P m (v －v) 空气喷= (4.1)
式中， ——飞机的飞行速度（m/s）；
——发动机尾喷口处的排气速度（m/s）
——发动机的空气流量（kg/s）。
此式没有考虑燃油的质量，因为涡轮喷气发动机，在单位时间内所加入的燃油的质量与
其空气流量相比小得多，一般仅占1％～2％左
右，故可忽略不计。
v
喷v
空气m
对于一定的涡轮喷气发动机，其推力P 决定
于发动机的转速n、飞机的飞行速度和高度。发
动机的推力特性，即指推力P 随转速n、飞行速
度和飞行高度之间的变化关系，分述于下。
1．推力的油门特性（转速特性）
操纵油门，能改变发动机的转速和推力，从
而改变发动机的工作状态。发动机推力与转速的
关系曲线如图4.6 所示。
试验分析表明，发动机推力大致与转速的三
次方成正比，接近最大转速时，大致与转速的四
次方成正比，在飞行中，可根据飞机飞行状态的
需要，选择适当的发动机工作状态，使发动机能
在最有利的情况下工作，既省油又能产生所需的
推力。涡轮喷气发动机通常有以下几种工作状态：
（1）加力工作状态——对于带加力燃烧室的
涡轮喷气发动机，在加力工作状态，一般推力约
可增加25％（飞行M 数越大，加力比越大）。但是，由于加力时的耗油率过高，而且容易引
起发动机构件过热，所以，只能在短时间内工作。例如，国产涡喷-6 型发动机规定，飞行高
度小于6000 米时，一般不允许超过6 分钟，高度大于6000 米时，一般不允许超过10 分钟。
图4.6 涡轮喷气发动机的P～n 曲线
（2）最大工作状态——发动机转速最大，推力仅低于加力状态，连续工作时间的限制与
加力工作状态相同。
（3）额定工作状态——转速稍微减小一些或少喷一些燃油，使发动机的推力比最大工作
状态小一些，保证可以在较长时间内连续工作，而发动机的构件不致超载或过热。
（4）巡航工作状态——转速约为额定转速的90％，推力约为额定状态的80％，燃料消
耗率最低，连续工作时间不限。
（5）慢车工作状态——转速约为额定转速的30％，推力很小。飞机下滑和着陆时常用
此状态，连续工作时间一般不允许超过10 分钟。
“涡喷-6”型发动机各种工作状态下的海平面静推力值如表4.4 所示。
2．推力的速度特性
速度特性是指，在转速和飞行高度一定时，发动机的推力随飞行M 数的变化关系，如图
· 46 ·
4.7 所示。
曲线表明，随着飞行速度的增大，发动机的推力开始略有下降，然后增加，但飞行速度
超过一定的M 数后，则迅速下降。
表4.4 涡喷-6 型发动机的推力
工作状态 转速（转/分） 海平面静推力（kg）
加力 11150±50 3250
最大 " 2600
额定 " 2150
巡航 10400±50 1720
慢车 4100±200 <100
从发动机推力的表达式可知，P 与及成正比。当飞行速度增加时，开始很
小，冲压不大，故发动机的空气流量和喷气速度增加得不多，因而飞行速度的增加，
使之值减小的较多，因此，推力稍有下降。当飞行速度进一步继续增大时，冲压作用
增强，使和值的增加逐渐显著，故使推力随飞行速度的增加而增大。当飞行速度增
加到超过某一M 数后，由于冲压作用过大，将使进入压气机的空气温度升高，为使发动机不
致过热，需要调节和控制发动机的涡轮前温度，使的增加受到限制，因此会使差值
大大降低，从而导致发动机的推力随速度的增大而迅速减小。
3．推力的高度特性
发动机推力的高度特性，是指转速和飞行速度一定时，发动机推力随飞行高度的变化情
况。高度升高，空气的密度减小，发动机的空气流量因之减小，故发动机的推力随飞行高度
的升高而减小，如图4.8 所示。
m空气(v －v) 喷v
空气m 喷v v
(v －v) 喷
空气m 喷v
喷v (v －v) 喷
图4.7 涡轮喷气发动机的P～M 曲线 图4.8 涡轮喷气发动机的P～H 曲线
从图4.8 可以看出，当飞行高度低于11 公里时，由于高度升高，大气温度降低，使增
大，所以发动机推力随飞行高度的增加而降低的程度比较缓和。而当高度大于11 公里时，在
喷v
· 47 ·
同温层内，由于大气温度不再随高度的增加而降低，所以发动机的推力随飞行高度增加而降
低的比较快。
（二）涡轮喷气发动机的耗油率特性
发动机的耗油率是指，单位时间内产生单位推力的燃油消耗量，常用符号Ce表示，单位
是“kg／kgf·h”
1． 的速度特性
在转速和飞行高度一定的情况下，发动机的耗油率随飞行速度的增大而提高，其变化的
趋势如图4.9 所示。
2． 的高度特性
当飞行速度和发动机的转速一定时，耗油率C
Ce
Ce
e随飞行高度变化的趋势如图4.10 所示。
图4.9 涡轮喷气发动机的Ce ～v 曲线 图4.10 涡轮喷气发动机Ce ～H 曲线
3．Ce 的转速特性
飞行速度与飞行高度一定时，Ce 随发动机转速的变化关系如图4.11 所示。
由图可以看出，当转速较低时，随发动机转速的
增大， 迅速降低，当增至巡航转速时， 降至最
小值。此后，再增加转速，则值稍增大。
Ce Ce
Ce
图 4.11 涡轮喷气发动机Ce ～n 曲线
以上分别对发动机推力P 和耗油率的转速、
速度和高度特性，单项地进行了介绍。这只是为了分
析起来比较方便，实际上对一种发动机而言，各种性
能并不是孤立的，而是密切相关具有内在联系的。因
此，在发动机的性能说明书中，一般都给出综合性的
能够全面表达发动机推力和耗油率变化规律和调节
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(16)
