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渦扇發(fā)動機的工作原理？

圖中“內涵道”的渦扇目的是壓縮空氣，但是他們的轉數(shù)是否相同？網上搜到的結果是它們是分級壓縮，后一級比前一級空氣壓縮率要高，我覺得它們的轉數(shù)應該不一樣，請哪位懂的人士給介紹一下？還有我想知道渦扇發(fā)動機的具體工作原理: 問提問者：網友 | 2017-06-16

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渦扇發(fā)動機是噴氣發(fā)動機的一個分支，從血緣關系上來說渦扇發(fā)動機應該算得上是渦噴發(fā)動機的小弟弟。從結構上看，渦扇發(fā)動機只不過是在渦噴發(fā)動機之前（之后）加裝了風扇而已。然而正是這區(qū)區(qū)的幾頁風扇把渦噴發(fā)動機與渦扇發(fā)動機嚴格的區(qū)分開來。渦扇發(fā)動機這個“小弟弟”仗著自已身上的幾頁風扇也青出于藍。現(xiàn)代的軍用戰(zhàn)斗機要求越來越高的機動性能，較高的推重比能賦予戰(zhàn)斗機很高的垂直機動能力和優(yōu)異的水平加速性能。而且在戰(zhàn)時，如果本方機場遭到了對方破壞，戰(zhàn)斗機還可以利用大推力來減少飛機的起飛著陸距離。比如裝備了F-100-PW-100的F-15A當已方機機的跑道遭到部分破壞時，F(xiàn)-15可以開全加力以不到300米的起飛滑跑距離起飛。在降落時可以用60度的迎角作低速平飛，在不用減速傘和反推力的情況下，只要500米的跑道就可以安全降落。更高的推重比是每一個戰(zhàn)斗機飛行員所夢寐以求的。但戰(zhàn)斗機的推重比在很大和度上是受發(fā)動機所限--如果飛機發(fā)動機的推重比小于6一級的話，其飛機的空戰(zhàn)推重比就很難達到1，如果強行提高飛機的推重比的話所設計的飛機將在航程、武器掛載、機體強度上付出相當大的代價。比如前蘇聯(lián)設計的蘇-11戰(zhàn)斗機使用了推重比為4.085的АЛ-7Ф-1-100渦噴發(fā)動機。為了使飛機的推重比達到1，蘇-11的動力裝置重量占了飛機起飛重量的26.1%。相應的代價是飛機的作戰(zhàn)半徑只有300公里左右。而在民用客機、運輸機和軍用的轟炸機、運輸機方面。隨著新材料的運用飛機的機身結構作的越來越大，起飛重量也就越來越大，對發(fā)動機的推力要求也越來越高。在高函道比大推力的渦扇發(fā)動機出現(xiàn)之前，人們只能采用讓大型飛機掛更多的發(fā)動機的方法來解決發(fā)動機的推力不足問題。比如B-52G轟炸機的翼下就掛了八臺J-57-P-43W渦噴發(fā)動機。該發(fā)動機的單臺最大起飛推力僅為6237公斤（噴水）。如果B-52晚幾年出生的話它完全可以不掛那么多的發(fā)動機。在現(xiàn)在如果不考慮動力系統(tǒng)的可靠性，像B-52之類的飛機只裝一臺發(fā)動機也未嘗不可。而渦扇發(fā)動機的誕生就是為了順應人們對航空發(fā)動機越來越高的推力要求而誕生的。因為提高噴氣發(fā)動機的推力最簡單的辦法就是提高發(fā)動機的空氣流量。一、歷史在五十年代未、六十年代初，作為航空動力的渦噴發(fā)動機以經相當?shù)某墒?。當時的渦噴發(fā)動機的壓氣機總增壓比以經可以達到14左右，而渦輪前的最高溫度也以經達到了1000度的水平。在這樣的條件下，渦噴發(fā)動機進行部分的能量輸出以經有了可能。而當時對發(fā)動機的推力要求又是那樣的迫切，人們很自然的想到了通過給渦噴發(fā)動機加裝風扇以提高迎風面積增大空氣流量進而提高發(fā)動機的推力。當時人們通過計算發(fā)現(xiàn)，以當時的渦噴發(fā)動的技術水平，在渦噴發(fā)動機加裝了風扇變成了渦扇發(fā)動機之后，其技術性能將有很大的提高。當渦扇發(fā)動機的風扇空飛流量與核心發(fā)動機的空氣流量大至相當時（函道比1:1），發(fā)動機的地面起飛推力增大了面分之四十左右，而高空巡航時的耗油量卻下降了百分之十五，發(fā)動機的效率得到了極大的提高。這樣的一種有著渦噴發(fā)動機無法比及的優(yōu)點的新型航空動力理所當然的得到了西方各強國的極大重視。各國都投入了極大的人力、物力和熱情來研究試制渦扇發(fā)動機，在渦扇發(fā)動機最初研制的道路上英國人走在了美國人之前。