主题：谈谈心脏病 -- 晨枫

这几年经常能影影绰绰听到一些好消息，同时也有声音说太行还是不太行，以之为代表的航空、船用发动机的心脏病还是没有解决。在下作为一个资浅伪军迷非常关注。晨枫老大或者其他的河友能不能借机给讲一讲？

PS：在通宝推里又看到了忘情的身影，甚慰，祝安好。

民用大推力涡扇跟战斗机发动机有联系，但关系也没那么大，否则F22和F35发动机的制造者普惠也不会在大推力涡扇的竞争中败给罗罗和GE，几乎被彻底挤出去了，777还是三国演义但普惠最弱，787就成了GE单挑罗罗，A380是GE拿出核心机拉上普惠联合起来对付罗罗，747/777新型号和A350也没有普惠的份。而且现在有个新趋势，就是大推力发动机GE和Boeing结盟，罗罗和空客结盟－－747和777的最新型号只用GE的发动机，A350只用罗罗的。

不过737/A320用的中等推力发动机，以前是GE拉着法国人组成CFM对付罗罗和普惠的联盟，737一直是只用CFM的发动机，现在普惠出来单干，新一代A320的市场成了CFM对决普惠，没给罗罗留下空间，罗罗刚刚提出的Ultrafan如果拿不到多少订单，前景堪忧喔。

个人认为，中国航发也在进入起飞阶段，不过没有数据证实，感觉而已。

大部分船用发动机都是柴油机，目前还是外国品牌的天下。

好处是，国外没有什么技术封锁，给国内的制造厂许可证，给钱照图纸生产就行。

坏处是，我的感觉，制造厂会知其然，不知其所以然。。。。

至于质量，军品比民品好，民品的质量，我只能哈哈了。。。。

只能给737／A320用，大推力的出来肯定是2020年以后的事了

不过这东西大推力的做出来后，对GE和RR的杀伤力很大啊。

主要取决于设计要求。高压缩比有利于亚音速的推力和效率，低压缩比(比如12-16)有利于超音速(比如2马赫)的推力和效率。好像F119的压缩比还不如F100高

涡轮前温度总体来说还是越高越好

要中国舰船真用上了才算。

航发一般就三个组成部分。

前面的压气机段，中间的燃烧室段，后面的涡轮和喷气段。

其中最核心的就涡轮喷气段中的燃气涡轮。因为航发想持续工作，燃气涡轮的作用必不可少。

但是我们国家航发最软肋的部分应该是燃气涡轮机哪里了。

所以有个设想。

第一种

--------------不要燃气轮机了。直接以外力的方式驱动压气机工作，然后空气进入燃烧室后直接从喷口喷出去工作。同时，燃烧室产生的燃气不经过燃气涡轮直接产生推力，燃烧效率是不是更高了。同时，把压气机的机匣做成电动机的定子，压气机的叶片做成电动机的转子，通过电力的方式驱动压气机工作。 这样的好处是压气机工作的范围要比用燃气机直接带动的要高上不少把。

而驱动压气机的电力可以是飞机带的高性能电池或是其他的发电途径解决。

第二种 前提是燃气涡轮段咱们国家突破了。

--------，使用燃气涡轮。

但是利用一根传动轴把燃气涡轮的能量传动给发电机（发电机可以布置在压气机的前面，和导流罩做成一体的），利用燃气涡轮产生的动力通过传动轴带动发电机发电，然后发出的电在经过分流后驱动压气机工作。而这样的方式这可以避免直接用燃气涡轮带动压气机而中间必须使用的减速齿轮等机械设备了，也能提高效率。而同时，有燃气涡轮驱动的发电机发出的电经过分流驱动压气机后剩下的电能可以为飞机的雷达，电子战提供能源。

不知晨大觉得这样的设想行不行。

方案一需要很大的外能源，实际上不可能。有那么大的电池，直接驱动电动螺旋桨就是了，速度慢一点而已。还有一个办法，用外力加速后，压气机都取消了，用空气冲压直接压缩，这就是冲压发动机。

方案二的热机效率不可能超过直接传动。发电机、电动机、电输送都是有效率损失的。绕了这么一大圈驱动外动力压气机，唯一好处是可以压气机与涡轮的转速脱耦，各自运转在最佳转速，但热机效率应该得不偿失。

看来第一个方案是不可能的了。

不过，请问晨大，你说的热机效率不可能超过直接传动，意思是不是现在的航发对发动机内部的传动效率任然是斤斤计较的啊，因为我的理解是：

燃烧室燃烧后工质经过燃气涡轮后喷出，形成推力。而燃气涡轮被工质驱动产生旋转的机械能，而机械能通过轴传动到前部的压气机上，有压气机带动空气压缩后进入燃烧室，有燃烧室燃烧燃料形成带有高压能量的工质。

晨大你说 “唯一好处是可以压气机与涡轮的转速脱耦，各自运转在最佳转速，但热机效率应该得不偿失。” 这里我有点不太明白了，既然压气机和涡轮都是在最佳转速的，为啥热机效率不得尝失呢。

还有就是，是不是现代的使用喷气动力的飞机，其飞机本身的电能都是有喷气发动机来提供的呢？还是有另外的专用发电机提供的。

我的第二个设想是把航发的输出动力部分和输入动力部分分离化，将输出的动力转化成电能。因为我觉得未来的飞机特别是军用战斗机对电能的需求应该是比较大的。我的设想是利用这样的分离设计，使飞机在不同的战术要求下对能量的最优化利用率。（当然，这需要更高级的电气知识和电气软件的设计优化才行）

希望晨大你别笑话啊，我真的不太明白。

只是从常识角度来讨论。

高压燃气涡轮需要在高转速下才能最优，低压涡轮转速可以低一些；高压压气机的转速也要较高，低压压气机转速应该较低，风扇转速应该更低。由于涡轮和压气机是硬性机械连接的，两者的转速要求很难做到正好一样，总是一定的妥协的结果。低压压气机和风扇是同一转速，对转速的妥协更大。

化学能-电能-机械能每一次转换都有一个效率问题，多打几次折，单一环节再高的效率也被低下的总效率抵消了。

燃气涡轮用于发电是可行的，但用涡轮作为转子、机匣作为定子，这样的交流发电的频率应该非常高，对输电和电机设计的要求应该不低。另外，这样直接发电对涡轮叶片的制造要求比现在发动机要高得多，而且发动机转速是变的，用于电动压气机也“天然”变频或许问题不大，但用于飞机其他系统，就需要整流或者稳频，麻烦不少。

现在飞机一般有专用的发电机，大多是通过引入冲压空气驱动涡轮，也有从发动机直接引出动力，这需要齿轮传动，比较麻烦，重量和机械损耗大，但空气阻力低。