战斗机发动机问题及原理

Question

我想了解目前的喷气式，注意是喷气式战斗机的发动机有哪些分类，及原理性能。由此产生一下问题：

1）喷气式发动机除了“涡轮风扇”和“矢量推力”还有别的种类吗？

2）以前的 F-4D鬼怪，F-86，Mig-15，用的是涡轮风扇发动机吗？

3）说一下“涡轮风扇”，“矢量推力”或其他喷气式发动机的特点，原理，性能

4）将这些发动机按先进程度排序

5）列举安装不同种类发动机的战机

以上问题请用简单易懂的话进行概述，不要讲得太专业，不然听不懂就不好办了。。。。。谢谢。小弟我是菜鸟军事迷，从上30分，极品答案追授！

Answer 1

　　其实说实话，LZ的5个问题就已经非常专业了。呵呵，我试一试回答吧。尽量满足LZ的提问。
　　提问一：首先，按照100多年以来战斗飞行器的进化历程，其核心：【发动机】发展至今，也就是所谓的【喷气时代】以后，按照发动机的机体原理和机体特性以及功能大体可以分为两种：涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。LZ所提到的【矢量推力】严格来讲并不属于发动机的范畴，所以留到后面解释。
　　提问二：【F4】鬼怪战斗机是美国继【F86】“佩刀”【喷气战斗机】后的另一型号的成熟的喷气式战斗机。它是美国空军为了对付苏联【米格15】喷气战斗机而研制的一款双座双发中型多用途战斗机。迄今为止的改进型号有：【F4A】【F4B】【F4C】【F4D】和【F4G】，并有空军型，陆军型和海军型，分别装备与之对应的美国陆海空三军。日本空自队和二战结束以后由美国统治下的前【西德】也曾装备过这款战斗机。
　　不是的。美军的【F4】，【F86】与前苏联的【米格15】喷气战斗机并非拥有一样的发动机。因为这三型战斗机的机动性有着非常明显的差异。
　　提问三：4楼的朋友是个内行人，所以我在这里还是识趣地闭嘴比较好。
　　提问四：LZ的问题我无法回答。因为不论是【涡喷】也好，【涡扇】也罢并不是简简单单的如【魔兽世界】里的装备那样70级的T6一定比1级时候穿的白装好。这两大种类的发动机根本无法比较孰优孰劣。发动机的发展历程与飞机的发展历程不太一样，那是因为【没有最好的发动机，只有最合适的发动机】。
　　简单来讲【涡轮喷气发动机】：空气由飞机进气道进入后经过增压，进入燃烧室转化为能量提供飞机主要的动力后的废气经由尾喷口喷出。
　　【涡轮风扇发动机】：与【涡喷】的最主要差别就在于它有一个【扇】字。也就是【涡轮风扇】。空气由飞机进气道进入后首先经过涡轮风扇的【预增压】后再往后再次被增压室增压，后进入燃烧室，进而为飞机提供能量。【涡轮】较之于【涡喷】它的结构更复杂，空气流经发动机的工序更多，这就提高了空气在发动机内的稳定性，提高了发动机的推力。但问题也随之而来：【涡扇】因结构复杂，所以其重量较之【涡喷】来讲更重。所以它的故障率是很高的。问题在于【涡扇】内的空气它在外涵道与内涵道的压力不同。