主要的民用涡轮发动机的性能数据
型号 CFM56-5B4/P CFM56-7B24 CF6-80A CF6-80E1A2 CF6-80C2B6F GE90-76B GE90-115B GP7270 GP7277 V2500-A1 RB211-524G RB211-535E4B Trent 970 JT9D-7R4H1 P2037 P4084 推力（千牛） 120 108 213 292 270 341 510 310 344 110 257 191 311 249 170 373 耗油率 0.34 0.37 0.344 0.332 0.323 ----0.35 0.58（巡航） 0.61（巡航） 0.51（巡航） 0.364 0.335 0.33 总增压比 29.3 26 27.3 32.4 31.4 40 40 44 44 29.7 32.9 25.8 38.5 26.7 27.6 34.2 涵道流量比 6.0 6.0 4.66 -5.05 9 9 8.7 -5.42 4.4 4.3 -5.2 5.8 -用途 A320 B737-700/800 B767-200 A330 B767-300ER B777-200 B777-200LR A380-800 A380-800F A320-200 B747-400 B757 A380-800 A300-600 B757 B777
2.1 燃气涡轮发动机的主要热力参数
发动机的增压比和它的功率输出能力与效率有很大的关系，增 压比越高，单位空气量的输出功率越大，同时，效率也越高。 提高增压比的过程中主要解决单级增压比和多级匹配问题、压 气机的稳定性和高温材料与冷却问题。
2 压气机的增压比（Compressor pressure ratio / Compression ratio）
2.1 燃气涡轮发动机的主要热力参数
发动机的单位空气流量推力可用循环有效功L来表示
1 * L R g T4 1 k g 1 kg 1 k g kg ka Ra To e ka 1
k a 1 ka
1 1 c
第二章 涡轮喷气发动机的性能
2.1 燃气涡轮发动机的主要热力参数 1 空气流量（Air mass flow rate） 2 压气机的增压比（Compressor pressure ratio / Compression ratio） 3 涡轮前的最高燃气温度（TIT-Turbine Inlet Temperature / EGT-Exhaust Gas Temperature） 4 喷气速度（发动机压力比EPR） 2.2 燃气涡轮发动机的性能 1 燃气涡轮发动机的性能指标（performance criteria） 2 涡轮喷气发动机的转速特性（节流特性） 3 涡轮喷气发动机的速度特性 4 涡轮喷气发动机的高度特性
2.2 燃气涡轮发动机的性能
1 燃气涡轮发动机的性能指标（performance criteria）
(1)推力（Thrust） (2)耗油率（Specific Fuel Consumption, SFC） 发动机的耗油率是发动机的第一性能指标，它反映了发动机的 经济性。降低发动机的耗油率始终是发动机设计、研制中的一项重 要目标。 早期的涡轮喷气发动机的耗油率超过120g/N/h，而现代战斗机 用发动机的耗油率约为70g/N/h;民用涡扇发动机的耗油率只有 35g/N/h左右，新一代发动机的耗油率要再降低大约20%左右。 耗油率与涵道比的关系最密切，涵道比越高，耗油率越低。这 也就是为什么许多民用发动机尽力在提高涵道比的根本原因。GEnx 的涵道比超过10。压气机增压比也有密切关系，新一代发动机的总 增压比达到50。对于军用发动机，经济性不占首位，而应服从于推 力、机动性等战术技术性能指标的需求。
kg
* g 4
k 2 ( k 1)
2 opt m e c
k k 1
1 ka R T m kk1 kkaa1 1 1 0 L R T 1 k 1 e c k g e ka 1 a o kg 1 c k 1 k mec g


T Fn / M
FN/Ma=T
Q
sfc
1
π
opt
π
econ
π
2 opt
2.2 燃气涡轮发动机的性能
1 燃气涡轮发动机的性能指标（performance criteria）
（1）推力（Thrust）
发动机的推力是发动机的第一性能指标。 推力是一种需要，根据需要确定所需要的发动机尺寸，以适应 某个飞机的具体需要。正因为如此，推力在一定意义上，也成为表 征发动机性能的重要指标。 代表发动机性能水平的是指单位推力。通常指每公斤空气流量 所能发出的推力值。大多数军用发动机要求有较高的单位推力，约 600牛/公斤/秒，带加力燃烧室的发动机超过1000牛/公斤/秒。高 涵道比的民用涡扇发动机，只有250-300牛/公斤/秒。 另一种单位推力是指单位迎风面积推力，它反映发动机的相对 迎风面积的大小。 对于高速飞行用的发动机，尤其是军用发动机，有比较高的要 求；对于亚音速飞行的民用发动机，要求就比较放宽。
