表4.2 典型的涡轮风扇发动机性能参数表
性能
型号
P0max/P0 加力
（10N）
耗油率
（kg/10N.h）
推重比
单位迎面推力
(10N/m2)
所装飞机
涡扇-5(中) 3600/ 0.67/ 3.91/ 0.49 轰炸机
涡扇-7(中) 5557/9305 0.684/2.0 3.0/5.05 0.62 轰炸机
RM-8(瑞典) 66900/11790 0.63/2.47 3.2/5.6 1.05 Saab-37
F100-PW-100(美) 6800/11360 0.68/2.55 4.9/8.16 0.7 F-15、F-16
RB-199MK101
(英、德、意)
36200/7245 0.6/2.25 4.07/8.05 1.0 “狂风”
HK-144(苏) 13000/17500 0.70/2.01 4.56/6.14 1.0 TY-144
JT3D-7(美) 8615/ 0.56/ 4.66/ 1.43 波音-707
F101-GE-100(美) 7710/13600 0.55/2.2 4.3/7.5 2.01 B-1A
RB211-524B（英） 21818/ 0.62/ 4.9/ 4.4
波音-747
A300
表4.3 一些涡轮螺旋桨发动机的性能参数表
性能
型号
轴功率
（马力）
耗油率
（kg/马力.h）
功率重量比
马力/kg
所装飞机
涡桨-5 甲(中) 2926 0.258 4.88 水上轰炸机
涡桨-5 甲Ⅱ(中) 2655 0.265 4.43 运-7
AИ-20(苏) 4250 0.28 4.08 ИЛ-18 AH-12
T56-A-7(美) 3755 0.236 5.74 C-130
涡桨-9(中) 688 0.235 5.01 运-12
HK-12MA(苏) 13000 0.61 5.63 AH-22
§4.2 航空发动机的外部特性
现代航空发动机的种类很多，主要的有以下四大类：1．活塞式发动机；2．燃气涡轮发
动机（包括涡轮喷气、涡轮风扇和涡轮螺旋桨发动机等）；3．冲压发动机；4．火箭发动机。
发动机的种类不同，其各方面的特性也有很大差别。从飞机设计的角度来说，最主要的是各
类发动机的推力和耗油率特性。
一、活塞式航空发动机
· 43 ·
当前，世界各国所生产的活塞式航空发动机，在数量上还是很多的，但都是小型的，功
率比较小，一般都在几百马力以下。这种发动机的优点是价格比较便宜，耗油率低。缺点是
因为有活塞、连杆等往复运动的构件，使用寿命较低，总寿命一般约为1000 小时左右。
（一）耗油率Ce
活塞式发动机的耗油率，是指单位时间内产生单位功率所消耗的燃油量，通常用符号
表示，单位为“kg／马力·h”。在小功率范围内，活塞式发动机的值一般在0.25kg／马力·h
以下。例如，国产“活塞-6J”发动机，起飞功率为300 马力， 为0.21～0.23kg／马力·h。
发动机的耗油率低表示其经济性好，但还要考虑燃油的价格。活塞式发动机所用的航空汽油
价格，一般要比航空煤油价格高一倍左右。
Ce
Ce
Ce巡航
（二）功率特性
活塞式发动机的功率通常用N 表示，单位为“马力”。小功率的活塞式发动机的功率重量
比在1.0～2.3 马力／kg 之间，“活塞-6J”为1.46 马力／kg。
活塞式发动机所发出的功率，随飞行速度的增加，一般略有增加，如图4.1 所示。
但当飞行速度一定时，活塞式发动机的功率，将随飞行高度的增加而减小，如图4.2 所
示。
图4.1 活塞式发动机的N～v 曲线 图4.2 活塞式发动机的N～H 曲线
图4.2 中①为没有增压器的活塞式发动机N 随H 变化的曲线；②为有二级增压器的活塞
式发动机的N～H 曲线。
（三）螺旋桨的拉力特性
活塞式发动机只是一种热机，必须靠螺旋桨产生拉力，才能使飞机产生动力。螺旋桨拉
力可以用下式来确定：
P C n2D4 p= ρ
其中： P ——螺旋桨的拉力（N或kgf）； ρ ——空气密度（kg·s2／m4）；n——螺旋桨每
秒钟的转数；D——螺旋桨的直径；Cp ——螺旋桨的拉力系数。
· 44 ·
对于给定的螺旋桨，在一定的转速下，其拉力的大小仅决定于Cp 和ρ 。
对于给定的螺旋桨，拉力系数仅是桨叶剖面与相对气流之间的迎角的函数。在达到失速迎
角以前，迎角越大， 值越大。在转速一定的情况下，此迎角值决定于飞行速度v 的大小。
飞机开始起飞时，v=0，桨叶迎角最大，因此螺旋桨的拉力系数也最大。随着飞行速度的增大，
桨叶迎角减小，拉力系数也随之降低，从而螺旋桨的拉力也降低。此外，即使采用变距的
方法保持桨叶的迎角不减小，当飞行速度增大时，由于桨叶上的气动力的方向偏离螺旋桨的
旋转轴线，也会使其拉力降低。螺旋桨的拉力与飞行速度的关系曲线如图4.3 所示。
螺旋桨拉力
Cp
Cp
Cp
P 与空气密度成正比关系，因此，随着飞行高度的增高， ρ 值下降，随之拉
力P 也将相应减小，加图4.4 所示。
图4.3 活塞式发动机螺旋桨P～v 曲线 图4.4 活塞式发动机螺旋桨P-H 曲线
二、涡轮喷气发动机
涡轮喷气发动机，在燃气涡轮发
动机中，是构造最简单的一种。喷气
发动机的输出不是功率，而是推力，
可直接用于推进飞机。这种发动机低
速时经济性较差，但随着飞行速度的
提高，经济性提高很快，在现代飞机
上得到了广泛的应用。
（一）推力特性
喷气发动机的推力，实质上是作用在
发动机各部件上轴向力的合力，如图4.5
所示。
图4.5 是一种示意图，要逐项求其分
力是极为复杂的。推力的算法，是把发动
机作为一个整体，用动量定理来求出。根据动量定理，发动机的推力等于单位时间流过发动
中国航空网 www.aero.cn
航空翻译 www.aviation.cn
本文链接地址：飞机总体设计(15)
