航空发动机百年回顾
中国航空发动机集团发展历史
中国航空发动机集团发展历史中国航空发动机集团是中国目前领先的航空发动机制造商和研发机构，其发展历史可以追溯到上世纪50年代初期。
中国在当时决定发展自己的航空工业，并于1951年成立了中国航空工业局，为后来的航空发动机事业打下了基础。
中国航空发动机集团的发展历程可以分为以下几个重要阶段：起步阶段、自主研发阶段、并购整合阶段和国际合作阶段。
起步阶段是中国航空工业局建立的初期阶段，当时中国面临了严重的技术落后和产业基础薄弱的问题。
鉴于此，中国开始引进苏联的航空技术和设备，为国内的发动机制造提供了重要的支持。
在这一阶段，中国航空工业局主要从事航空发动机的组装和维修工作，并逐步积累了经验和技术。
经过起步阶段的积累，中国开始进入了自主研发阶段。
上世纪70年代初，中国开始首次研制自己的涡扇发动机，这标志着中国航空发动机制造业迈出了重要的一步。
中国航空工业局成立了航空发动机研究所，专门从事航空发动机的研发工作。
在这一阶段，中国积极引进国外先进技术，同时加强国内科研力量的建设，为打破技术壁垒提供了重要支持。
随着自主研发阶段的不断深入，中国航空发动机集团进入了并购整合阶段。
上世纪90年代初，中国航空工业局开始进行航空工业的重大改革，成立了中国航空工业集团公司。
这一举措极大地促进了中国航空发动机行业的整合和发展，同时也提高了中国航空发动机的国际竞争力。
在并购整合阶段，中国航空工业集团公司逐步实现了国内外航空发动机企业的整合，夯实了中国航空发动机的产业基础。
最近几年，中国航空发动机集团逐渐进入了国际合作阶段。
中国在航空领域的国际地位不断上升，国际品牌的建设也进入了一个新阶段。
中国航空发动机集团与国际知名航空发动机厂商开展了广泛的合作，提高了中国航空发动机的技术水平和产品质量，同时也加速了中国航空发动机企业的国际化进程。
总的来说，中国航空发动机集团的发展历史可以看作是中国航空工业发展的缩影。
中国航空发动机集团在不断探索创新的道路上，积极引进国外先进技术，加强自主研发能力，实现了中国航空发动机产业的快速发展。
航空发动机历史
航空发动机历史一、航空发动机的起源航空发动机是现代航空工业的重要组成部分，其起源可以追溯到20世纪初期。
当时，人们开始尝试使用内燃机作为动力源来驱动飞行器。
1903年，莱特兄弟成功飞行了第一架飞机，这标志着现代航空工业的开端。
随后，人们开始研究如何提高飞机的性能和速度，从而推动了航空发动机的发展。
二、早期航空发动机早期的航空发动机主要采用活塞式内燃机结构，包括单缸、多缸和星型等不同类型。
这些发动机具有简单、可靠和易于维护等优点，但是功率输出较低且油耗较大。
此外，在高海拔和高速飞行时，这些发动机也存在一定的性能限制。
三、涡轮喷气式发动机20世纪40年代末期，涡轮喷气式发动机开始逐渐取代活塞式内燃机成为主流。
涡轮喷气式发动机采用了新颖的结构设计和先进的技术原理，包括压气机、燃烧室和涡轮等组成部分。
这些发动机具有功率输出高、油耗低和速度快等优点，被广泛应用于民用和军用飞机中。
四、高温合金技术为了适应涡轮喷气式发动机的高温和高压环境，人们开始研究开发新型的材料技术。
20世纪50年代，高温合金技术开始应用于航空工业中。
这种材料具有耐高温、抗腐蚀和抗疲劳等特点，可以有效提高发动机的性能和寿命。
五、数字化技术随着计算机技术的不断发展，数字化技术开始被广泛应用于航空工业中。
数字化技术可以实现对发动机各个部件的精确控制和监测，从而提高飞行安全性和效率。
此外，数字化技术还可以实现对航空发动机进行虚拟仿真和优化设计，为工程师提供更多的设计思路和方案。
六、未来展望随着航空工业的不断发展，未来航空发动机将进一步提高性能和可靠性。
其中，涡扇发动机、超音速发动机和电动发动机等将成为主流。
此外，人们还将继续研究新型材料技术、数字化技术和智能化技术等，为航空工业的未来发展提供更多的可能性。
七、结语航空发动机历经百年的发展，已经成为现代航空工业的重要组成部分。
从早期的活塞式内燃机到现在的涡轮喷气式发动机，再到未来可能出现的新型发动机，每一次技术革新都推动着航空工业向前迈进。
航空发动机百年历史：哪款动力最早计划上天？现在又是谁最强？
航空发动机百年历史：哪款动力最早计划上天？现在又是谁最强？本文作者：邢强博士航空发动机是大部分航空飞行器的动力来源。
从一百多年前的古老内燃机上天，到活塞式航空发动机统治天空，再到喷气式航空发动机的出现，然后是涡扇、涡桨、冲压和脉冲爆震发动机的登场，航空发动机经历了太多历史性的变革同时也几乎试遍了现有技术条件下的各种热力学循环方式。
回顾一下航空发动机从发轫到成熟再到寻求突破的历程，也许能够理一理航空发动机的发展脉络，试着看看未来航空发动机的发展方向。
1.活塞这一切，要从1842年9月29日说起。
这一天，英国工程师威廉姆·萨缪尔·亨森提交了一份具有划时代意义的专利申请。
在这份申请中，他充满激情地写道：“这是一种以蒸汽为动力的，能够把信件、乘客或者其他物品通过空中从一个地方送到另一个地方的设计。
”同时，他附上了淳朴且直观的解释：“如果你把一块又平又轻的木板以一个固定的角度倾斜抛出的话，平板将会飞向空中并最终掉回地面。
而如果这块平板本身拥有一种持续的动力，并且这个动力的大小等于向外斜抛木板的力的话，这块板子将会在空中持续运动，像鸟儿一样地飞行。
”在亨森的专利中，他认为，木板的倾斜角度在运动过程中会产生抵消重力的向上力量，而由一台蒸汽机驱动的螺旋桨则会提供推动木板前进的持续的“斜抛力”。
这个构想放到今天，或者只能博得人们的莞尔一笑。
但是，在1842年，能够提出航空发动机概念的雏形，是个了不起的事情。
