航空发动机主要包括活塞式航空发动机、航空燃气涡轮发动机和冲压喷气发动机等。这三类发动机均从周围大气中吸取空气作为燃料燃烧所需的氧化剂，所以又称吸空气发动机。

依靠活塞在汽缸中的往复运动使气体工质完成热力循环，将燃料的化学能转化为机械功带动螺旋桨或旋翼产生反作用推力的动力装置。活塞式航空发动机早期应用在飞机或直升机上。大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦，后来逐渐被功率密度大、高速性能好的航空燃气涡轮发动机取代。但是小功率的活塞式航空发动机还广泛地应用在轻型飞机、直升机以及超轻型飞机上。

图1 活塞式航空发动机工作示意图

由燃气涡轮驱动的压气机对气体进行压缩，经主燃烧室加热形成高温高压燃气在涡轮和喷管里膨胀，并最终将热能转换为推进功的航空发动机。它包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机等。

涡轮喷气发动机是靠尾喷管高速喷出的燃气产生反作用推力的燃气涡轮发动机（图2）。涡轮喷气发动机在燃气涡轮发动机应用初期，因其具有良好的高空高速性能且重量较轻，很快取代了活塞式航空发动机成为飞机动力的首要选择，使飞机从亚声速飞行进入了超声速飞行的时代。但是涡轮喷气发动机在亚声速巡航时耗油率高，经济性差，20世纪60年代后逐渐被性能和经济性更好的涡轮风扇发动机取代。

图2 涡轮喷气发动机示意图

涡轮风扇发动机是通过风扇提供反作用推力的燃气涡轮发动机（图3、图4）。广泛应用于各种军用、民用飞机，尤其是战斗机、大型运输机、旅客机的主要动力装置。军用发动机中，典型的涡轮风扇发动机包括美国的F100、F404、F119、F135，俄罗斯的RD-33、AL-31F，欧洲的RB199，中国的“太行”等。

图3 混排式涡轮风扇发动机示意图

图4 分排式涡轮风扇发动机示意图

涡轮螺旋桨发动机是由螺旋桨提供拉力和喷气产生反作用推力的燃气涡轮发动机（图5）。涡轮螺旋桨发动机在低速飞行条件下耗油率低、经济性好、起飞推力大，广泛应用于中小型运输机。典型的涡轮螺旋桨发动机包括英法合作设计的TP400，中国的涡桨5、涡桨6等。

图5 涡轮螺旋桨发动机示意图

涡轮轴发动机是燃气通过动力涡轮输出轴功率传动旋翼的燃气涡轮发动机（图6）。涡轮轴发动机比活塞式航空发动机重量轻、体积小、功率大、振动小、易于起动，从20世纪50年代中期开始用作直升机的动力，典型的涡轮轴发动机包括美国的T700、T800，俄罗斯的TV3、TV3-117，中国的涡轴6、涡轴8等。

图6 涡轮轴发动机示意图

无压气机和燃气涡轮部件的吸气式发动机，进入燃烧室的空气通过高速飞行时产生的速度冲压作用实现增压（图7）。冲压喷气发动机构造简单，推力大，特别适用于高速高空飞行，由于不能自行起动和低速性能不好，限制了它在航空器上的应用，主要用在导弹和在空中发射的靶弹上。

图7 冲压喷气发动机示意图

在航空发动机的发展过程中，提出过很多基于燃气涡轮发动机的新构型，包括齿轮传动风扇发动机、开式转子发动机、变循环发动机、间冷回热航空发动机、涡轮冲压组合发动机等。①齿轮传动风扇发动机是传统民用涡轮风扇发动机的一种改进构型，通过增加减速齿轮箱平衡大尺寸风扇和低压涡轮所需最优转速不同的矛盾，以获得更低的耗油率和噪声。②开式转子发动机是涡轮螺旋桨发动机的一种改型，在高亚声速飞行条件下比涡轮螺旋桨发动机效率高、耗油率低，但是噪声高，桨叶设计复杂，维护不方便等问题也限制了其应用范围。③变循环发动机通过改变发动机循环工作模式，使发动机既能具有涡轮风扇发动机亚声速时低单位耗油率的特征，又能具有涡轮喷气发动机高单位推力的特征，是新一代超宽工作范围或多用途航空飞行器的备选动力装置。④间冷回热航空发动机在简单发动机循环基础上增加了间冷和回热两个环节，使发动机热效率提高，耗油率降低。⑤涡轮冲压组合发动机由燃气涡轮发动机和冲压喷气发动机组合而成，可以满足未来可重复起降高超声速飞行器的动力需求。

进入21世纪，根据军用、民用飞行器的不同需求，航空发动机分别以高推重比（军用发动机）和环境友好（民用发动机）为主要发展目标。军用发动机在未来向着多用途和超宽工作范围的方向发展，主要发展特点为：高推重比（15～20或更高），更高的效率和更低的耗油率，超高速和超高空飞行能力，更远的作战距离。民用发动机的主要发展特点为：可靠性更高，寿命更长，有更低的耗油率、污染物排放和噪声，操纵性和维护性更好，以满足环境保护和减少能源消耗的“绿色航空”理念。同时，一些改进发动机构型和非传统新型航空发动机的出现，将推动航空发动机进一步发展。