簡介：
二戰以前，活塞發動機與螺鏇槳的組合已經取得了極大的成就，使得人類獲得了挑戰天空的能力。但到了三十年代末，航空技術的發展使得這一組合達到了極限。螺鏇槳在飛行速度達到800千米/小時的時候，槳尖部分實際上已接近了音速，跨音速流場使得螺鏇槳的效率急劇下降，推力不增反減。螺鏇槳的迎風面積大，阻力也大，極大阻礙了飛行速度的提高。同時隨著飛行高度提高，大氣稀薄，活塞式發動機的功率也會減小。這促生了全新的噴氣發動機推進體系。噴氣發動機吸入大量的空氣，燃燒後高速噴出，對發動機產生反作用力，推動飛機向前飛行。
早在1913年，法國工程師雷恩·洛蘭就提出了衝壓噴氣發動機的設計，並獲得專利。但當時沒有相應的助推手段和相應材料，噴氣推進只是一個空想。1930年，英國人弗蘭克·惠特爾獲得了燃氣渦輪發動機專利，這是第一個具有實用性的噴氣發動機設計。11年後他設計的發動機首次飛行，從而成為了渦輪噴氣發動機的鼻祖。
原理：
渦輪噴氣發動機簡稱渦噴發動機，通常由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發動機的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦噴發動機屬於熱機，做功原則同樣為：高壓下輸入能量，低壓下釋放能量。工作時，發動機首先從進氣道吸入空氣。這一過程並不是簡單的開個進氣道即可，由於飛行速度是變化的，而壓氣機對進氣速度有嚴格要求，因而進氣道必需可以將進氣速度控制在合適的範圍。壓氣機顧名思義，用於提高吸入的空氣的的壓力。壓氣機主要為扇葉形式，葉片轉動對氣流做功，使氣流的壓力、溫度升高。
隨後高壓氣流進入燃燒室。燃燒室的燃油噴嘴射出油料，與空氣混合後點火，產生高溫高壓燃氣，向後排出。
高溫高壓燃氣向後流過高溫渦輪，部分內能在渦輪中膨脹轉化為機械能，驅動渦輪鏇轉。由於高溫渦輪同壓氣機裝在同一條軸上，因此也驅動壓氣機鏇轉，從而反覆的壓縮吸入的空氣。從高溫渦輪中流出的高溫高壓燃氣，在尾噴管中繼續膨脹，以高速從尾部噴口向後排出。這一速度比氣流進入發動機的速度大得多，從而產生了對發動機的反作用推力，驅使飛機向前飛行。
這類發動機具有加速快、設計簡便等優點，是較早實用化的噴氣發動機類型。但如果要讓渦噴發動機提高推力，則必須增加燃氣在渦輪前的溫度和增壓比，這將會使排氣速度增加而損失更多動能，於是產生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此渦噴發動機油耗大，對於商業民航機來說是個致命弱點。
構成
1.進氣道
進氣道位於發動機前方，它的作用是引導空氣進入壓氣機。飛行時，發動機迎面吹來的氣流先進入進氣道，氣流速度逐漸降低，壓力逐漸上升，因此，進氣道一般也稱為擴壓器。
為亞音速飛行以及跨音速飛行(飛行馬氏數小於1.5)用的發動機，其進氣道的構造形式比較簡單，一般就是一個大圓筒，圓筒中間裝有整流錐體，圖1的發動機進口即為普通的簡單進氣道。
當超音速飛機飛行馬氏數大於1.5時，就不適於採用簡單進氣道，因為，馬氏數大於1.5時，在進氣道前方氣流將產生一道強烈的正衝波(又名激波)(圖2)，它會使氣流的能量損失增大，發動機的經濟性惡化，以及飛機的阻力提高。因此，為了消除上述缺點，在飛行馬氏數大於1.5以上的超音速飛機上，進氣道設計得比較複雜，形式也比較多，圖3所示的是一種帶有中心錐體的進氣道，當飛機超音速飛行時，前方氣流流經錐體將產生一系列斜衝波及一道正衝波，然後以亞音速流向壓氣機。這種進氣道可以保證在超音速飛行時發動機仍有較好的經濟性。當飛機的高度和速度變化範圍很大時，中心錐體的位置還需要調節，以保證在不同飛行狀況下發動機性能仍舊很好。
2.壓氣機
壓氣機位於進氣道之後燃燒室之前，為了保證渦輪噴氣式發動機在靜止情況下正常工作以及提高發動機的性能，空氣流入燃燒室燃燒以前必需經過增壓。
通常用在渦輪噴氣式發動機上的壓氣機有二種型式，即離心式與軸流式。
離心式壓氣機由於效率低，重量重及尺寸大，在渦輪噴氣式發動機上已經很少採用，軸流式壓氣機則具有很多的優點，所以目前得到廣泛的套用。
