主题：【原创】关于喷气发动机的两个困惑 -- 晨枫

除了气球类飞行器，比空气重的飞行器本质都是通过向下推动某种工质来获得升力F的。F来自于使工质获得向下的动量mv的反作用力冲量Ft。

Ft=mv，F=(m/t)v。F就是保持悬浮需要的升力，也就是悬浮状态下飞行器的重量。m/t是单位时间内下排的工质质量，对于喷气机就是单位时间内的喷气质量，对直升机就是螺旋桨单位时间内下排的空气质量，固定翼飞机是单位时间里机翼向下洗刷的空气质量。v就是这些工质获得的向下的速度分量。v越高，被工质带走的动能越多，不考虑其他因素的话，推进效率也就越低。

单靠发动机静止悬浮的状态下，无论何种发动机，在上口吸气的压力最大也就是1个大气压，这种情况下，进气速度基本上是由进气上口的面积决定的。

喷气发动机，上口吸气面积太小，工质是吸进来的空气加上单位时间内烧掉的燃料，总质量比较小，要产生足够的推力，只能增加喷气速度，也就是说喷出的工质里带有大量的动能，（在涡喷发动机的情况下，喷气本身又是炽热的，也要带有很多能量），结果就是效率大大下降，大部分能量都被喷气的动能和热带走了。这还是不计机械损耗的理想情况。

而假如加大上面风扇的直径，就可以显著增加单位时间里向下排气的总质量，结果向下排的气流速度就可以大大降低，这就是直升机的情况。

如果考虑涡轮轴发动机的直升机，这个道理就很容易理解了：如果把涡轮轴发动机竖起来，改成涡喷，同样的功率，绝对推不起一个直升机，因为它的工质质量太小，要产生足够的推力，喷气速度得相当的高，结果把能量都浪费在高温高速喷气上了。

固定翼飞机的机翼，本质上也是通过向下洗刷气流，靠推动空气向下运动的反作用力来获得升力的（其实直升机螺旋浆也只是把直线的运动变成旋转而已），具体怎么算我不知道，不过机翼单位时间里向下推动的空气总量是相当的大就是了。

假如是火箭发动机，工质完全来自于燃料，连空气都借助不到，情况就比涡喷还糟糕。唯一的办法就是直接把高温的燃气以很高的速度喷出去，效率自然是最低的。火箭的优势不是经济性，而是很容易把短时功率做得很大，以前也有军用飞机用火箭助推起飞的。

如果想要高效率的推进装置，那它推动的工质的质量是越大越好。比如说反重力装置，在地球表面上，推动的就是地球，那效率一定高。