所以其温度，速度，体积也不尽相同。较之【涡喷】这个“直肠子”来说空气在【涡扇】的作用下内涵道的空气压力更大，温度更高，速度更快，体积更小。这样一来就随即出现了一系列问题。而这些问题随便一个就能要了飞机的命。美国人的飞机为什么比其他国家的飞机好呢？就是因为美国人解决这一系列问题的方法其他国家掌握不了或者说无法完全掌握。但是即使像美国人，在目前为止他们也无法更好的解决这些问题。4楼的朋友所说的其他类型发动机归根结底还是在【涡轮喷气发动机】和【涡轮风扇发动机】的基础上改进而来的。举例说明：【增压发动机】。此发动机的主要功能并非【增压】，【增压发动机】严格来讲不过是发动机内多出的一个装置罢了。【涡轮】也好。【涡扇】也罢，只要装上【增压机构】便能被称之为【涡轮喷气增压发动机】和【涡轮风扇增压发动机】。LZ明白了么？【增压机构】其实是在流进战斗机进气口的空气被压缩的过程中再次被压缩的一种装置。它可以短暂地提高战斗机的推力。直白点讲，这个功能以及过程用专业术语叫做：加力。很多影视剧中常常能够看到飞行员在战斗机起飞，飞行过程中说了句：“我开加力了！”，随后战斗机就瞬时提高了飞行速度，箭一般地直冲云霄。拥有【增压机构】的战斗机往往被装备在航母上作为舰载机使用。因为航母的飞行甲板长度有限，所以一些大型战斗机如：【F14】“熊猫”战斗机【苏33】战斗机【F18C/D/E】“大黄蜂”/“超级大黄蜂”战斗机都是装备了拥有【增压机构】的舰载战斗机。它们在滑跑起飞前往往需要“开加力”来增加起飞成功的可能性。另外在必要时候如：空战阶段，飞行员为了战斗与撤退往往会使用“开加力”来与敌人进行战斗。但非舰载战斗机也有使用加装【增压机构】发动机的。例如：美国的【F15】和【F22】。
　　这样解释的话LZ应该能够明白为什么我说“无法依据先进性来将发动机排序”了吧？【涡喷】与【涡扇】都是品质非常优秀的发动机，只是各有千秋罢了。100多年啊！这可是100多年以来对战斗机发动机的考验啊！
　　再来单独说【矢量推力】的问题。事实上美苏这两个超级大国在先后经历了第三第四代战斗机后，战斗机的机动性再也无法提高了。这就迫使两国将注意力放在了战斗机发动机的尾喷口上。他们发现，通过在尾喷口上加装额外混合金属叶片来改变发动机废气的流向可以在不影响战斗机其他方面的情况下进一步提高战斗机的机动性。所以纷纷开始研究起来。他们将这种方法称之为【矢量推力】。【矢量推力】与发动机无关，与战斗机的动力无关。【推力矢量】技术只是着重于提高战斗机的机动性而产生的一种全新的技术之一。通过改变尾气的流向，战斗机可以更加随心所欲地进行以往无法做到的或者说很难做到的一系列战术机动动作。但是需要指出的是【推力矢量技术】因结构复杂，所以故障率太高，日常修理维护也极其复杂繁琐。所以迄今为止只有俄罗斯的【米格35】（米格29的最新改型）和美国的【F22】使用了【推力矢量技术】。
