早期喷气式航空发动机是如何发展的？

随着人类社会的发展，活塞式发动机因其动力不足、高速性能差等缺点，越来越不能满足人们的出行和战备需要。第二次世界大战后，活塞式发动机逐渐退出民用航空和军用飞机的主舞台，仅用于轻型飞机和直升机，如农业和林业机械、无人驾驶飞行器和商用飞机。然后是航空发动机的第二个时代——喷气式飞机时代。

喷气发动机是一种直接反应推进装置。低速工作介质(空气和燃料)被加压燃烧后高速喷出，直接产生反作用力。与活塞式发动机相比，喷气发动机在重量和高速性能方面要优越得多。事实上，早在1913年，法国工程师雷恩·洛林就获得了世界上第一项喷气发动机专利。其工作原理是:空气从进气口进入，经过供油系统后在燃烧室中燃烧，然后从推进喷嘴喷出产生推力。其原理与今天的冲压发动机非常相似，但由于当时材料技术和制造水平的限制，无法生产。

喷气发动机是如何工作的

从1937年到1938年，英国的惠特尔和德国的奥海因分别在雷诺·罗兰设计的发动机上增加了压缩机设计，实现了进气增压，从而开发出一种更实用、更高效的燃气涡轮发动机。这种发动机主要由进气装置、压缩机、燃烧室、燃气轮机和尾喷管组成。其工作原理是空气从进气装置进入发动机后，被压缩机压缩增压，然后进入燃烧室与喷射的航空煤油混合燃烧，形成高温高压气体，然后进入燃气轮机膨胀做功，驱动涡轮高速旋转，输出驱动压缩机和发动机其他附件所需的动力，燃气轮机排出的气体产生发动机的推力。

1939年8月27日，一架贺-178装备了由改进设计的HeS3B发动机。它成功地进行了第一次人类喷气式飞行，从而宣告了喷气式飞行时代的开始。这款HeS3B发动机是对奥海因最初设计的HeS1发动机的改进，台架推力从265daN增加到490daN。

第二次世界大战后，随着科学技术的迅速发展，在惠特尔和奥海因成功的基础上，航空发动机中的燃气涡轮发动机家族迅速壮大。涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮风扇发动机和螺旋桨风扇发动机相继出现。由于其性能远远优于活塞式发动机，它们仍然是推动飞机飞行的主要力量。此外，除航空业外，燃气轮机还广泛应用于航运和电力行业，成为推动社会进步和发展的重要引擎。

参考

1.严晓军。《典型航空发动机结构的比较与分析》，[M。北京:北京航空航天大学出版社，2011；

2.陈光刘大响。航空发动机:[飞机的心脏。北京:航空工业出版社，2003；

3.邓铭刘长福。[航空发动机结构分析。Xi安:西北工业大学出版社，2006。