陳光/文
雙轉子渦輪風扇發動機
有兩個只有氣動聯繫、且具有同心軸轉子的渦輪風扇發動機。 其工作原理和結構特點與雙轉子渦輪噴氣發動機基本相同。
在雙轉子渦輪風扇發動機中， 由於風扇後的壓氣機進口空氣壓強為風扇出口的壓強， 比大氣壓強高許多， 因此稱該壓氣機為高壓壓氣機。
在燃燒室後、驅動高壓壓氣機的渦輪則稱為高壓渦輪， 由高壓壓氣機轉子與高壓渦輪轉子組成高壓轉子；
位於高壓渦輪後、驅動風扇的渦輪稱為低壓渦輪， 由風扇轉子與低壓渦輪轉子組成低壓轉子。
目前世界上絕大部份渦輪風扇發動機都採用這種結構形式。 法國的M53是目前世界上唯一還在服役的單轉子渦輪風扇發動機。
三轉子渦輪風扇發動機
有三個只有氣動聯繫、且具有同心軸轉子的渦輪噴氣發動機。 其工作原理和結構特點與雙轉子渦輪風扇發動機基本相同。
只是將高壓壓氣機又分為中壓、高壓兩個轉子， 分別由中壓、高壓兩個渦輪轉子帶動。
圖5-4為三轉子渦輪風扇發動機轉子的示意圖， 可以看出， 在發動機中部， 連接高壓壓氣機和高壓渦輪的軸直徑很大， 以便中、低壓渦輪軸能從中穿過，
目前世界上只有少數幾種渦輪風扇發動機採用這種結構形式。
英國羅·羅公司在三轉子發動機研製方面有特長。
第一種實用的三轉子發動機是RB-211民用高涵道比渦輪風扇發動機， 在此基礎上他們又發展了遄達系列發動機；
此外， 還有英、德、意三國聯合研製的RB-199軍用加力渦輪風扇發動機；
前蘇聯的D-18T、D-36、D-436民用高涵道比渦輪風扇發動機， 以及美國聯信公司的ATF-3齒輪傳動的渦輪風扇發動機。 它們的總增壓比高， 都在20以上。
渦輪風扇發動機的工作特點
在渦輪風扇發動機中， 由高壓渦輪出來的燃氣先在低壓渦輪中膨脹作功， 然後再到尾噴管中膨脹加速， 由於在低壓渦輪中已將高壓渦輪出來的燃氣能量用掉很多。
因此， 由低壓渦輪出來的燃氣， 溫度與壓強大大降低了。
所以， 由尾噴管排出的燃氣溫度(為300～400oC)、速度（為350～450米/秒）均低於渦輪噴氣發動機由尾噴管排出的燃氣溫度和速度，
當然， 由於排氣速度低， 由內涵道中流過的氣體所產生的推力也就比渦輪噴氣發動機的要低些。
但是， 流過外涵道的空氣， 在風扇的作用下受到壓縮， 壓強提高了， 在尾噴管中膨脹加速，以一定的速度流出噴口，因而外涵空氣也產生一定的推力。
內、外涵兩股氣流產生的推力之和，即為渦輪風扇發動機的推力，它大於純渦輪噴氣發動機的推力。
渦輪風扇發動機推力大了，而能量損失又降低了，所以它的經濟性優於渦輪噴氣發動機，其耗油率一般約為渦輪噴氣發動機的2/3，說明渦輪風扇發動機的推進效率高，經濟性好。
由於渦輪風扇發動機是一種能產生大的推力而耗油率又較低的發動機，而且由於排氣速度低，
發動機的雜訊也大大低於渦輪噴氣發動機，非常適合用於旅客機上。正因為如此，當第一種渦輪風扇發動機，即英國羅·羅公司的“康維”發動機在1960年首次用於旅客機後，很快就被各種新型旅客機所選用，形成了民航客機發動機“風扇化”的浪潮。
在這種形勢下，有些原來採用渦輪噴氣發動機作動力的旅客機，也紛紛換裝成渦輪風扇發動機。
波音707換裝渦輪風扇發動機後飛機性能的改進
《空難悲歌：航空安全背後的故事》喬善勳 著
￥65
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例如，著名的波音707飛機，原來採用4台“JT3C”渦輪噴氣發動機，後來將JT3C的前三級低壓壓氣機的葉片加長，改成為渦輪風扇發動機“JT3D”，這樣的改型，使發動機的起飛推力增加50%，巡航推力增加27%，而巡航耗油率降低了約13%，大大改進了波音707的性能，表5-1中列出它的性能改善情況。圖5-5為我國西南航空公司的波音707客機，我國進口的波音707均換用了JT3D渦輪風扇發動機的改進型。
我國西南航空公司的波音707，曾飛行于成都-拉薩航線上
20世紀60年代後研製的旅客機，大多都採用了低涵道比(1.5-2.5)的渦輪風扇發動機，例如英國的“三叉戟”，法國的“快帆號”，前蘇聯的圖-154、伊爾-62，美國的波音727、737-100/200等。
圖5-6為我國民航用的“三叉戟”三發旅客機，它的三台發動機均裝在飛機尾部，其中二台發動機裝於機身二側，一台發動機居於機身上部，由機頭往後看，三台發動機呈“品”字形佈局。美國的波音727、前蘇聯的圖-154等旅客機也採用了這種發動機佈局方式。
圖5-6 “三叉戟”三發旅客機
由於渦輪風扇發動機有內、外兩個涵道，發動機的外徑較大，因此，當時認為這種發動機除可用于旅客機外，還可用於轟炸機。對於渦輪風扇發動機是否適用於戰鬥機？當時還存在較大的爭論。
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內、外涵兩股氣流產生的推力之和，即為渦輪風扇發動機的推力，它大於純渦輪噴氣發動機的推力。
渦輪風扇發動機推力大了，而能量損失又降低了，所以它的經濟性優於渦輪噴氣發動機，其耗油率一般約為渦輪噴氣發動機的2/3，說明渦輪風扇發動機的推進效率高，經濟性好。
由於渦輪風扇發動機是一種能產生大的推力而耗油率又較低的發動機，而且由於排氣速度低，
發動機的雜訊也大大低於渦輪噴氣發動機，非常適合用於旅客機上。正因為如此，當第一種渦輪風扇發動機，即英國羅·羅公司的“康維”發動機在1960年首次用於旅客機後，很快就被各種新型旅客機所選用，形成了民航客機發動機“風扇化”的浪潮。
在這種形勢下，有些原來採用渦輪噴氣發動機作動力的旅客機，也紛紛換裝成渦輪風扇發動機。
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20世紀60年代後研製的旅客機，大多都採用了低涵道比(1.5-2.5)的渦輪風扇發動機，例如英國的“三叉戟”，法國的“快帆號”，前蘇聯的圖-154、伊爾-62，美國的波音727、737-100/200等。
圖5-6為我國民航用的“三叉戟”三發旅客機，它的三台發動機均裝在飛機尾部，其中二台發動機裝於機身二側，一台發動機居於機身上部，由機頭往後看，三台發動機呈“品”字形佈局。美國的波音727、前蘇聯的圖-154等旅客機也採用了這種發動機佈局方式。
圖5-6 “三叉戟”三發旅客機
由於渦輪風扇發動機有內、外兩個涵道，發動機的外徑較大，因此，當時認為這種發動機除可用于旅客機外，還可用於轟炸機。對於渦輪風扇發動機是否適用於戰鬥機？當時還存在較大的爭論。
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