FN, sfc
m
FN
Vj-V0
sfc
M
M
Subsonic
Supersonic
2.2 燃气涡轮发动机的性能
4 涡Байду номын сангаас喷气发动机的高度特性
在一定转速和速度条件下，随着飞行高度的增加，由于大气密 度下降，空气流量减小；另一方面，由于大气温度随着高度的提高 而降低（在对流顶以下），故推力随高度单调下降，下降率低于大 气密度下降率。而在同温层，下降率增加，与大气密度下降率相当。 由于随高度的增加，大气温度下降，故耗油率相应降低；在同 温层，大气温度不变，故耗油率也保持不变。
FN, sfc sfc FN
n%
2.2 燃气涡轮发动机的性能
3 涡轮喷气发动机的速度特性
发动机的推力与飞行速度有密切关系，由推力公式可见，当迎 面气流速度增大时， 在相同的排气速度下，推力成比例下降；另 一方面，进气速度提高将引起空气流量的增加。这两个相互矛盾的 影响，使推力出现先下降而后提高，在一定的速度下，达到最大值， 而后，迅速下降，直到完全没有推力。 随着飞行速度提高，单位推力下降，故耗油率不断上升。
k 2 ( k 1)
最大单位空气流量推力的最佳增压比为
燃油消耗率与单位空气流量推力的关系为
opt mc e
sfc Q H uT
随着增压比的提高，压气机出口空气温度也越高，可加入的燃油量 便越少。
* Q C p T4 T3*


2.1 燃气涡轮发动机的主要热力参数
opt mc e
2.1 燃气涡轮发动机的主要热力参数
4 喷气速度（发动机压力比EPR）
高温燃气从尾喷管喷出的速度决定了发动机可发出的推力的水 平，而喷气速度的大小取决于气体在尾喷管中的可能的压降，也就 是燃气还有多少压头可以用来转变成为动能。故在民用飞机上，把 发动机的推力状态用“发动机压力比”（EPR）来表征。
FN, sfc FN
sfc
H 11000m
第二章 涡轮喷气发动机的性能
2.1 燃气涡轮发动机的主要热力参数
1 空气流量（Air mass flow rate）
在其它各参数一定的条件下，发动机的推力与通过发动机的空 气流量成正比。 空气流量增加意味着发动机的径向尺寸加大，其迎面阻力也相 应加大。因此，空气流量的大小，只意味着发动机的大小，不代表 发动机的性能水平的高低。 当然，设计与制造空气流量特别大的发动机具有很多技术难题 需要解决，这也就是当今世界在研制大推力发动机方面所面临的挑 战。B777需要单台发动机推力超过400千牛顿，代表了当前推力的 最高水平，发动机的转子最大直径超过3米，通过发动机的空气流 量超过1000公斤/秒。
主要的军用涡轮发动机的性能数据
型号 F404-GE-400 F414 F101-GE-102 F110-GE-100 F110-GE-129 TF-34-GE-100 TF30-P-3 TF30-P-414 F100-PW-100 F100-PW-229 PW1128 Pegasus11 M53-5 M88-2 RB199-104 AЛ -31Ф T700-701C 推力 71.1/47.0 --/98 75.6/133.2 70.6/121.5 --/157.5 41.3 --/82 --/93.1 66.6/111.1 --/130 --/121.8 95.6 54.9/88.2 46.1/73.3 41/73 79.4/123 1342 SKW 0.89/2.1 0.9/1.8 0.612/2.3 0.683/-0.279 0.377/---/2.55 --/2.84 --/2.6 --/2.09 6.36 4.55 5.0 8.0 8.0 8.5 6.6 6.2 8.33 7.63 8.2 8.7 14.8 8.5 24 23 20 15 1.4 0.3 0.5 1.1 0.4 0.765/2.0 耗油率 推重比 8 9 7.69 7.14 总压比 25 30 26.5 30 31 21 17 19.8 25 32 2.01 0.87 0.76 6.2 1.5 0.9 0.7 0.4 涵道比 0.34 用途 F-18, F-20 F/A-18E/F B1B F-15, F-16 F-15E, F-16 A-10A F-111, A-7A F-14A F-15A, F-16 F-15E, F-16E F-15E, F-16E Harrier Mirage 2000 Rafale Typhoon Su-27 AH-64
2.1 燃气涡轮发动机的主要热力参数
3、涡轮前的最高燃气温度（TIT-Turbine Inlet Temperature / EGTExhaust Gas Temperature）