航空上廣泛應(yīng)用的是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，先后發(fā)展了直接產(chǎn)生推力的渦輪噴氣發(fā)動機和渦輪風(fēng)扇發(fā)動機。亦派生發(fā)展了輸出軸功率的渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機。

一、 活塞式發(fā)動機統(tǒng)治時期 

人類自古以來就幻想像鳥一樣在天空中自由飛翔，也曾作過各種嘗試，但是多半因為動力源問題未獲得解決而歸于失敗。最初曾有人把專門設(shè)計的蒸汽機裝到飛機上去試，但因為發(fā)動機太重，都沒有成功。到19世紀(jì)末，在內(nèi)燃機開始用于汽車的同時，人們即聯(lián)想到把內(nèi)燃機用到飛機上去作為飛機飛行的動力源，并著手這方面的試驗。    

1903年，萊特兄弟把一臺4缸、水平直列式水冷發(fā)動機改裝之后，成功地用到他們的"飛行者一號"飛機上進行飛行試驗。這臺發(fā)動機只發(fā)出8.95 kW的功率，重量卻有81 kg，功重比為0.11kW/daN。發(fā)動機通過兩根自行車上那樣的鏈條，帶動兩個直徑為2.6m的木制螺旋槳。首次飛行的留空時間只有12s,飛行距離為36.6m。但它是人類歷史上第一次有動力、載人、持續(xù)、穩(wěn)定、可操作的重于空氣飛行器的成功飛行。    

在兩次世界大戰(zhàn)的推動下，活塞式發(fā)動機不斷改進完善，得到迅速發(fā)展，第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前后達到其技術(shù)的頂峰。發(fā)動機功率從近10kW提高到2500kW左右，飛行高度達15000m，飛行速度從16km/h提高到近800km/h，接近了螺旋槳飛機的速度極限。 

20世紀(jì)30~40年代是活塞式發(fā)動機的全盛時期?；钊桨l(fā)動機加上螺旋槳，構(gòu)成了所有戰(zhàn)斗機、轟炸機、運輸機和偵察機的動力裝置；活塞式發(fā)動機加上旋翼，構(gòu)成所有直升機的動力裝置。著名的活塞式發(fā)動機有：英國的梅林V型12缸液冷式發(fā)動機，功率1120kW，用于“颶風(fēng)”、“噴火”和“野馬”戰(zhàn)斗機；美國普拉特·惠特尼公司（簡稱普·惠公司）的“黃蜂”系列星形氣冷發(fā)動機，氣缸7~28個，功率970~2500kW，廣泛用于各種戰(zhàn)斗機、轟炸機和運輸機。 

二、 噴氣推進新時代 

（1）噴氣發(fā)動機的誕生 

噴氣式發(fā)動機是一種直接反作用推進裝置。低速工質(zhì)（空氣和燃料）經(jīng)增壓燃燒后以高速噴出而直接產(chǎn)生反作用推力。由于噴氣發(fā)動機沒有了限制飛行速度的螺旋槳，而且單位時間流入發(fā)動機的空氣流量比活塞式發(fā)動機大得多，從而能產(chǎn)生很大的推力，使飛機的飛行速度得到極大的提高。與噴氣發(fā)動機原理有關(guān)的研究已有久遠(yuǎn)的歷史，中國古代的火箭和走馬燈就是噴氣推進和渦輪機原理的體現(xiàn)。 

1913年，法國工程師雷恩·羅蘭獲得第一個噴氣發(fā)動機專利，它屬于無壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機，與后來的沖壓發(fā)動機基本相同。沖壓發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單、推力大，特別適合高速飛行。無壓氣機式噴氣發(fā)動機還有脈沖式發(fā)動機和火箭發(fā)動機。脈沖式發(fā)動機是沖壓噴氣發(fā)動機的一種特殊形式，沒有得到廣泛應(yīng)用。有壓氣機式空氣噴氣發(fā)動機是由英國人弗萊克·惠特爾和德國人漢斯·馮·奧海因在同一時期分別發(fā)明的。壓氣機有離心式、軸流式、組合式等多種，由后面的燃?xì)鉁u輪帶動，所以這類發(fā)動機又稱為渦輪噴氣發(fā)動機。 

空軍少?；萏貭?/span>1930年申請了專利，1937年4月研制出世界上第一臺離心式渦輪噴氣發(fā)動機，試驗中的推力達到的推力為200daN。1941年5月，推力為650daN的改進型惠特爾發(fā)動機裝在格羅斯特公司的E28/29飛機上進行了成功的首飛。 

奧海因在1938年10月試驗了采用軸流—離心組合式壓氣機的HeS3渦輪噴氣發(fā)動機，實測推力400daN，推力重力比1.12。1939年8月27日，裝在德國亨克爾公司的He—178飛機上成功首飛。這是世界上第一架試飛成功的渦輪噴氣發(fā)動機。 