因此，他的那个专利如今已经被认定为世界上第一个有关重于空气的飞行器的专利，并且是世界上最早详细阐述航空发动机重要性的专利。
亨森可不是个只说不做的空想家，他不仅提出了带有动力的固定翼飞行器的概念，还对其付诸了实践。
1842年末，亨森制作了一个翼展为6米的模型。
随后，他在1845年6月，推出了一架巨大的固定翼飞机。
该机长26米，主翼面积418平方米，辅助机翼面积140平方米（我们甚至可以将这块辅助机翼称作尾翼）。
中国研制航空发动机的故事
中国研制航空发动机的故事这个历史太长了，有50多年，我记的后面的更清楚一些，先从后忘前讲吧——也就是说，先讲涡扇，再讲涡喷涡扇发动机是在涡喷发动机的基础上加装了风扇和外函道的一种航空动力装置，西方从70年代开始，逐步用涡扇换了涡喷现在世界上评价第三代战机的一个很重要的标准，就是看你是不是用了涡扇发动机。
其实呢，中国研制的起步时间并不是很晚，大概是1962年开始的————呵呵——开讲第一种——涡扇5——涡扇5，起于1962年，当时有部队（废话，当然是空军）提出一个主意，想用涡喷6改型为涡扇发动机之后，装在H5飞机上，当时的涡扇机是世界上的一个发展方向。
各国都在研制自己的第一代产品，其实，当时中国和世界各国站在一个起跑线上，也算跟上了时代的节奏了——1963年1月设计方案出来了，反正是涡扇5比涡喷6好用的多了，油耗下降30%，推力也增大了不少把这种发动机装在轰5上，航程和作战半径增加了30%，是有进步的，黑黑。
涡扇5的样机是1965年——不好意思，孩子刚才哭的厉害接着说——1965年啊，总装出来了，结果呢，风扇叶片不合格，出现断裂，到了1965年7月才解决叶片问题。
到了1970年才试车，71年换了发动机的飞机开始试飞（H5），哈哈，就在这个时候呢，轰5的改装计划被取消了，于是，涡扇5的研制就终止了，第一次歇菜——1964年的时候，中国开始研制F9和A6战机，歼9大家听说过吧，强6就是强5的新一代产品，这里我习惯用西方的标示符号来表示中国的战机，于是我用的是F9和A6。
为了适应新的飞机的要求，中国开始研制新的发动机，大家知道，刚才的涡扇5用在轰炸机上，现在的涡扇6用的是战机和攻击机，显然，原先的涡扇5的设计是不能用的，于是64年开始干活，当时设计单位是沈阳航发设计所，当时据说搞了22个方案，设计推力70.6千牛，推重比是6的一款发动机。
64年10月，设计，66年图纸弄完，69年出了两个样机，一直调试了5年，到了74年，才允许发动机100%转速试车，但是又出了事情，反正拖到79年年底，整个发动机还没彻底OK一直到了1980年，涡扇6的摸底还没弄完，81年开始加力测试，基本达到设计要求，这已经过去了17年了~~~~18岁就成人了涡扇6的研制过程中，出了一个新问题——1973年，中国空军对F9的设计要求突然增加了，修改了设计要求，要求达到双2.5，就是速度2.5马赫，升限2.5万米，还要同时满足1976年上马的的F13的研制需求，结果呢，80年，对涡扇6又进行了改进设计要求推重比达到7！————推重比大家都知道什么意思吧然后这样拖到了82年，才进行地面试车——可惜，情况又变了——80年代初，中国空军的F9和A6项目相继下马，作为其配套的发动机涡扇6一下子失去了使用对象，于是1983年，涡扇6的研制工作全面终止，1984年取消涡扇6项目。
航空动力百年回顾(四)
航空动力百年回顾(四)A Century of Aircraft Pow er Plant in R etrospect(4)季鹤鸣(沈阳发动机设计研究所,沈阳110015)Ji Heming(Shenyang Aeroengine Research Institute ,Shenyang 110015,China )5 涡轮风扇发动机 20世纪50年代初,前苏联的РД9Б和美国的J57发动机分别配装的米格19和F100歼击机的飞行速度都超过了声速,达到1350～1450km/h ;50年代后期,Р11Ф-300和J79发动机各自配装的米格21和F4歼击机的飞行速度都超过2倍声速;60年代,美国的J58发动机配装的SR71高空高速侦察机和前苏联的P31发动机配装的米格25战斗机的马赫数达到2.7～3.0;70年代投入航线的英法合作研制的奥林帕斯593发动机配装的“协和”号是2倍声速的大型客机,从伦敦飞到纽约仅需3h20min 。
这些都是加力式涡喷发动机创下的辉煌记录。
然而,涡喷发动机在军机上有一个共同的缺点,即耗油率高。
在民机上还有另一大缺点,即噪声大;而歼击机为了具有高机动性,要求发动机的推重比更高,涡喷发动机则难以满足。
在这种背景下,涡轮风扇发动机引起航空工程师的关注。
511 原理和特点图1 涡喷和涡扇发动机 如图1所示,上部的涡喷发动机和下部的涡扇发动机具有相同的燃气发生器,由压气机、燃烧室和涡轮构成。
主要差别在于涡扇发动机低压压气机叶片加长成了风扇,并在其后加了外涵道;如果把双转子涡喷发动机低压涡轮的功率加大,同时令低压轴前伸,并在前伸轴上加风扇,也可构成涡扇发动机。
这种把风扇放在发动机前部的称为涡轮前风扇发动机;也可以把风扇放在发动机后部的自由涡轮的外端,称为涡轮后风扇发动机。
比较起来,涡轮前风扇方案优点更多些,故现在的涡扇发动机均采用前风扇方案。
涡扇发动机不仅以风扇为标志,更重要的是它分成内涵和外涵2个通道。
航空发动机发展历程和趋势
航空发动机发展历程和趋势航空发动机是现代航空技术的核心之一，它的发展经历了一个漫长而又充满挑战的历程。
本文将从航空发动机的起源开始，梳理其发展历程，并探讨未来的发展趋势。
一、航空发动机的起源航空发动机的起源可以追溯到19世纪末的内燃机发明。
德国工程师尼古拉斯·奥托发明了第一个四冲程内燃机，开创了航空发动机的先河。
