效率奇高的浆扇发动机为何只有一种飞机在用？ _小知识

航空发动机分很多种，其中有一种，叫做浆扇发动机，它的耗油率很低，但是世界上目前只有一种运输机在用，这是为什么呢？其原理又是什么？

什么是核心机？
要想了解桨扇发动机的原理，我们得从“核心机”开始，虽然航空发动机种类很多，但是它们基本上都是由核心机演变而来的。

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上图是“涡轮喷气发动机” ，简称“涡喷发动机” 。可以看到，它主要由5部分组成，其中，压气机、燃烧室和涡轮机是技术含量最高，同时也是最关键的3个部分。所以，人们又把“压气机、燃烧室和涡轮机”称为核心机。
把核心机做不同的改装，就成了不同种类的航空发动机。现在，我们就来“改装”一下。
【效率奇高的浆扇发动机为何只有一种飞机在用？】

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上图是“涡轮风扇发动机”的简单示意图，简称“涡扇发动机” 。可以看到，它是在核心机的基础上，也就是在压气机的前面加了一个大风扇得来的。
从图上可知，涡扇发动机有两个空气通道，这就涉及到了涵道的概念。军迷们对涵道比较了解，但大部分人还是不清楚，咱们就简单说说涵道，以及涵道比。

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涡扇发动机的两个空气通道分别为中间的一个，喷出来的主要是高温燃气，而外面一圈的为第二个空气通道。喷出来的是温度相对较低的气流。

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因此，如上图，里面的称为内涵道，外面的称为外涵道。而涵道比，就很容易理解了，它是外涵道与内涵道空气流量的比值。
通常有这样的规律，涵道比越大越省油，经济性就越好，高涵道比的发动机在低于音速（亚音速）时有非常好的能效，通常用于客机、运输机等。
既然涵道比越大越省油，那么我们很容易想到一个好办法，那就是把前面的风扇再继续做大一些，像下面这种：

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上图是把核心机的轴延伸出来，外加一个变速齿轮，然后接上一个更大的风扇，于是，它成了“涡轮螺旋桨发动机” ，简称“涡桨发动机” 。比如下图的“C-130”大力神运输机，就是使用涡桨发动机。

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还有我国的“运-8”运输机也是采用涡桨发动机。

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以及俄罗斯的战略轰炸机“图-95” ，同样也是采用涡桨发动机，等等。

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虽然，涡桨发动机的燃油效率通常要高于涡轮风扇发动机，但是，使用涡桨发动机的飞机速度跟使用涡轮风扇发动机的飞机比起来，要低。原因有两点：
一是，涡桨发动机风扇的叶片比较大，这带来的后果是，转速不能太快。这不难理解，相同转速下，叶片越长，叶尖的速度就越大。如果不限制转速，当涡桨发动机的叶片接近音速时，就会导致音障的发生，产生的激波降低了发动机的效率。也正因此，绝大部分涡桨飞机的最佳速度通常在700千米每小时，但一些发动机设计新颖的飞机除外，比如俄罗斯的Tu-95和Tu-142重型飞机。可以接近音速飞行，大约926千米每小时。