軸流式壓氣機由很多級組成(如圖4)，每一級包括工作葉片與導向葉片，導向葉片固定於機匣上不動，工作葉片裝於轉子上，它以每分鐘數千轉以上之高轉速鏇轉，氣流流經工作葉片時，壓力及流速都增加，然後進入導向葉片，流速逐漸下降而使壓力再進一步升高。當一級增壓後，再進入第二級增壓，經過多級增壓後，氣流的壓力就大大地提高了。各種不同型式發動機的壓氣機的級數並不一定相同，它是隨著需要的增壓比而定。一般當增壓比為6，7時，壓氣機的級數大約需要8級或9級。
增壓比大並且級數較多的軸流式壓氣機，為了保證發動機在不同的飛行狀況下仍能保持有良好的性能，通常在壓氣機上還裝有放氣活門及可調整角度的導向葉片。
3.燃燒室
經過壓氣機增壓後的空氣，進入燃燒室與燃料混合併進行燃燒，這叫做加熱過程。燃料在燃燒後放出大量熱能，這就是飛機飛行的能量來源。
燃燒室通常有單管式，環形式，聯管式等幾種不同的型式。儘管它們的構造有所差別，但是工作原理是相同的，這裡以聯管式燃燒室為例試說明其工作原理。
聯管式燃燒室主要由外套，內套及幾個火焰筒所組成，火焰筒安放在外套與內套之間的環形空腔中(圖5)，每一個火焰筒中均裝有噴嘴。
氣流進入燃燒室後分為二股流路，大約30%的氣流流入火焰筒，與噴嘴噴出的燃料相混合併燃燒，在燃燒區域中，火焰的最高溫度達2000℃。另外大約70%的氣流由火焰筒外表面流過作冷卻用。這股氣流冷卻了火焰筒壁之後，經過筒壁上的許多氣孔流入火焰筒中，與高溫燃氣相混合，滲合後的燃氣溫度大約下降至800°至900℃再進入渦輪。這樣，渦輪才不致被高溫燃氣流燒壞。
目前，渦輪噴氣式發動機所用的燃料主要是煤油，但是，新的更高熱值的燃料亦在研究與試驗中。
4.渦輪
在渦輪噴氣式發動機中，渦輪產生的功率只是為了帶動壓氣機及附屬檔案(在渦輪螺鏇槳發動機中，渦輪還要帶動螺鏇槳)。根據壓氣機所需功率之大小，渦輪通常分為單級，雙級或三級三種。
每一級渦輪裝有導向葉片及工作葉片，導向葉片在機匣上固定不動，工作葉片裝於轉子上可與轉子一起鏇轉
從燃燒室出來的高溫氣流，流入導向葉片，它使氣流偏轉一方向，同時流速增大，此高速氣流再沖向工作葉片，由於氣流在工作葉片中繼續得到膨脹，同時氣流方向又偏轉一次，因此，氣流作用於工作葉片上，以很大的氣動力，推著工作葉片轉動，於是渦輪轉子就鏇轉起來。
渦輪出口的氣流溫度已經比渦輪進口的溫度降低了不少，溫度的降低，表示氣流中一部分熱能已經在渦輪中轉變為機械功了。
為了提高渦輪前溫度，改善發動機的性能及提高高溫零件的壽命，某些發動機對渦輪中主要高溫零件進行冷卻，例如，引導冷卻空氣進入導向葉片中間或工作葉片中間，將葉片上的熱量帶走，這樣，可以使葉片溫度不致太高，因此也就不易損壞。但是，這種冷卻葉片在構造上帶來一系列困難，目前尚未大量採用。
5.尾噴管
尾噴管位於發動機的末端，它是渦輪噴氣式發動機中很重要的部件。從渦輪流出的燃氣，在尾噴管中繼續膨脹，並以高速噴射入外界大氣，使飛機得到推力向前飛行。
尾噴管分為二個部分，前段為整流段，其中裝有整流錐體(圖1)，使氣流在整流段得到整流。後段為噴口，氣流流經噴口時，由於噴口斷面積的變化(一般是使面積逐漸縮小)，氣流逐漸加速，最後，以極高的流速噴射入大氣。
此反作用力P通過發動機架傳到飛機上，就是使飛機能克服外界大氣阻力往前飛行的推進力。
在飛行馬氏數較大的飛機上，為了提高噴口效率及得到更大的推力，採用特殊形狀的噴口，此種噴口面積變化是先收斂，然後擴張，氣流流經此種噴口時，可以在出口達到超音速。隨著飛行狀況的改變，這種超音速噴口也必需能夠調節，即使噴口及喉管的斷面積大小能夠變化。
6.附屬檔案裝置
附屬檔案裝置包括燃油系統，滑油系統，起動系統以及發動機各部件需要的自動調節器等等，這些附屬檔案是保證發動機正常工作所不可缺少的，並且，附屬檔案必需工作得足夠可靠與準確。
渦輪噴氣式發動機起動以後，空氣連續不斷地流進發動機，燃燒室中不斷地噴油燃燒，因此，上述各工作過程連續不斷地進行著，發動機也不斷地產生著推力。
從以上工作原理可以看出，渦輪噴氣式發動機是一種很複雜的動力裝置，它是由數千個製造得非常精密的零件組成的。同時，為了使發動機重量輕，工作又可靠，各零件都是選用良好的材料製成的。