随后，法国工程师尚·布鲁瓦雷成功将内燃机应用于飞行器，并于1908年获得了第一架飞机的专利。
二、早期航空发动机的发展早期的航空发动机以活塞式发动机为主，其工作原理类似于汽车发动机。
这种发动机通过活塞在气缸内往复运动，通过点火、燃烧混合物来产生推力。
然而，由于其结构复杂、体积庞大和重量较重，限制了飞机的速度和飞行高度。
三、涡轮喷气发动机的诞生20世纪30年代，涡轮喷气发动机的问世标志着航空发动机的重大突破。
涡轮喷气发动机利用燃烧室中的高温燃气推动涡轮旋转，从而驱动飞机前进。
与传统活塞式发动机相比，涡轮喷气发动机具有体积小、重量轻、推力大和燃油效率高等优点，为航空业带来了巨大的变革。
四、涡扇发动机的崛起20世纪50年代，随着涡扇发动机的问世，航空发动机进入了一个新的时代。
涡扇发动机是在涡轮喷气发动机的基础上发展而来，其特点是在喷气口外部增加了一个大风扇，进一步提高了推力和燃油效率。
涡扇发动机的出现使得喷气式飞机速度大幅提升，航程延长，为民航业的发展提供了强大的动力。
五、高温合金技术的应用为了提高发动机的效率和性能，航空发动机制造商开始研发和应用高温合金技术。
高温合金可以在极端高温下保持稳定性，使发动机能够承受更高的温度和压力，提高燃烧效率和推力。
此外，高温合金还具有抗腐蚀和抗磨损等优点，延长了发动机的使用寿命。
六、绿色环保技术的发展随着环境保护意识的增强，航空发动机也在不断追求更加环保和节能的技术。
绿色环保技术包括燃烧室设计的优化、燃料喷射和燃烧控制系统的改进，以及废气处理和噪音减少技术的应用。
航空发动机发展史
航空发动机发展史航空发动机诞生一百多年来,主要经过了两个阶段：前40年（1903~1945），为活塞式发动机的统治时期；后60年（1939~至今），为喷气式发动机时代。
在此期间，航空上广泛应用的是燃气涡轮发动机，先后发展了直接产生推力的涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。
亦派生发展了输出轴功率的涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。
一、活塞式发动机统治时期很早以前，我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔，也曾作过各种尝试，但是多半因为动力源问题未获得解决而归于失败。
最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去试，但因为发动机太重，都没有成功。
到19世纪末，在内燃机开始用于汽车的同时，人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源，并着手这方面的试验。
1903年，莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发动机改装之后，成功地用到他们的"飞行者一号"飞机上进行飞行试验。
这台发动机只发出8.95 kW的功率，重量却有81 kg，功重比为0.11kW/daN。
发动机通过两根自行车上那样的链条，带动两个直径为2.6m的木制螺旋桨。
首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为36.6m。
但它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气飞行器的成功飞行。
在两次世界大战的推动下，活塞式发动机不断改进完善，得到迅速发展，第二次世界大战结束前后达到其技术的顶峰。
发动机功率从近10kW提高到2500kW 左右，功率重量比（发动机功率与发动机质量的重力之比，简称功重比，计量单位是kW/daN）从0.11kW/daN提高到1.5kW/daN，飞行高度达15000m，飞行速度从16km/h提高到近800km/h，接近了螺旋桨飞机的速度极限。
20世纪30~40年代是活塞式发动机的全盛时期。
活塞式发动机加上螺旋桨，构成了所有战斗机、轰炸机、运输机和侦察机的动力装置；活塞式发动机加上旋翼，构成所有直升机的动力装置。
航空发动机的发展历史
航空发动机的发展历史在19世纪末，德国工程师尤安·奥托·里登贝恩设计了第一台可用于飞行器的内燃机，这是一台四冲程发动机。
然而，当时的技术和材料限制，使得这台发动机的重量过重，难以用于实际的飞行器上。
不过，这台发动机的诞生明确了未来发动机的发展方向。
到了20世纪初，法国工程师亨利·贝格涅（Henri Breguet）和英国工程师亨利·罗伊斯（Henry Royce）分别独立开发了第一台成功的航空发动机。
贝格涅设计了一种具有较高功率输出的内燃机，他的设计大大改善了航空器的性能。
而罗伊斯的发动机更加注重可靠性和耐用性，他的设计成为了英国皇家空军在两次世界大战期间的首选发动机。
随着航空工业的发展，第一次世界大战期间，航空发动机得到了巨大的发展。
德国的奥托·魏茨克（Otto Weisskopf）在1913年研发出了第一台具有可变推力功能的涡桨发动机，使得飞机能够在起飞和巡航时根据需要调整推力。
20年代末，美国科学家弗兰克·惠特尔（Frank Whittle）和德国工程师汉斯·冯·奥罗（Hans von Ohain）几乎同时研制出了喷气式发动机。
这标志着航空发动机的革命性进步，推动了喷气式飞机的发展。
在第二次世界大战期间，喷气式发动机得到了广泛的应用。
英国的惠特尔喷气式发动机首次装备在飞机上，在英国皇家空军成功进行了飞行测试。
在德国，汉斯·冯·奥罗开发的发动机被用于德国空军的喷气式战斗机。
