为什么喷气发动机需要压气机和涡轮？
要说喷气发动机的核心，那绝对离不开压气机和涡轮这对黄金搭档。它们就像是发动机的心脏和肺，缺了谁都不行。想明白为啥，咱们得从喷气发动机那套“吸气、压缩、燃烧、排气”的完整流程说起。
你想象一下，飞机在天上飞，速度得上去，推力得给足。这推力从哪儿来？简单说，就是把空气狠狠地往后喷，利用牛顿第三定律，反作用力就把飞机往前推了。但光吸气往后喷，那推力小的可怜。所以，得想办法让被吸进去的空气变得更“厉害”。
这就得靠压气机了。
压气机：把空气“压”得更厉害
压气机的工作原理，说白了就是把空气“压”得更紧实、温度也跟着升高。你可以把它想象成一个高性能的风扇阵列，但不是扇叶越少越好，而是要很多层，每一层都像一个独立的压缩装置。
叶片的作用： 压气机里有很多轮盘，每个轮盘上都装着几排细长的叶片，这些叶片叫做“叶轮”。压气机的核心是转子（也就是高速旋转的部分）和静子（也就是固定不动的导向叶片）。
转子叶轮： 它们就像一个高速旋转的螺旋桨，迎着气流，把空气加速并稍微提高压力，同时将空气推向下一级。想象一下，你用勺子搅动一杯水，水会向四周飞溅，但这里是把空气往里“压”。
静子叶片： 它们长在固定不动的导流叶片座上，夹在两级转子叶轮之间。静子叶片的作用有两个：一是将上一级转子叶轮出来的速度过快的空气增速放缓，将动能转化成压力能（就像一个慢速的离心机出口）；二是改变气流的方向，使其以最适合下一级转子叶轮的攻角进入，高效地被再次压缩。
多级压缩： 喷气发动机不会只用一级压气机就完事。它通常会有十几级甚至二十几级的压气机。每一级都由一个转子叶轮和一个静子导向叶片组成。空气流过这一级，压力就被提升一点，再流过下一级，又提升一点。就这样层层递进，把空气的压力和温度都提升到非常高的水平。
为什么一层一层来？ 直接用一级超强的压气机来达到目标压力是不现实的，技术难度太高，而且效率也不高。分级压缩，就像我们跑步一样，不是一步到位冲刺，而是分阶段加速，这样更容易控制，效率也更高。而且，空气在被压缩的过程中，温度会急剧升高，如果一次压缩太多，会烧坏叶片，或者导致空气流动不稳定。分级压缩还能在每级之间通过导叶稍微冷却一下，或者让气流恢复相对平稳。
所以，压气机的作用就是：提高空气的压力和温度。这非常重要，因为高压的空气密度更大，也为后续燃烧提供了更“充沛”的原料。
燃烧室：让空气“燃烧”起来
压缩好的高压空气接下来就进入了燃烧室。这里面会喷入燃料（比如航空煤油），然后被点燃。高压的空气加上燃料，在里面剧烈燃烧，温度会瞬间飙升到几千摄氏度。想象一下你在家烧开水，火力越大，水越快沸腾。喷气发动机里的燃烧，就是要把空气“烧”得滚烫滚烫。
涡轮：从高温高压气体里“榨取”能量
燃烧室出来的，不再是单纯的空气，而是高温、高压、高速的燃气。这些燃气就像一团愤怒的火球，拥有巨大的能量。但这股能量也不能就这么白白排出去，否则推力效率也太低了。
所以，这就需要涡轮出场了。
涡轮的结构： 涡轮的结构和压气机有点像，也是由多级轮盘组成，但方向是相反的。涡轮也有转子和静子叶片。
涡轮静子叶片（导向叶片）： 它们位于涡轮的第一级，作用是让燃烧室出来的燃气以最合适的角度和速度冲击到涡轮的转子叶片。它们就像一个引导器，把燃气“组织”起来，使其更有方向性。
涡轮转子叶片： 它们是涡轮的核心。当高温高压的燃气流过这些叶片时，会推动涡轮高速旋转。想象一下，你对着风车吹气，风车就会转动。这里的燃气能量更高，推动力也更强。
能量的传递： 涡轮的转子叶片被燃气推动旋转，而涡轮的转子是直接连接着压气机的转子的。也就是说，涡轮转动，也同时带动了压气机一起转动。
那么，问题来了：涡轮转动，压气机就能跟着转动，那压气机所需的能量从哪儿来？答案就是：压气机运转所需要的能量，就是由涡轮从高温高压燃气中“榨取”出来的。
