：經風扇加速的空氣一部分經外涵道直接向後噴出提供動力，一部分則進入内涵道，經過燃燒提供噴氣動力。另外，這裡還需要引入一個重要名詞：涵道比，即内外涵道空氣流量的比值。

圖：渦扇發動機工作原理

與渦噴發動機相比，渦扇發動機提供的最大速度更小，但提供的推力更大，低速性能更佳，因此更多應用在大型民航客機上，在空客、波音公司的客機上都非常常見。

這是“渦輪螺旋槳發動機”（Turboprop Engine）的簡稱。和渦扇相比，渦槳發動機的涵道比比渦扇發動機的更大，因此效率比渦扇發動機更高，低空低速性能更好，相對的極速也更小，更适合在小型飛機上使用。實際上，很大部分的小型支線客機以及通用飛機都是使用渦槳發動機的。

圖：渦槳發動機工作原理

值得一提的是，由于螺旋槳所需的轉數遠小于渦輪壓氣機的轉數，所以渦槳發動機通常會加裝含多個齒輪構成的變速箱。

最後出場的就是我們的渦軸發動機，即渦輪軸發動機（Turboshaft Engine）。渦軸發動機使用由燃燒室産生的高溫燃氣流帶動自由渦輪（途中紫色部分）輸出功率。大體原理與渦槳發動機類似，區别則在于渦槳發動機排出的尾氣可能還可以産生一些參與推力，而渦軸發動機的尾氣則完全作為廢熱排出。

圖：渦軸發動機工作原理

渦軸發動機應用面十分廣泛，從飛行器，到重型車輛、輪船，以至于核能、水力和火力發電站均能夠使用，更極端的例子可能是下面的摩托車：MTT渦輪超級摩托車Y2K，由美國海軍陸戰隊渦輪科技公司（Marine Turbine Technologies）公司生産，将一款用于直升機的勞斯萊斯制Allison 250渦軸發動機裝入了摩托車，提供最高320匹（238千瓦）的馬力。

圖：MTT渦輪超級摩托車Y2K

這裡着重介紹渦軸發動機，是因為很多直升機，包括我們西部通航的EC130，都是采用這種發動機的。拿我們的130做例子，它配有一具Turbomeca Arriel 2B1渦軸發動機，輸出功率632千瓦，算得上是法國發動機中的貴族。讓我們透過這張剖面圖來看一看渦軸發動機的廬山真面目：

圖：Turbomeca Arriel渦軸發動機剖面模型

經過這一番講解，希望你能對現代航空器使用的發動機有更多的了解。我們西部通航其實還有另一架擁有“活塞發動機”的D4 Fascination 超輕型飛機，這又是個什麼新名詞？關于活塞發動機的介紹，敬請期待下一期小課堂分享吧~~

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