与此同时，美国工程师弗兰克·韦尔（Frank Whittle）和约翰·塞尔德里奇（John Seidrich）也研发出了燃烧室前置的喷气式发动机，成为美国军航领域的重要突破。
随着第二次世界大战结束，航空工业进入了一个高速发展的时期。
冷战的到来催生了许多新技术的出现。
引进了电子控制系统、复合材料和降噪技术等等，使得航空发动机在性能、可靠性和效率方面都取得了新的突破。
飞机发动机的发展历程
飞机发动机的发展历程飞机发动机的发展历程可以追溯到19世纪末20世纪初的早期阶段。
以下是飞机发动机的一些重要里程碑：1.德里克索莫铁器时代（19世纪末）：第一台飞机发动机是由法国工程师德里克索发明的。
这台二冲程汽油发动机是水冷式的，可提供大约20马力。
然而，这种发动机太重且效率低下，无法应对未来飞机的需求。
2.莱特兄弟的成功（1903年）：美国莱特兄弟是第一位成功飞行的人。
他们使用了一台由自己设计和制造的内燃机。
这台发动机采用了4冲程循环原理，燃料是汽油，并且采用了点火火花塞。
这一创新使飞机发动机实现了可靠的动力输出。
3.一战时期的发展（1914-1918年）：第一次世界大战加速了航空技术的发展。
飞机在军事用途上得到了广泛应用。
这一时期见证了多种发动机类型的出现，如水冷式发动机、空冷式发动机和倒转V型发动机等。
4.喷气发动机的诞生（1930年代）：在1930年代初，英国发明家弗兰克·惠特利成功地构建了第一种喷气式发动机。
这种发动机采用了压气机和燃烧室的组合，以喷气的方式产生推力。
喷气发动机的推出打破了传统螺旋桨推进系统的限制，为实现更高速度和高空飞行提供了可能。
5.二战后的进步（1945年以后）：二战结束后，航空技术迅速发展。
喷气式发动机得到改进，并引入了新的冷气推力增强（阿夫雷特效应）和涡轮增压技术。
冷气推力增强通过将空气引入发动机周围的超音速管道来增加推力。
涡轮增压则通过利用排气气流来增加进气发动机的压力，从而提高发动机性能。
6.现代航空技术（2000年以后）：近年来，航空技术取得了巨大的进步。
先进的数字控制系统和轻质复合材料的使用使发动机更强大、更经济高效。
涡扇发动机和涡轮螺旋桨发动机是当前商用飞机发动机的主流，其高效性和环保性能使得航空工业发展迅速。
以上是飞机发动机发展的一些关键历程，这些里程碑性的技术进步推动了飞机性能的提升，并推动了航空工业的快速发展。
航空动力百年回顾(三)
航空动力百年回顾(三)A Century of Aircraft Pow er Plant in R etrospect (3)季鹤鸣(沈阳发动机设计研究所,沈阳110015)Ji Heming(Shenyang Aeroengine Research Institute ,Shenyang 110015,China )4 涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机 涡轮螺旋桨发动机简称涡桨发动机,涡轮轴发动机简称涡轴发动机。
二者都是航空燃气涡轮发动机家族中的主要成员。
前者主要作为军、民用固定翼的中小型运输机和通用飞机的动力装置;后者主要用在直升机上。
它们各自带动螺旋桨或旋翼,组成飞行器的推进装置。
由于涡桨和涡轴发动机的原理和结构基本相同,所以常合称为桨轴发动机。
411 工作原理和特点 图1的上部是涡喷发动机纵剖视图,下部则是涡桨发动机纵剖视图。
二者主要部件相同,都有进气道、压气机、燃烧室和涡轮及尾喷管,因此有着相同的燃气发生器。
所不同的是涡桨发动机多了一台减速器和螺旋桨。
涡桨发动机的推力(或拉力)主要靠螺旋桨产生,喷管排气喷流产生的直接反作用推力仅占发动机总推力的5%～10%。
涡桨发动机兼具活塞螺桨发动机和涡轮喷气发动机的特点,既具有活塞螺桨发动机耗油率低的长处,又具有涡喷发动机尺寸小、质量轻的优势。
图1 涡喷、涡桨发动机对比 图2介绍了自由涡轮式涡轴发动机的工作原理。
与涡桨发动机相比,二者都由自由涡轮通过减速器驱动螺旋桨或旋翼;略有差异的是,涡轴发动机的排气速度很低,已经不具备产生推力的能力。
由于涡桨和涡轴发动机的工作原理相同,这2种发动机可以互相转换,略微调整发动机工作点和更换减速器即可做到。
例如PT6A 为涡桨型,PT6B 则为涡轴型。
图2 涡轴发动机原理图412 历史演变41211 涡桨发动机———在民航机上占有一席之地 英国为世界上第一个研制涡桨发动机的国家。
1942年,研制出第一个型号———曼巴,后来发展成双发并车的双曼巴,其总功率为2850kW ,装在海军舰载反潜侦察机“塘鹅”号上。
航空发动机的发展历程
航空发动机的发展历程航空发动机是航空器飞行的动力装置，也是现代航空技术的核心之一。
它的发展历程可以追溯到19世纪末的内燃机时代。
本文将从早期的蒸汽动力到现代的高效涡轮发动机，为读者介绍航空发动机的发展历程。
一、蒸汽动力时代19世纪末，蒸汽机成为了最早的航空发动机。
法国工程师德尔夫尔提出了一种使用蒸汽推动的飞机设计，并于1884年成功试飞。
这标志着航空发动机的诞生。
然而，蒸汽动力的航空发动机存在着重量大、效率低等问题，无法满足航空器的需求。
二、内燃机时代20世纪初，内燃机的发明和发展推动了航空发动机的进一步发展。
德国工程师奥托·德尔夫尔斯于1892年发明了第一台四冲程汽油内燃机，为航空发动机的发展奠定了基础。
1903年，莱特兄弟的飞机首次成功飞行，他们采用了由自己改进的内燃机作为动力。
此后，内燃机逐渐成为了航空发动机的主流。
三、涡轮喷气发动机时代20世纪30年代，涡轮喷气发动机的出现彻底改变了航空发动机的格局。
1939年，德国工程师汉斯·冯·奥汉恩将涡轮技术应用于飞机发动机，成功研制出了世界上第一台喷气式发动机-HE S1。