这就像一个巧妙的循环。压气机把空气压缩，温度升高，然后进入燃烧室燃烧，产生更高温高压的燃气，这部分燃气驱动涡轮，涡轮再反过来驱动压气机。
为什么涡轮能驱动压气机？ 尽管燃气流经涡轮时压力和温度都会下降，但它仍然拥有相当高的能量。压气机虽然也要消耗能量，但通常来说，涡轮从燃气中提取的能量，足以驱动压气机（包括它的各种附件，如燃油泵、液压泵等），并且还能剩下一些能量转化为向后的推力。
为什么需要这两个家伙，而且缺一不可？
效率的保障： 如果没有压气机，空气吸进来就直接进去燃烧室，浓度不够，燃烧不充分，出来的燃气能量也低，推力也就小。如果有了压气机，空气被压缩，密度变大，燃烧更充分，产生更高温高压的燃气，这样才能有足够的能量驱动涡轮，并产生更大的推力。
循环的动力源： 涡轮就是这个循环的动力源。它从燃烧后的燃气中提取能量，并将这部分能量以机械能的形式传递给压气机，维持整个发动机的运转。没有涡轮，压气机就无法持续运转，发动机也就熄火了。
推力的形成： 压气机增加了空气的能量，燃烧室将其转化成热能，涡轮从中提取一部分能量来驱动压气机，剩下的能量就通过喷管向后高速喷出，形成推力。所以，压气机和涡轮的配合，决定了喷气发动机最终的推力大小和效率。
你可以这样理解：压气机是为燃烧室提供高品质的“燃料”（高压空气），燃烧室是把这个“燃料”变成热能的放大器，而涡轮则是从这个热能里“借”一部分力量来维持整个“工厂”（发动机）的运转，同时把剩余的能量变成让飞机飞行的“动力”。
所以，压气机和涡轮，这对精密设计的机械部件，正是喷气发动机能够高效地将空气转化成强大推力的关键所在。没有它们，喷气发动机就无法完成从吸气到喷气这一系列复杂而又至关重要的过程。
你想象一下，飞机在天上飞，速度得上去，推力得给足。这推力从哪儿来？简单说，就是把空气狠狠地往后喷，利用牛顿第三定律，反作用力就把飞机往前推了。但光吸气往后喷，那推力小的可怜。所以，得想办法让被吸进去的空气变得更“厉害”。
这就得靠压气机了。
压气机：把空气“压”得更厉害
压气机的工作原理，说白了就是把空气“压”得更紧实、温度也跟着升高。你可以把它想象成一个高性能的风扇阵列，但不是扇叶越少越好，而是要很多层，每一层都像一个独立的压缩装置。
叶片的作用： 压气机里有很多轮盘，每个轮盘上都装着几排细长的叶片，这些叶片叫做“叶轮”。压气机的核心是转子（也就是高速旋转的部分）和静子（也就是固定不动的导向叶片）。
转子叶轮： 它们就像一个高速旋转的螺旋桨，迎着气流，把空气加速并稍微提高压力，同时将空气推向下一级。想象一下，你用勺子搅动一杯水，水会向四周飞溅，但这里是把空气往里“压”。
静子叶片： 它们长在固定不动的导流叶片座上，夹在两级转子叶轮之间。静子叶片的作用有两个：一是将上一级转子叶轮出来的速度过快的空气增速放缓，将动能转化成压力能（就像一个慢速的离心机出口）；二是改变气流的方向，使其以最适合下一级转子叶轮的攻角进入，高效地被再次压缩。
多级压缩： 喷气发动机不会只用一级压气机就完事。它通常会有十几级甚至二十几级的压气机。每一级都由一个转子叶轮和一个静子导向叶片组成。空气流过这一级，压力就被提升一点，再流过下一级，又提升一点。就这样层层递进，把空气的压力和温度都提升到非常高的水平。
为什么一层一层来？ 直接用一级超强的压气机来达到目标压力是不现实的，技术难度太高，而且效率也不高。分级压缩，就像我们跑步一样，不是一步到位冲刺，而是分阶段加速，这样更容易控制，效率也更高。而且，空气在被压缩的过程中，温度会急剧升高，如果一次压缩太多，会烧坏叶片，或者导致空气流动不稳定。分级压缩还能在每级之间通过导叶稍微冷却一下，或者让气流恢复相对平稳。
所以，压气机的作用就是：提高空气的压力和温度。这非常重要，因为高压的空气密度更大，也为后续燃烧提供了更“充沛”的原料。
燃烧室：让空气“燃烧”起来
