以涡轮喷气发动机为动力的 Heinkel He 178 首飞,这是世界上第一架喷气式飞机。
Heinkel He 178 是世界上第一架在涡轮喷气发动机下飞行的飞机,也是第一架实用的喷气式飞机。这是德国亨克尔公司根据董事恩斯特·亨克尔(Ernst Heinkel)对开发高速飞行技术的重视而成立的私人企业。它于 1939 年 8 月 27 日首飞,由 Erich Warsitz 驾驶。三天前,这趟航班在此之前进行了短暂的飞行。
涡轮喷气发动机是一种吸气式喷气发动机,通常用于飞机。它由带有推进喷嘴的燃气轮机组成。燃气轮机具有进气口,进气口包括进气口导向叶片、压缩机、燃烧室和涡轮机(驱动压缩机)。来自压缩机的压缩空气通过燃烧室中的燃料燃烧加热,然后通过涡轮膨胀。涡轮排气然后在推进喷嘴中膨胀,在那里它被加速到高速以提供推力。两位工程师,英国的 Frank Whittle 和德国的 Hans von Ohain,在 1930 年代后期将这一概念独立开发成实用的发动机。
虽然涡轮喷气发动机是航空用燃气涡轮动力装置的第一种形式,但它在很大程度上已被原始概念的其他发展所取代。在运行中,涡轮喷气发动机通常通过将相对少量的空气加速到非常高的超音速来产生推力,而涡轮风扇则将大量的空气加速到较低的跨音速。涡轮喷气发动机已被涡轮螺旋桨飞机取代,因为它们具有更好的燃料消耗率。在中高速时,螺旋桨不再有效,涡轮螺旋桨发动机已被涡轮风扇发动机取代。在这些跨音速下,涡扇发动机比涡轮喷气发动机更安静,并且具有更好的特定航程燃料消耗。涡轮喷气发动机对于超音速飞机来说非常高效。
涡轮喷气发动机在低车速时效率低下,这限制了它们在飞机以外的车辆中的用途。涡轮喷气发动机在个别情况下被用于为飞机以外的车辆提供动力,通常用于尝试陆地速度记录。在车辆是“涡轮驱动的”的情况下,这更常见的是使用涡轮轴发动机,这是燃气涡轮发动机的一种发展,其中额外的涡轮用于驱动旋转的输出轴。这些在直升机和气垫船中很常见。涡轮喷气发动机用于协和飞机和 TU-144 的远程版本,它们需要长时间超音速飞行。涡轮喷气发动机在中程巡航导弹中仍然很常见,因为它们的排气速度快、正面面积小且相对简单。它们还用于一些超音速战斗机,例如 MiG-25,但大多数人很少花时间超音速飞行,因此使用涡轮风扇和加力燃烧器来提高超音速冲刺的排气速度。