涡轮喷气发动机以其高推力、高速度和高效率的特点成为了当时航空工业的宠儿。
四、涡扇发动机时代20世纪50年代，涡扇发动机的问世开创了航空发动机的新纪元。
涡扇发动机是在喷气发动机的基础上进一步发展而来的，它通过在喷气流前加装一个多级压气机和一个大直径的风扇来提高推力和效率。
涡扇发动机以其较低的噪音、较低的燃油消耗和较高的推力成为了现代喷气式飞机的首选发动机。
五、高温合金和复合材料的应用近年来，随着材料科学和工艺技术的进步，高温合金和复合材料在航空发动机中的应用越来越广泛。
高温合金能够承受高温和高压的环境，提高了发动机的工作效率和寿命。
复合材料的轻量化和高强度特性使得发动机更加节能环保。
六、研发新一代发动机当前，航空发动机的研发方向主要集中在提高推力、降低燃油消耗和减少噪音。
航空发动机发展历程报
航空发动机发展历程报告一、序言1903年12月17日，美国的莱特兄弟实现了人类历史上首次有动力、载人、持续、稳定和可操作的重于空气的飞行器的飞行，首次飞行留空时间仅持续12秒，飞行距离为36.6米，当天持续最久的一次飞行是由哥哥威尔伯•莱特驾驶的第四次飞行，持续时间59秒，飞行距离260米。
这次飞行开创了人类历史的新纪元，对后来百年里人类社会、政治、经济、文化和军事等方面产生不可估量的影响，并将持续至不可知的未来。
而航空发动机作为飞行器的核心部件，在很大程度上决定了航空器的发展水平。
航空发动机的发展历程大概可分为两个时期，第一个时期是从莱特兄弟的首次飞行开始到第二次世界大战结束为止，在这个时期内，活塞式发动机统治了40年左右；第二个时期是从第二次世界大战结束至今，60余年的时间，航空燃气涡轮发动机逐渐取代了活塞式发动机，开创了喷气时代，成为航空发动机的主流。
如今，航空发动机的第一个百年已经远去，新的航空百年正在赶来，各种新概念、非传统的航空发动机开始崭露头角，如脉冲爆震发动机、多核心机发动机、组合发动机、模拟昆虫扑翼飞行的电致伸肌动力发动机和利用螺旋桨推进的太阳能、燃料电池、微波电动发动机等。
可以想象，未来的航空发动机必定更加稳定与高效，航空发动机的种类也会得到极大的扩展与充实。
、活塞式发动机莱特兄弟首飞所驾驶的“飞行者” 一号所用的发动机并非出自著名的企业或发明家，而是一位普通的修理技工查尔斯•泰勒之手。
这是一台设有自动进气阀的液（水）冷、四缸、四冲程直排卧式活塞式汽油发动机（图1）, 图1 “飞行者”一号发动机结构示意图汽缸内径101.5毫米，冲程104.8毫米，排量3.398升，压缩比4.4,长期工作功率9千瓦（约12马力），短期可达12千瓦（16马力）,净重量64千克（无燃料），工作重量81千克（带燃料、水和附件），功重比约为0.148~0.20马力/千克。
这些指标不但令当时技术成熟的蒸汽机望尘莫及，在当时同类的活塞式发动机中也是佼佼者，完全可以满足飞行的要求。
航空发动机百年回顾
在第二次世界大战结束后，由于涡轮喷气发动机的发明而开创了喷气时代，活塞式发动 机逐步退出主要航空领域，但功率小于３７０ ｋＷ的水平对缸活塞式发动机发动机仍广泛应用 在轻型低速飞机和直升机上，如行政机、农林机、勘探机、体育运动机、私人飞机和各种无 人机，旋转活塞发动机在无人机上崭露头角。而且美国ＮＡＳＡ还正在发展用航空煤油的新型 二冲程柴油机供下一代小型通用飞机使用。
美国ＮＡＳＡ已经实施了一项通用航空推进计划，为未来安全舒适、操作简便和价格低 廉的通用轻型飞机提供动力技术。这种轻型飞机大致是４～６座的，飞行速度在３６５ ｋｒｒｄｈ左 右。一个方案是用涡轮风扇发动机，用它的飞机稍大，有６个座位，速度偏高。另一个方案 是用狄塞尔循环活塞式发动机，用它的飞机有４个座位，速度偏低。对发动机的要求为：
在此期间，在整流罩解决了阻力和冷却问题后，气冷星型发动机由于有刚性大，重量轻，
可靠性、维修性和生存性好，功率增长潜力大等优点而得到迅速发展，并开始在大型轰炸机、
运输机和对地攻击机上取代液冷发动机。在２０世纪２０年代中期，美国莱特公司和普惠公
司先后发展出单排的“旋风”和“飓风”以及“黄蜂”和“大黄蜂”发动机，最大功率超过
台。
２．２两次世界大战之间的重要技术发明
在两次世界大战之间，在活塞式发动机领域出现几项重要的发明，为大幅度提高发动机
航空发动机的发展历史
涡扇发动机在燃油效率、推进效率和噪音控制方面具有明显优势，逐渐成为现代民航客机的主要动力来源。
涡扇发动机的崛起
现代涡轮发动机具有较高的推重比、燃油效率和可靠性，能够提供更好的飞行性能。
高性能
通过采用先进的材料和设计技术，现代涡轮发动机的油耗较低，有助于降低航空运输成本。
低油耗
现代涡轮发动机具有较长的使用寿命和维护周期，降低了运营成本和维护难度。
发展趋势
随着技术的不断进步，航空发动机的研发和生产成本也在不断增加，同时需要解决新型材料和制造工艺的可靠性和耐久性问题。
挑战
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早期喷气式发动机的挑战与突破
ห้องสมุดไป่ตู้
喷气式发动机的优势与影响
总结词：喷气式发动机的高推进效率和轻量化特点使其成为航空工业的主流发动机，对航空运输、军事和民用领域产生了深远的影响。
03
涡轮发动机的时代
喷气时代的开启
涡轮喷气发动机的出现，标志着航空工业进入喷气时代，实现了超音速飞行。
英国的领先地位
英国在涡轮喷气发动机的研发上处于领先地位，为世界航空工业的发展做出了重要贡献。
早期发展
起源与早期发展
活塞式发动机的进步
进步
随着技术的发展，活塞式发动机在功率和效率方面得到了显著提升，成为了早期航空器的主要动力装置。
应用
活塞式发动机广泛应用于飞机、直升机和无人机等领域，为航空器的起飞、巡航和降落提供了稳定可靠的动力。