压缩好的高压空气接下来就进入了燃烧室。这里面会喷入燃料（比如航空煤油），然后被点燃。高压的空气加上燃料，在里面剧烈燃烧，温度会瞬间飙升到几千摄氏度。想象一下你在家烧开水，火力越大，水越快沸腾。喷气发动机里的燃烧，就是要把空气“烧”得滚烫滚烫。
涡轮：从高温高压气体里“榨取”能量
燃烧室出来的，不再是单纯的空气，而是高温、高压、高速的燃气。这些燃气就像一团愤怒的火球，拥有巨大的能量。但这股能量也不能就这么白白排出去，否则推力效率也太低了。
所以，这就需要涡轮出场了。
涡轮的结构： 涡轮的结构和压气机有点像，也是由多级轮盘组成，但方向是相反的。涡轮也有转子和静子叶片。
涡轮静子叶片（导向叶片）： 它们位于涡轮的第一级，作用是让燃烧室出来的燃气以最合适的角度和速度冲击到涡轮的转子叶片。它们就像一个引导器，把燃气“组织”起来，使其更有方向性。
涡轮转子叶片： 它们是涡轮的核心。当高温高压的燃气流过这些叶片时，会推动涡轮高速旋转。想象一下，你对着风车吹气，风车就会转动。这里的燃气能量更高，推动力也更强。
能量的传递： 涡轮的转子叶片被燃气推动旋转，而涡轮的转子是直接连接着压气机的转子的。也就是说，涡轮转动，也同时带动了压气机一起转动。
那么，问题来了：涡轮转动，压气机就能跟着转动，那压气机所需的能量从哪儿来？答案就是：压气机运转所需要的能量，就是由涡轮从高温高压燃气中“榨取”出来的。
这就像一个巧妙的循环。压气机把空气压缩，温度升高，然后进入燃烧室燃烧，产生更高温高压的燃气，这部分燃气驱动涡轮，涡轮再反过来驱动压气机。
为什么涡轮能驱动压气机？ 尽管燃气流经涡轮时压力和温度都会下降，但它仍然拥有相当高的能量。压气机虽然也要消耗能量，但通常来说，涡轮从燃气中提取的能量，足以驱动压气机（包括它的各种附件，如燃油泵、液压泵等），并且还能剩下一些能量转化为向后的推力。
为什么需要这两个家伙，而且缺一不可？
效率的保障： 如果没有压气机，空气吸进来就直接进去燃烧室，浓度不够，燃烧不充分，出来的燃气能量也低，推力也就小。如果有了压气机，空气被压缩，密度变大，燃烧更充分，产生更高温高压的燃气，这样才能有足够的能量驱动涡轮，并产生更大的推力。
循环的动力源： 涡轮就是这个循环的动力源。它从燃烧后的燃气中提取能量，并将这部分能量以机械能的形式传递给压气机，维持整个发动机的运转。没有涡轮，压气机就无法持续运转，发动机也就熄火了。
推力的形成： 压气机增加了空气的能量，燃烧室将其转化成热能，涡轮从中提取一部分能量来驱动压气机，剩下的能量就通过喷管向后高速喷出，形成推力。所以，压气机和涡轮的配合，决定了喷气发动机最终的推力大小和效率。
你可以这样理解：压气机是为燃烧室提供高品质的“燃料”（高压空气），燃烧室是把这个“燃料”变成热能的放大器，而涡轮则是从这个热能里“借”一部分力量来维持整个“工厂”（发动机）的运转，同时把剩余的能量变成让飞机飞行的“动力”。
所以，压气机和涡轮，这对精密设计的机械部件，正是喷气发动机能够高效地将空气转化成强大推力的关键所在。没有它们，喷气发动机就无法完成从吸气到喷气这一系列复杂而又至关重要的过程。
网友意见
大家说的都太复杂了。我试着说的通俗点吧。喷气式发动机靠什么产生推力呢？不是第三定律，而是第二定律。把本来速度不高的工质高速排出，这个过程中的工质动量变化就产生了推力。（解释一下，动量定理是牛二定律对时间的积分）所以只要能对工质加速就行，航空发动机上靠的是喷管。喷管怎么对工质加速？靠进入喷管前的工质有压力。要增压，就要有个东西实现这个增压的功能。有的时候，就用压气机来实现。至于涡轮，那是带动压气机用的。
不喜欢的话，可以不用压气机和涡轮啊，比如冲压发动机。
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