什么是涡轮风扇(Turbofan)？

涡轮风扇是一种空气压缩系统，自2011年起在大多数飞机喷气发动机上使用，也用于一些高性能汽车、船只，或专业的空气动力车辆，如气垫船或涡轮风扇辅助直升机。由于提高了燃油效率和降低了噪音，因此被认为是在正常商用飞机速度...

涡轮风扇是一种空气压缩系统，自2011年起在大多数飞机喷气发动机上使用，也用于一些高性能汽车、船只，或专业的空气动力车辆，如气垫船或涡轮风扇辅助直升机。由于提高了燃油效率和降低了噪音，因此被认为是在正常商用飞机速度下比涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机的改进，涡轮风扇燃气涡轮发动机也被应用到许多亚音速军用飞机上。最早的涡轮风扇喷气式喷气发动机是在1943年制造的，但是早期设计的效率和可靠性与涡轮喷气式发动机相比，一直到20世纪60年代才被广泛采用喷气式发动机使用大型进气风扇将空气吸入高压压缩机。涡轮风扇发动机的基本设计有一个前置涡轮，可吸入空气并将其引导至两个方向。一小部分空气被引导至中央燃烧室，它通过燃烧的燃料加热，并在尾部排出一个喷嘴，用于推力。剩余的空气被引导到燃烧室周围，与燃烧过程中产生的废气混合，这就增加了发动机的推力能力，降低了噪音水平，这类发动机被称为旁通涡轮风扇发动机，它与燃烧所用空气的比例在8:1或更高的范围内。

波音747使用四个涡轮风扇喷气发动机提供推力与活塞驱动发动机相比，涡轮风扇发动机的发明是一项重大改进，因为发动机的运动方向是一个旋转方向，总体上降低了飞机的振动。虽然简单的涡扇发动机部件都以相同的速度旋转，但自2008年起，更先进的发动机增加了变速箱控制系统它们的燃油效率提高了12%或更多，噪音和废气排放也减少了50%。这些齿轮箱涡轮风扇试图使旁通空气的速度与飞机本身的速度相匹配，在早期的设计中，通过增加旁路空气的速度为排气涡轮提供额外的推力。通过单独控制压缩和排气过程的每个部分，发动机的效率水平可以根据飞机的速度和姿态进行调整，提高整体效率。能以1.6马赫或更高的超音速飞行并需要高性能特性的军用飞机使用涡轮风扇的混合版本。在超音速时，设计更简单的喷气发动机，如涡轮喷气发动机或冲压发动机，比涡扇发动机的推力重量比高得多，但在亚音速下性能较差。因此，这些飞机发动机具有额外的功能，例如加力燃烧室和矢量推力。加力燃烧室在发动机涡轮后面注入额外的燃料并点燃，使飞机的推力得到强大的提升对于高速空中机动，通过在涡扇发动机上增加可移动的喷气式排气喷嘴，矢量推力也可用于控制飞机的姿态，从而改变废气的出口角。这有助于在空中急转弯、垂直起飞，如使用鹞式喷气机，或者产生反向推力，使飞机在短跑道上快速停止

F-16战鹰和通用电气F110涡扇发动机配备了加力燃烧室，可在战斗中产生额外推力。