早期航空发动机具有功率小、重量大、油耗高等特点，但随着技术的不断进步，这些缺点逐渐得到改善。
技术进步与挑战
随着技术的不断进步，涡轮喷气发动机的推力和效率得到显著提升，但同时也面临着燃油效率低、噪音大等挑战。
当代-航空发动机的发展历史和趋势
波音777-300ER大型双发旅客机
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航空发动机原理与构造
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活塞式发动机
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喷气发动机的早期设想
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到40年代末,活塞发动机达到了发展的顶峰
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活塞式发动机时期
活塞式发动机固有的缺陷
功率与重量的矛盾
发动机功率与飞行速度的三次方成正比 发动机功率的增加，将导致发动机重量迅速增大 （接近三次方关系）
螺旋桨的局限
接近音速时，导致螺旋桨工作不稳定，推进效率 急剧下降 “音障”的出现
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涡轮喷气发动机
50年代末至60年代初，各国研制了M2飞机的 一批涡喷发动机
如J79、J75、埃汶、奥林帕斯、阿塔9C、R-11和 R-13 推重比已达5～6
60年代中期用于M3飞机的J58和R-31 70年代初，用于“协和”超声速客机的奥林帕 斯593涡喷发动机定型 从此再没有重要的涡喷发动机问世
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燃气涡轮发动机时期
第二个时期:从第二次世界大战结束至今
60年来，航空燃气涡轮发动机取代了活塞 式发动机 开创了喷气时代，居航空动力的主导地位 喷气发动机的早期设想
航空发动机发展历程报
航空发动机发展历程报告一、序言1903年12月17日，美国的莱特兄弟实现了人类历史上首次有动力、载人、持续、稳定和可操作的重于空气的飞行器的飞行，首次飞行留空时间仅持续12秒，飞行距离为36.6米，当天持续最久的一次飞行是由哥哥威尔伯·莱特驾驶的第四次飞行，持续时间59秒，飞行距离260米。
这次飞行开创了人类历史的新纪元，对后来百年里人类社会、政治、经济、文化和军事等方面产生不可估量的影响，并将持续至不可知的未来。
而航空发动机作为飞行器的核心部件，在很大程度上决定了航空器的发展水平。
航空发动机的发展历程大概可分为两个时期，第一个时期是从莱特兄弟的首次飞行开始到第二次世界大战结束为止，在这个时期内，活塞式发动机统治了40年左右；第二个时期是从第二次世界大战结束至今，60余年的时间，航空燃气涡轮发动机逐渐取代了活塞式发动机，开创了喷气时代，成为航空发动机的主流。
如今，航空发动机的第一个百年已经远去，新的航空百年正在赶来，各种新概念、非传统的航空发动机开始崭露头角，如脉冲爆震发动机、多核心机发动机、组合发动机、模拟昆虫扑翼飞行的电致伸肌动力发动机和利用螺旋桨推进的太阳能、燃料电池、微波电动发动机等。
可以想象，未来的航空发动机必定更加稳定与高效，航空发动机的种类也会得到极大的扩展与充实。
二、活塞式发动机莱特兄弟首飞所驾驶的“飞行者”一号所用的发动机并非出自著名的企业或发明家，而是一位普通的修理技工查尔斯·泰勒之手。
这是一台设有自动进气阀的液（水）冷、四缸、四冲程直排卧式活塞式汽油发动机（图1），图1 “飞行者”一号发动机结构示意图汽缸内径101.5毫米，冲程104.8毫米，排量3.398升，压缩比4.4，长期工作功率9千瓦（约12马力），短期可达12千瓦（16马力），净重量64千克（无燃料），工作重量81千克（带燃料、水和附件），功重比约为0.148~0.20马力/千克。
这些指标不但令当时技术成熟的蒸汽机望尘莫及，在当时同类的活塞式发动机中也是佼佼者，完全可以满足飞行的要求。
航空发动机
莱特兄弟成功的原因？
• 众所周知:莱特兄弟并不是第一个尝试做飞机的人？ 那么为什么他们的前辈无法成功？
莫急！莫急！ 答案即将揭晓
当然是有一颗“强劲”的发动机呀！
• 1903年，莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发 动机改装之后，成功地用到他们的"飞行者一号"飞 机上进行飞行试验。首次飞行的留空时间只有12s,
未来无人机的动力源
在世界航空发展史上，飞机性能的提高都离不 开性能更好的航空发动机的支持。新时代的无人机 的发展离不开更加先进的发动机，然而放眼当下， 最常见的则是使用清洁能源的电动机，其次就是以 汽油等为燃料的活塞发动机。 最近有人提出用燃料电池作为电动机动力源， 而且实验成功。而我个人则认为多种能源混合型的 发动机或许就是未来几年的主流。 当然，我们可大胆设想，未来的发动机的动力 是否会是核能、太阳能等能源呢？发挥我们的想象， 一切皆有可能！
涡桨发动机
涡桨工作原理图
5.桨扇（无涵道风扇发动机）
桨扇发动机
桨扇工作原理图
6.脉冲式发动机
脉冲发动机
脉冲工作原理图
7.超燃冲压式发动机（超声速燃烧冲压式发动机）
超燃冲压发动机
超燃冲压工作原理图
各类航空发动机的优缺点
一.活塞式发动机
1.自重大 2.震动大 1.低速情况下发动机 3.高速时耗油量大
Part
2
航空发动机的历史
航空发动机百年史——两个时期
