結構
螺槳風扇發動機由燃氣發生器和一副螺槳-風扇(因為實在無法給這個又象螺旋槳又象風扇的東東起個名字,只好叫它螺槳-風扇)組成。螺槳-風扇由渦輪驅動,無涵道外殼,裝有減速器,從這些來看它有一點象螺旋槳;但是它的直徑比普通螺旋槳小,葉片數目也多(一般有6~8葉),葉片又薄又寬,而且前緣後掠,這些又有些類似於風扇葉片。
機理
根據渦輪風扇發動機的原理,在飛行速度不變的情況下,涵道比越高,推進效率就越高,因此現代新型不加力渦輪風扇發動機的涵道比越來越大,已經接近了結構所能承受的極限;而去掉了涵道的渦輪螺旋槳發動機儘管效率較高,但由於螺旋槳的速度限制無法套用於M0.8~M0.95的現代高亞音速大型寬體客機,螺槳風扇發動機的概念則應運而生。
由於無涵道外殼,螺槳風扇發動機的涵道比可以很大,以正在研究中的一種發動機為例,在飛行速度為M0.8時,帶動的空氣量約為內涵空氣流量的100倍,相當於涵道比為100,這是渦輪風扇發動機所望塵莫及的,將其套用于飛機上,可將高空巡航耗油率較目前高涵道比渦輪風扇發動機降低15%左右。
同渦輪螺旋槳發動機相比,螺槳風扇發動機的可用速度又高很多,這是由它們葉片形狀不同所決定的。普通螺旋槳葉片的葉型厚度大以保證強度,彎度大以保證升力係數,從剖面來看,這種葉型實際上就是典型的低速飛機的機翼剖面形狀,它在低速情況下效率很高,但一旦接近音速,效率就急劇下降,因此裝有渦輪螺旋槳發動機的飛機速度限制在M0.6~M0.65左右;而螺槳-風扇的既寬且薄、前緣尖銳並帶有後掠的葉型則類似於超音速機翼的剖面形狀,這種葉型的跨音速性能就要好的多,在飛行速度為M0.8時仍有良好的推進效率,是目前新型發動機中最有希望的一種。
難題
當然,螺槳風扇發動機也有其缺點,由於轉速較高,產生的振動和噪音也較大,這對舒適性有嚴格要求的客機來講是一個難題。另外,暴露在空氣中的螺槳-風扇的氣動設計也是目前研究的難點所在。