　　在这里LZ可以通过一个小实验来亲身体验【推力矢量技术】的本质作用。使用一个广口瓶，或实验用的量杯，加满水。而后缓缓将瓶中的水倒出，此时使用一个片状物（塑料啊，金属啊，纸啊，随意，只要是够大的片状物就好。你要是拿家里的菜刀来做实验我也没意见....= =！不怕老妈打屁屁就好）从瓶口的任意方向（上下左右都行。塞里面的话....额....愚蠢的主意）作遮挡。此时，瓶内的水流便会因为片状物的遮挡而改变流向。而且，因为有了遮挡，提供给水流的空间必然会变小，所以此时的水流较之于无片状物遮挡时，它的流速更快了，因为单位受大气压强的作用更大了。那个广口瓶就相当于战斗机发动机的尾喷口，水流相当于排出的废气，那个片状物就是所谓的【矢量推力装置】了。明白否？了解否？累死本人了.....打字很累的说.....加分！加分！加分！
　　提问五：这个问题很简单，如4楼所说，目前的战斗机绝大多数的发动机已经无法真正区分发动机的种类了。这改改，那改改的，改的面目全非了。不过LZ想区分的话很简单。去珠海航展上拿眼睛看看，凡是发动机内有个大风扇的无疑就是【涡轮风扇发动机】了。没有的就是【涡轮喷气发动机】了。简单吧？其实不简单。这只是根本上的区分罢了，视实际情况而定，要仔细观察发动机的每个组成部分，才能正确界定战斗机具体使用的是哪种发动机。不是说了被改的面目全非了么。不信的话你看啊！看得懂俺服你。
　　好啦。总而言之，现在的战斗机发动机因为各国的需要，在【涡轮风扇发动机】和【涡轮喷气发动机】的基础上分别作了改进，使目前的发动机不单单只是上述的那两种了。【LZ看4楼的朋友的答案一定晕头转向了吧？必然的啊，像我，旁观者清么。其实4楼说的一点也没错，不过只是当局者谜罢了，也许人家还是飞行员出身的呢。先拜拜再说“阿弥陀佛....阿弥陀佛......”
　　特别解释：
　　1 前苏联与美国在划分战斗机的发展历程上有分歧，也就是说前苏联（包括现在的俄罗斯）的战斗机比美国的战斗机要多出一代来。所以美国划定的【第三代战斗机】其实相当于前苏联（俄罗斯）的【第四代战斗机】。
　　2 【矢量推力技术】目前发展了有【二维矢量推力技术】，【三位矢量推力技术】和【四维矢量推力技术】。其中的【X维】指的是尾喷口【矢量推力叶片】的数量。所以顾名思义【二维】就是有两个叶片，【三维】就是有三个叶片，【四维】就是有四个叶片。而且【矢量推力技术】除了能够大幅度提高战斗机的战术机动性以外，因为改变了战斗机尾喷口的气流，所以在一定程度上削弱了战斗机尾喷口发出的强烈红外波强和压力磁场，提高了战斗机的隐身性能。例如：美国的【F22】“猛禽”战斗机就使用了【二维矢量推力】技术。但目前为止【矢量推力技术】的成熟性还不是太高，不是高到凡是使用它的战斗机一点坏处也没有的地步。
　　如果以后LZ还想了解“【IDS】鼓包进气道”的话....去看看咱国产的“枭龙”战斗机和美国的【IDF】的【F35】“闪电”战斗机吧，这个问题也挺深奥的，牵涉到战斗机气动布局的问题。有机会的话下次再解释吧，这里就不再讲了。
　　LZ可千万别看迷糊了啊！不然谁养我啊！？没意见的话就给分吧，多多益善，嘿嘿，多多益善。

