候知健|国产预警机救命稻草，比E2D发动机构架先进一代以上：涡桨10( 二 )
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图：T56的中段是燃烧室 ， 红色部分是火焰筒；经过强烈压缩后的空气 ， 在火焰筒内与燃油混合、燃烧
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图：T56的燃烧室采用联管设计 ， 6个火焰筒绕着发动机轴安置 ， 彼此之间有称为“传焰管”的管道联通 。 右下角是燃油喷嘴 ， 安装在火焰筒的顶部 。 注意火焰筒侧壁的开口 ， 压缩空气从这些不同位置的开口中进入、形成多股气流的分股燃烧；这样才能同时兼顾燃烧的稳定/高效、对火焰筒结构的冷却 ， 并把离开火焰筒的燃气温度降低到涡轮部件能接受的水平
在燃烧室中 ， 发动机会喷射出大量的燃油 ， 雾化并与压缩空气掺混在一起 ， 进行猛烈的燃烧 ， 生成的大量燃气去推动燃烧室后方的涡轮旋转 。 它们的涡轮和压气机的叶片都是装在一根主轴上的 ， 涡轮转 ， 压气机也跟着转 。 
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图：T56的后段 ， 燃烧室生成的大量燃气会在这里推动4级涡轮叶片旋转 ， 然后顺着喷管排出发动机外 。 涡桨发动机的喷流 ， 也会产生少量（只有百分之几）的推力
依靠“压气——燃烧”的相互带动 ， 发动机的转子就能不断的转动下去 ， 形成持续、稳定的功率输出状态 。
涡轮从燃气中提出来的动力 ， 10-15%用于维持发动机自身的运转 ， 85-90%都会被主轴输送到减速器里去 ， 经过齿轮组降低转速、放大扭矩后 ， 带动螺旋桨旋转 。 
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图：单转子定轴的涡桨发动机 ， 从最前方框内的功率输出轴 ， 到中间框内的压气机叶片 ， 再到最后面框内的涡轮叶片 ， 转速都是被被同一根轴给固定死的
这种单转子、定轴的设计 ， 在二战刚结束的50年代 ， 由于结构形式最简单 ， 设计和制造起来最容易；特别是主轴简单好造 ， 因此迅速成为了主流 。
但是它也有很明显的缺陷：单转子、定轴涡轮的设计 ， 压气机和涡轮的所有叶片都固定在了一块 ， 大家要快一起快 ， 要慢一起慢 。
这种僵硬、死板的设计 ， 缺乏灵活调节和自动适应的能力；显然导致它只在很狭窄的高度/速度范围内 ， 才能让所有叶片都工作在高效状态下 ， 获得最高的发动机效率 。 
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图：AI-20发动机 ， 红圈部分是减速器 。 AI-20/涡桨6发动机 ， 内部压气机的转速除了地面慢车状态的10400转/分外 ， 均通过调速器控制在12300转/分；螺旋桨轴的转速经过两级游星齿轮的减速以后 ， 还不到压气机转速的9% ， 只有1074转/分 。
特别是对于涡轴/桨发动机 ， 输出功率的轴转速要偏低才好 ， 但内部的压气机/燃气涡轮又要转速够高才有效率 。 大家都固定死在一根轴上 ， 就只能优先照顾后者——发动机连动力都产生不出来了 ， 还能拿什么来输出？
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图：T56减速器
这种冲突既导致发动机内部工作效率有限——压气机和涡轮很难同时工作在理论最优的转速上 ， 对于发动机油耗性能的改善尤其不利 。 又导致在外部的减速器 ， 必须采用很大的减速比 ， 因而必须采用更大体积和重量、也更复杂的结构——比如必须设置离合器 ， 传动过程的动力损失也高 。
类似的单转子设计 ， 同样也大量存在于同期的喷气式发动机上 。 比如法国幻影2000一直被诟病推力低、油耗高 ， 关键也是它的M53发动机一直延续使用了单转子的构架 。
三：换你做总师也一样——涡桨10总体设计突破方向没别的路子可选
在70年代之后 ， 涡轴/桨发动机的先进方向 ， 就在于两种追求最优设计的融合性突破：自由涡轮、前输出轴布局 。
自由涡轮的设计理念非常简单——既然定轴机最大的毛病是大家在一起过得都不开心 ， 那就分居各管各的好了 。 于是从燃气中提取功率的涡轮 ， 就被进一步划分成了两个部分：
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图：黑鹰直升机用的T700涡轴发动机 ， 图中机头朝右 。 红框内的压气机叶片（右侧）/燃气涡轮（左侧）固定在一起 ， 组成燃气发生器转子 ， 转速超过44700转/分 。 尾部（左侧黄框）的动力涡轮的转速是20000转/分 ， 它带动的功率输出轴（沿黄箭头示意方向）则从中心穿越整个发动机 ， 从发动机前方伸出 ， 连接减速器 。 这个发动机对中国先进涡桨/涡轴发动机的设计影响极大
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