（2）渦輪噴氣發(fā)動機的發(fā)展 

早期的渦輪噴氣發(fā)動機和飛機尚處于試驗階段，在第二次世界大戰(zhàn)中并沒有發(fā)揮多大的作用，到戰(zhàn)后特別是20世紀(jì)50年代才獲得迅速的發(fā)展。戰(zhàn)后第一批裝備部隊使用的噴氣式戰(zhàn)斗機是1944年美國制造的F—80和1946年蘇聯(lián)制造的米格—9，飛機為平直梯形機翼，發(fā)動機推力800~900daN、http://m./m/contact.aspx?FId=n7:7:7，飛行速度900km/h 左右。飛機速度達到聲速以后，為了突破“聲障”，在渦噴發(fā)動機上加裝了加力燃燒室，它可以在短時間內(nèi)加幅度提高推力。以后，戰(zhàn)斗機繼續(xù)向高空高速發(fā)展。1958年美國推出F—104戰(zhàn)斗機，最大飛行馬赫數(shù)2.2，使用升限17.68km。動力為J79單轉(zhuǎn)子加力式渦輪噴氣發(fā)動機，最大推力7020daN，推重比4.63。渦輪噴氣發(fā)動機在軍用戰(zhàn)斗機上廣泛應(yīng)用的同時，也被其他機種所選用。首先是轟炸機，隨后是運輸機、旅客機和偵察機。 

如果把20世紀(jì)40~50年代研制的單軸渦輪噴氣發(fā)動機算為第一代，那么50~60年代研制的加力式渦輪噴氣發(fā)動機為第二代，其循環(huán)和性能參數(shù)水平為：渦輪前燃?xì)鉁囟?/span>950~1100℃，推重比4.5~5.5，不加力耗油率0.9~1.0kg/(daN·h)，加力耗油率2.0 kg/(daN·h)左右。 

（3）渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的發(fā)展 

渦噴發(fā)動機有一個致命的缺點，就是耗油率太高，渦扇發(fā)動機既能克服這個缺點又保有它原有的優(yōu)點。渦扇發(fā)動機與渦噴發(fā)動機的區(qū)別在于低壓壓氣機變成葉片的風(fēng)扇，風(fēng)扇出口氣流分成兩股通過內(nèi)外兩個環(huán)形涵道流過發(fā)動機。內(nèi)涵與前述渦輪噴氣發(fā)動機的情況相同，外涵空氣經(jīng)過涵道直接排出，或在低壓渦輪后與主流混合后經(jīng)噴管排出，或加力補燃后排出。在核心相同的條件下，由于渦輪風(fēng)扇發(fā)動機總空氣流量大，排氣速度低，所以與渦輪噴氣發(fā)動機相比，推力大，推進效率高，耗油率低。渦輪風(fēng)扇發(fā)動機實質(zhì)上仍屬于直接反作用式渦輪噴氣發(fā)動機。 

渦扇發(fā)動機誕生于20世紀(jì)50年代，首先用于民用飛機，隨后擴展到軍用飛機。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)渦扇化熱潮，70~80年代發(fā)展提高、廣泛應(yīng)用，90年代以后高度發(fā)展，取代渦噴發(fā)動機成為軍民用飛機的主動力和航空推進技術(shù)研究發(fā)展的主要方向。 

世界上第一臺運轉(zhuǎn)的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機是德國戴姆勒-奔馳研制的DB670(或109-007)，于1943年4月在實驗臺上達到840千克推力，但因技術(shù)困難及戰(zhàn)爭原因沒能獲得進一步發(fā)展。世界上第一種批量生產(chǎn)的渦扇發(fā)動機是1959年定型的英國康維，推力為5730daN，用于VC-10、DC-8和波音707客機。

三、渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機 

在渦輪噴氣發(fā)動機蓬勃發(fā)展的過程中，驅(qū)動飛機螺旋槳和直升機旋翼的動力也實現(xiàn)了渦輪化，派生出兩種新型航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機——渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機。它們的工作原理基本相同，都是靠動力渦輪把燃?xì)獍l(fā)生器出口燃?xì)庵械慕^大部分可用能量轉(zhuǎn)變?yōu)檩S功率，通過減速器驅(qū)動螺旋槳或旋翼。它們與活塞式發(fā)動機相比，重量輕、振動小、功率重力比大。 

（1） 渦漿發(fā)動機 

在第二次世界大戰(zhàn)中，英國開始研制本國第一臺渦槳發(fā)動機羅爾斯-羅伊斯 RB.50 Trent。美國、法國、蘇聯(lián)等國也都積極發(fā)展了這項技術(shù)。因為它比渦噴和渦扇發(fā)動機耗油率低、經(jīng)濟性好、起飛推力大、曾得到相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。

（2）渦軸發(fā)動機 

世界上最早研制渦軸發(fā)動機的是法國。20世紀(jì)50年代中期，透博梅卡公司研制的功率為405kW的阿都斯特2渦軸發(fā)動機成功用“云雀”2直升機上。自此50年多年來，渦軸發(fā)動機不斷改進創(chuàng)新，已經(jīng)發(fā)展到第四代.功重比已從2kW/daN提高到6.8~7.1 kW/daN。

發(fā)動機是飛機的心臟，有了適用的航空發(fā)動機，才實現(xiàn)了真正的有動力、可操縱的載人航空飛行。隨著航空發(fā)動機的更新?lián)Q代，推動了軍民用航空器一代一代地向前發(fā)展。