• 第一个时期 从1903年莱特兄弟 的首次飞行开始到第 二次世界大战结束为 止。 活塞式发动机统治 了40年左右。
• 第二个时期 从第二次世界大战 结束至今。 60年来，航空燃气 轮机取代了活塞式发 动机。 航空燃气轮机开创 了喷气时代。
飞机发动机发展历程
飞机发动机发展历程飞机发动机发展历程始于20世纪初，随着科技的进步和需求的增长，飞机发动机在性能、工艺和材料方面都得到了重大的突破和改进。
本文将从早期的蒸汽动力到现代的高效涡轮发动机，总结出飞机发动机发展的主要里程碑。
第一阶段：蒸汽动力（19世纪末至20世纪初）早期的飞机发动机基本上使用蒸汽动力，其中最有代表性的是美国著名飞行家莱特兄弟使用的内燃机飞行器发动机。
蒸汽动力的不足之处在于重量和功率比不高，对机身结构和空气动力学效能的要求高。
第二阶段：活塞引擎（20世纪20年代至50年代）活塞引擎是飞机发动机的重要里程碑，它将航空发动机技术推向了新的高度。
早期的活塞引擎包括液冷和空冷两种，液冷活塞发动机由于复杂性和重量问题逐渐被空冷活塞发动机取代。
活塞引擎的飞机在二战期间发挥了重要作用，同时也在民航领域广泛使用。
第三阶段：涡轮风扇引擎（20世纪50年代至70年代）涡轮风扇引擎的出现标志着飞机发动机进入一个新的发展阶段。
涡轮风扇引擎利用燃气涡轮原理，通过高速旋转的涡轮推动空气进入压缩机，并产生推力。
这种引擎具有较高的推力和燃油经济性，并且噪音低，成为民航飞机的主流发动机。
第四阶段：高涵道比涡轮风扇引擎（20世纪70年代至今）高涵道比涡轮风扇引擎以其更高的效率和更低的燃油消耗率，成为现代航空发动机的代表。
它在设计上增加了风扇的直径，使得发动机能够更有效地推动空气。
高涵道比涡轮风扇引擎具有更好的经济性和环保性能，广泛应用于大型客机和远程飞行。
第五阶段：新一代发动机技术（21世纪至今）随着航空业的快速发展和对更高性能的需求，新一代发动机技术已经出现。
其中最值得注意的是超高涵道比涡扇引擎和无人机用发动机。
超高涵道比涡扇引擎进一步提高了效率和推力，并减少了噪音和排放。
无人机发动机的需求方面则更注重轻量化和高效能。
飞机发动机的发展历程是科技进步和需求驱动的结果。
从蒸汽动力到现代的高效涡轮发动机，飞机发动机的性能和性格得到了巨大的提升。
飞机发动机的发展历程
飞机发动机的发展历程飞机发动机是现代航空工业中最重要的关键技术之一，航空发动机的发展对飞机的运行性能和航程都有着决定性的影响。
下面我们将从早期的蒸汽动力飞机到现代的喷气发动机来回顾飞机发动机的发展历程。
早在19世纪末，人们就开始探索用于飞行的动力，最早的飞机发动机是蒸汽动力。
1884年，英国工程师霍普基尔斯（Herbert Akroyd Stuart）发明了一种蒸汽发动机，称为霍普基尔斯循环发动机。
这种发动机结构简单，但效率低下，无法满足飞机的需求。
随着内燃机的出现，飞机的动力问题得到了解决。
1903年，美国兄弟莱特成功制造出第一架能够自由起降的飞机，他们使用的是自制的内燃发动机。
这一成功标志着飞机发动机的革命性进步，蒸汽动力逐渐被淘汰。
接下来的几十年间，飞机发动机的发展经历了不断改进和革新的过程。
1920年代，涡轮喷气发动机的原型出现。
1930年代，西方国家基本确定了涡轮喷气发动机的发展方向，并相继投入使用。
第二次世界大战期间，喷气发动机得到了大规模的发展和应用。
德国人发明了双流涡轮喷气发动机，并应用在他们的喷气式战斗机上，使其性能大幅度提升。
同一时期，美国人则发明了涡轮螺旋桨发动机，用于提高战斗机的升力和速度。
战后，喷气发动机得到了更加广泛的应用。
20世纪50年代，苏联科学家发明了高空高速飞机的涡轮喷气发动机，使得飞机的续航能力大大增加。
同时，各国纷纷研发改进和新型的喷气发动机，使得飞机的性能水平达到了一个新的高度。
到了20世纪60年代，人们又开始试图开发更高级别的发动机。
1969年，美国的勃兰登·雅各布斯的研发团队在喷气发动机上进行了一次重大的突破，发明了涡扇发动机。
这一发动机搭载在了波音747飞机上，成为了世界上第一架商用的宽体喷气飞机。
涡扇发动机的出现使得大型飞机的运输效率大大提高。
从那时起，喷气发动机在不断发展和创新，并得到了广泛应用。
现代的喷气发动机在结构和材料上有了巨大的突破，使得飞机的性能进一步提高。
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在第二次世界大战期间 $ 气冷星型发动机继续 ’ 向大功率方向发展 #其中比较著名的有普 惠公司的 双排 ! 双黄蜂 ":;!!2""< 和四排 !巨黄蜂 ":;!9*’"< # 前 者在 )1*1 年 / 月 ) 日定型 $开始时功率) !*"#,- 共 发展出 ( 个系列几十个改型$最后功率达! "22#,$ 用 于大量的军民用飞机和直升机 # 单单为 =!9/ 战斗机 就生产了 !9 """ 台 ;!!2"" 发动机 $ 其中 =!9/> 的 最大速度达 2"(#$%&# 虽然有争议 $ 但据说这是第二 次世界大战中飞得最快的战斗机 # 这种发动机在航 空史上占有特殊的地位 # 在航空博物馆或航空展览 会上 $;!!2"" 总是放置在中央位置 # 甚至有的航空 史书上说$如果没有 ;!!2"" 发动机$在第二次世界大 战中盟国的取胜要困难得多 # ;!9*’" 发动机有四排
! 活塞式发动机时期
BG! 早期液冷发动机居主导地位 ! 但气冷旋转汽缸
发动机曾风行一时 很早以前 ! 我们的祖先就幻想象鸟一样在天空
收稿日期 (B@@+!@H!&&
作者简介 ( 方昌德 P&C+"!R ! 男 ! 江苏吴江人 ! 研究员 ! 一直从事情报研究工作 #
!
