涡轮喷气机是一种喷气式发动机,通常用于飞行工具。它由一个带有推进喷嘴的燃气轮机组成。燃气轮机有一个进气口,一个压缩机,一个燃烧室和一个涡轮机(驱动压缩机)。来自压缩机的压缩空气被燃烧室中的燃料加热,然后允许通过涡轮机膨胀。涡轮机的废气然后在推进喷嘴中膨胀,在那里被加速到高速以提供推力。[1]两位工程师,英国的弗兰克-惠特尔和德国的汉斯-冯-奥海因,在20世纪30年代末独立地将这一概念发展为实用发动机。
虽然涡轮喷气机是航空业的初种燃气涡轮动力装置形式,但它在很大程度上已被原始概念的其他发展所取代。在运行中,涡轮喷气机通常通过将相对较少的空气加速到非常高的超音速来产生推力,而涡轮风扇则是将较多的空气加速到较低的跨音速。涡轮喷气机在较慢的飞行工具上已经被涡轮螺旋桨取代,因为它们有更好的具体燃料消耗。在中高速度下,螺旋桨不再有效,涡轮螺旋桨已被涡轮风扇取代。在这些跨音速的情况下,涡轮风扇比涡轮喷气机更安静,而且有更好的具体燃料消耗。涡轮喷气机对超音速飞行工具来说可以是有效的。
涡轮喷气机在低车速下的效率很差,这限制了它们在飞行工具以外的车辆中的用途。涡轮喷气发动机在个别情况下被用来为飞行工具以外的车辆提供动力,通常用于尝试陆地速度记录。在车辆使用"涡轮动力"的情况下,更常见的是使用涡轮轴发动机,这是燃气涡轮发动机的一种发展,其中使用一个额外的涡轮来驱动一个旋转的输出轴。这在直升机和气垫船中很常见。涡轮喷气机被用于协和飞行工具和需要长时间超音速飞行的TU-144飞行工具的长程版本。涡轮喷气机在中程巡航中仍然很常见,因为其排气速度高、正面面积小,而且相对简单。它们也仍然用在一些超音速机上,如米格-25,但大多数超音速飞行的时间很少,因此采用涡轮风扇,并使用后燃机来提高排气速度,以便进行超音速冲刺。
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