Medium-bypass涡扇发动机,高函道比涡扇发动机,ultrahigh-bypass引擎

在飞行速度的光谱中,马赫数从0.75上升到0.9,最常见的发动机配置是涡扇发动机,如图所示4而且5.在涡扇发动机中,只有一部分由核心产生的气马力被提取出来驱动推进器,推进器通常由一个低压比、带罩的涡轮压缩级组成。风扇一般放置在核心入口的前面,这样进入核心的空气首先通过风扇,并被它部分压缩。然而,大部分空气都绕过了地核(因此指定旁路流),并直接进入排气喷嘴。核心气流,与一些适度的气马力剩余(不提取驱动风扇)直接进入自己的排气喷嘴。

一个关键参数用于对涡扇进行分类的是它旁通比,定义为旁通流的质量流量与进入堆芯的质量流量之比。自从最高的推进力效率是由具有最高涵道比的发动机获得的,人们会期望在这个飞行速度范围内找到所有该设计的发动机。(有些变化源于历史演变。)然而,实际上,人们发现发动机的涵道比范围很广,包括中等涵道比(涵道比从2到4)、高涵道比(涵道比从5到8)和超高涵道比(涵道比从9到15或更高)。全一代低、中涵道比发动机已经完全取代第一代飞机由(零旁路)驱动涡轮喷气飞机引擎。此外,这一代发动机本身也被第三代中、高涵道比涡扇发动机所取代。还有其他几个原因,为什么发动机低于最高涵道比假设可以实现仍然在使用。非常高的涵道比涉及使用非常大直径的风扇,这反过来需要非常重的部件;这增加了在飞机上安装发动机和保持足够的离地间隙的难度。此外,反转旁通流方向所需的装置重量和复杂性也随着旁通比的增大而增加(为了实现反转推力以缩短飞机的着陆滚转)。然而,长期趋势肯定是越来越高的涵道比。

有几个独特的功能和辅助涡扇发动机中发现的装置。超高涵道比发动机(如图图4)驱动器之间可能有一个变速箱涡轮并且简化了小直径涡轮(伴随高转速)的设计,而不影响超大直径风机(伴随低转速)的性能。在这种超高涵道比的风扇中,换向推力通常需要变桨距风扇叶片,而在中、高涵道比的发动机中,换向推力通常是通过在旁通流中引入阻流门来实现的。在高、中涵道比涡扇中(图5),在推进方面有微小但显著的改善效率可以通过在总气流进入单个喷嘴之前混合热芯气流和冷旁路气流来实现。