英國的羅爾斯·羅伊斯公司從一九四八年就開始就投入了相當?shù)木硌兄扑麄兊摹翱稻S”渦扇發(fā)動機。在一九五三年的時候“康維”進行了第一次的地面試車。又經過了六年的精雕細刻，一九五九年九月“康維MK-508”才最終定型。這個經過十一年孕婦的難產兒有著當時渦噴發(fā)動機難以望其項背的綜合性能。“康維”采用了雙轉子前風扇的總體結構，函道比為0.3推重比為3.83地面臺架最大推力為7945公斤，高空巡航推力為2905公斤，最大推力時的耗油量為0.735千克/小時/千克，壓氣機總增壓比為14，風扇總增壓比為1.90，而且英國人還在“康維”上首次采用了氣冷的渦輪葉片。當康維最終定型了之后，英國人迫不及待的把他裝在了VC-10上！美國人在渦扇發(fā)動機的研發(fā)上比英國人慢了一拍，但是其技術起點非常的高。美國人并沒有走英國人從頭研制的老路，美國的普·惠公司利用自已在渦噴發(fā)動機上的豐富的技術儲備，采用了以經非常成熟的J-57作為新渦扇發(fā)動的內函核心發(fā)動機。J-57是美國人從1947年就開始設計的一種渦噴發(fā)動機，1949年完成設計，1953年正式投產。J57在投產階段共生產了21226臺是世界上產量最大的三種渦噴發(fā)動機之一，先后裝備了F-100、F-101、F-102、B-52等機種。J-57在技術上也有所突破，他是世界上第一臺采用雙轉子結構的噴氣發(fā)動機，由單轉子到雙轉子是噴氣發(fā)動機技術上的一大進步。不光是核心發(fā)動機，就連風扇普惠公司也都是采用的以經相當成熟的部件，以被撤消了型號的J91核動力噴氣發(fā)動機的長葉片被普惠公司拿來當作新渦扇的風扇。一九六零年七月，普惠公司的JT3D渦扇發(fā)動機誕生了。JT3D的最終定型時間比羅羅的康維只晚了幾個月，可是在性能上卻是大大的提高。JT3D也是采用了雙軸前風扇的設計，地面臺架最大推力8165公斤，高空巡航推力2038公斤，最大推力耗油0.535千克/小時/千克，推重比4.22，函道比1.37，壓氣機總增壓比13.55，風扇總增壓比1.74（以上數(shù)據為JT3D-3B型發(fā)動機的數(shù)據）。JT3D的用處很廣，波音707、DC-8用的都是JT3D。不光在民用，在軍用方面JT3D也大顯身手，B-52H、C-141A、E-3A用的都是JT-3D的軍用型TF-33?，F(xiàn)今世界的三大航空動力巨子中的羅·羅、普·惠，都以先后推出了自已的第一代渦扇作品。而幾乎是在同一時刻，三巨頭中的令一個也推出了自已的第一代渦扇發(fā)動機。在羅·羅推出“康維”之后第八個月、普·惠推出JT-3D的前一個月。通用動力公司也定型了自已的第一代渦扇發(fā)動機CJ805-23。CL805-23的地面臺架最大推力為7169公斤，推重比為4.15，函道比為1.5，壓氣機增壓比為13，風扇增壓比為1.6，最大推力耗油0.558千克/小時/千克。與普·惠一樣，通用動力公司也是在現(xiàn)有的渦噴發(fā)動機的基礎之上研發(fā)自已的渦扇發(fā)動機，被用作新渦扇的內函核心發(fā)動機的是J79。J-79與1952年開始設計，與1956年投產，共生產了16500多臺，他與J-57一樣也是有史以來產量最高的三種渦噴發(fā)動機之一。與J57的雙轉子結構不不同，J79是單轉子結構。在J-79上首次采用了壓氣機可調整流葉片和加力全程可調噴管，J-79也是首次可用于兩倍音速飛行的航空發(fā)動機。通用動力公司的CJ805-23渦扇發(fā)動機是渦扇發(fā)動機的中一個決對另類的產品，讓CJ805-23如此與眾不同的地方就在于他的風扇位置。他是唯一采用后風扇設計的渦扇發(fā)動機。在五六十年代，人們在設計第一代渦扇發(fā)動機的時候遇到了很大的困難。首先是由于大直徑的風扇與相對小直徑的低壓壓氣機聯(lián)動以后風扇葉片的翼尖部分的線速度超過了音速，這個問題在當時很難解決，因為沒有可利用的公式來進行運算人們只能用一次又一次的試驗來發(fā)現(xiàn)、解決問題。第二是由于在壓氣機之前多了風扇使得壓氣機的工作被風扇所干攏。第三是細長的風扇葉片高速轉動所引起的振動。: 回答者：網友

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