Answer 2

1、这个本身就不是一个问题
涡扇是发动机的一种类型，而矢量与否，则是另一个标准。
涡轮发动机分成涡轮喷气发动机（这个早期用的，现在已经退休了，我国还有部分战斗机使用的还是涡喷发动机）、涡轮风扇发动机（广泛使用）、涡轮螺桨发动机、涡轮桨扇发动机、涡轮轴发动机（直升机上使用，还有米国的M1A1坦克也是用的这个）、冲压
而推力矢量技术的分类，只有两种：矢量发动机与非矢量发动机
2、早期用的都不是涡扇发动机，见1，是涡喷发动机。
3、涡轮风扇的原理，先得说涡喷的原理。
涡喷发动机很简单，其构造分成：进气道、压气机、燃烧室、涡轮、涡轮主轴、尾喷。其原理就是空气经由进气道，吸入，在压气机当中受压（压气机又分成轴流式、离心式等种类，压气机在低速的时候也是吸入空气的动力源），压缩到1.5-3atm，冲入燃烧室，和喷油嘴喷出的燃料混合，点火燃烧，燃气推动涡轮。涡轮上联有涡轮主轴，主轴和压气机又是相连的，将部分能量传给压气机，更多的能量则是以燃气动能进入尾喷，尾喷是呈收缩状的，这样可以将燃气高速喷出，获得动力。
所谓的涡扇发动机，就是在进气道前面加设一个风扇，这个风扇，可以理解成内藏式的螺旋桨。在风扇后面，风道分成两部分，一部分经过压气机进入燃烧室燃烧，另一部分则是直接在发动机外围，由风扇提供给动能直接向后吹，前者称为内涵道，后者称为外涵道，外涵道风量与内涵道风量的比值成为涵道比。战斗机机一般使用小涵道比的涡扇机，而轰炸机、运输机等大型飞机常常使用大涵道比的发动机。
所谓的推力矢量，就是想办法将本来固定只能向后喷的燃气变得可以变换角度，这样可以大幅度提高飞机的机动性。常用的有可变尾喷技术（这个应用最广泛，从鹞式到F22到F35都是）和可变发动机方式（这个很少了，只有V22勉强可以算）
4、先进……其实没什么好排的。
除了涡喷实在是已经退役的过时产品，剩下来的涡扇、涡桨、桨扇、涡轴、冲压等等，都是有自己的应用领域的，谁都没办法说更先进，因为他们的推力基础都是那个“涡”，也就是涡轮，技术上只有小改。
只能告诉你，涡扇发动机，如2所说，看涵道比。涡桨，一般用于小型与中型运输机，速度有一定的限制（螺旋桨转速实在不能太高要不然会崩裂），比如国产运八就是涡桨发动机。桨扇发动机还是用于中小型运输机，但是可以适应更高的速度，比如An-70，涡轴发动机，主要用于直升机，冲压发动机……其实没有楼上各位想象的那么NB，速度低于M2.5，冲压发动机就是个摆设。冲压机在低速的时候别说提供推力，根本就点不着火。因为冲压发动机工作原理有所不同，他没有压气机，不能提供吸气动力，气体进入燃烧室全凭机体的高速将空气压进去。SR-71使用的就是一种非常特殊的混合式发动机，有两种模式，低速用涡喷，达到M2.5才可以启用冲压模式将速度一举推到惊人的M3.2。所以冲压发动机的使用其实是限制非常多的，必须要在极高速下才能使用，想要靠冲压机起飞……连门都没有。
至于矢量方面，肯定是矢量发动机强于非矢量发动机。
5、这个实在是太多了。
只要记住世界上最知名的几种战斗机就行了：
Su-27：AL-31F
F-15：PH F110
上面是三代机双雄，没有比他们更经典了
F-22：PH F119（矢量）
新锐，四代机
当然要问国内的话，还有很多是用的WP（涡喷）起头的飞机……实在是不好意思说。比较好的是歼十部分采用了国产的昆仑发动机，但是推力上不去，单台之相当于AL-31FU的65%。所以J11还是不敢用国产发动机，这么好的机体遇上不好的发动机，机动性就白搭了。

Answer 3

1）喷气式发动机除了“涡轮风扇”还有涡轮喷气，冲压发动机。矢量推力只是发动机喷口的一种。不是发动机。
2）以前的 F-4D鬼怪、F-86、Mig-15用的都是涡轮喷气发动机，最早用涡轮风扇发动机的军用飞机是美国A7海盗式攻击机。
3.涡轮喷气是最简单的喷气发动机，就是一个带空气压缩机的燃烧管，涡轮风扇发动机在燃烧管前面增加了一个风扇，可以提高推力，冲压发动机简单的说就是一个提高了压缩效率的涡喷发动机，具体特点在百度百科里很详细，这里说不清。
4.从先进到原始依次是冲压发动机，涡扇发动机，涡喷发动机。

Answer 4

以前的喷气式发动机都是涡轮喷气式，涡轮风扇式虽然经济性好，但是体积庞大。军用效果不好。
矢量推力只是将发动机的动力转向，并没有改变发动机的性质。更牛13的是冲压发动机。

Answer 5

1，你说的矢量推力不是一个发动机类型而是一种发动机技术
发动机类型有涡轮风扇，涡轮桨，涡轮轴喷气发动机
2，是
3,原理性能自己找，太多了
4，类型不同，没有直接可比性
5，分我不要了