燃 气 涡 轮 试 验 与 研 究
! 引言
!C@+年 !B 月 !E 日 ! 美国莱特兄弟实现了人类
历史上首次有动力 " 载人 " 持续 " 稳定和可操作的重 于空气飞行器的飞行 # 这使得几千年来由少数人从 事的飞行探索事业在后来的百年中发展成为对世界 政治 " 经济 " 军事和技术以至人们的生活方式都有重 要影响的航空业 $ 因此 ! 从狭义上说航空发动机是航 空器飞行的动力 ! 从广义上说它也是航空事业发展 的推动力 $ 航空发动机的百年历史大致可分为两个时期 $ 第一个时期从莱特兄弟的首次飞行开始到第二次世 界大战结束为止 $ 在这个时期内 ! 活塞式发动机统治 了 F@ 年左右 $ 第二个时期从第二次世界大战结束至 今 $ "@ 年来 ! 航空燃气涡轮发动机取代了活塞式发 动机 ! 开创了喷气时代 ! 居航空动力的主导地位 $
重比从 +A+2289.B 提高到 +A2#89.B 左右 " 耗油率 从约 +A#+8@./89’ <1 降低到 +A)-’ +A)%8@./89’ <1 # 到 第二次世界大战结束时 " 活塞式发动机已经发展得 相当成熟 " 以它为动力的螺旋桨飞机的飞行速度从
2$8;.< 提高到近 &++8;.<" 飞行高度达到 2# +++; #
第 )’ 卷
动机的 !斯佩德 " 战斗机 # 该飞机速度超过 !""#$%&$ 升限 ’ ’("$# 其发动机的功率已达 )*"+ !!"#,- 功 重比为 "."/#,%0 左右 # 当时 $ 飞机的飞行速度还比较小 $气冷发动机冷 却困难 #为了冷却 $ 发动机裸露在外 $ 阻力又较大 #因 此 $ 大多数飞机特别是战斗机采用的是液冷发动机 # 其间 $)1"2 年由法国塞甘兄弟发明的旋转汽缸气冷 星型发动机曾风行一时 # 这种曲轴固定而汽缸旋转 的发动机终因功率的增大受到限制 $ 在固定汽缸的 气冷星型发动机的冷却问题解决之后退出了历史舞台 #
- %-+89 的液冷星型发动机 >?%%## " 其最终目标 是 # ))+89# 这种发动机有四排共 -$ 个汽缸 " 看上 去象一段玉米棒 " 排量为 2)%7 " 重 - )++8@" 但 最 终
未见实用 # 在第二次世界大战开始之后和战后的最主要的 技术进展要算直接注油 & 涡轮组合发动机和低压点 火了 # 在两次世界大战的推动下 " 发动机的性能提高 很快 " 功率从不到 2+89 增加到 - +++89 左右 " 功
中自由飞翔 !也曾做过各种尝试 !但是多半因为动力 源问题未获解决而归于失败 $ 最初曾有人把专门设 计的蒸汽机装到飞机上去试 ! 但因为发动机太重 ! 没 有成功 $ 到 !C 世纪末 ! 在内燃机开始用于汽车的同 时 ! 人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机 飞行的动力源 !并着手这方面的试验 $
关键词 ( 航空发动机 ) 活塞式发动机 ) 燃气涡轮发动机 ) 回顾 中图分类号 ($B+
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第 !" 卷 第 # 期
燃气涡轮试验与研究
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航空发动机百年回顾
方昌德
A中国航空工业发展研究中心 !北京 !@@@BCD
摘
要 ( 本文系统回顾了航空发动机的百年发展 ! 可供航空史研究参考 # 文献标识码 (O 文章编号 (!"EB!B"B@P)**QR@F!@@@&!@I
!.! 两次世界大战之间的重要技术发明
两次世界大战之间 $ 在活塞式发动机领域出现 了几项重要的发明 $即发动机整流罩 %废气涡轮增压 器 % 变距螺旋桨 % 冷却排气门 % 汽缸喷水和防爆燃燃 料 # 这些发明为大幅度提高发动机和飞机的性能创 造了条件 #
!2 个汽缸 $排量为 /).(?$功率为 ! !""+ * """#,- 是
)1*’ 年在 ! 喷火 " 战斗机上飞行时 $ 功 率 提 高 到 /2*#,# 这两种飞机都是第二次世界大战期间有名 的战斗机 $速度分别达到 ’!9#$%& 和 /("#$%&# 梅林
第!期
方昌德 * 航空发动机百年回顾
-
发动机的功率在战争末期达到 2 ,-&89" 甚至创造 过 2 !(289 的纪录 # 美国派克公司按专利生产了梅 林发动机 " 用于改装 : !#2 $ 野马 % 战斗机 " 使一种平 常的飞机变成战时最优秀的战斗机 # $ 野马 % 战斗机 采用一个不常见的五叶螺旋桨 "安装梅林发动机后 " 最大速度达到 %$+8;.<= 飞行高度为 2# +++;# 除具 有当时最快的速度外 "$野马 % 战斗机的另一个突出 的优点是有惊人的远航能力 " 它可以把盟军的轰炸 机一直护送到柏林 #到战争结束时 "$ 野马 % 战斗机在 空战中共击落敌机 ! (#+ 架 " 居欧洲战场的首位 # 在 远东和太平洋战场上 " 由于 $ 野马 % 战斗机的参战 "才 结束了日本 $ 零 % 式战斗机的霸主地位 # 航空史学界 把 $ 野马 % 飞机看作螺旋桨战斗机的顶峰之作 # 在大战末期 " 美国莱康明公司曾研制过功率达
3. 发动机整流罩既减小了飞机阻力 $ 又解决了
气冷发动机的冷却困难问题 $ 甚至可以设计两排或 四排汽缸的发动机 $为增加功率创造了条件 &a 下 的 进 气
压力 $改善了发动机的高空性能 &
5. 变距螺旋桨可增加螺旋桨的效率和发动机的
输出功率 &
6. 内充金属钠的冷却排气门解决了排气门的过
热问题 &
@!!1 !空中堡垒 " 战略轰炸机 # ;!**(" 在战后发展出
一种重要改型( (( 涡轮组合发动机 # 发动机的排气 驱动三个沿周向均布的废气涡轮 $ 每个涡轮在最大 状态下可发出 )("#, 的功率 # 这样 $;!**(" 的功率 提高到 ! (*(#,$ 耗油率低达 ".!*#8%:#,’ &<# )19’ 年 1 月 $ 装 两 台 ; !**(" 涡 轮 组 合 发 动 机 的 =!A) ! 海王星 " 飞机创造了 )2 "1"#$ 的空中不加油的飞 行距离世界纪录 # 液冷发动机与气冷发动机之间的竞争在第二次 世界大战中仍在继续 #液冷发动机虽然有许多缺点 $ 但它的迎风面积小 $对高速战斗机特别有利 # 而且 $ 战斗机的飞行高度高 $受地面火力的威胁小 $ 液冷发 动机易损的弱点不突出 # 所以 $ 它在许多战斗机上得 到应用 #例如 $美国在二战中生产量最大的 ( 种战斗 机中有 9 种采用液冷发动机 #其中 $ 值得一提的是英 国罗’罗公司的梅林发动机 # 它在 )1*( 年 )) 月在 ! 飓 风 " 战 斗 机 上 首 次 飞 行 时 $ 功 率 达 到 /"2#, &