遨翔寰宇 神采飛揚

壹、源起
一般來說，現代無後燃渦輪扇(Turbofan)發動機的旁通比是有著不斷加大的趨勢。因爲對於渦輪扇發動機而言，若飛行速度一定，要提高飛機的推進效率，也就是要降低排氣速度和飛行速度的差距，故需要加大旁通比；而同時隨著發動機材料及結構工藝的提昇，渦輪進氣溫度也不斷提高，這也相對地增大旁通比。對於一架低速（時速500至600公里）的飛機來說，在一定的渦輪進氣溫度下，其適當的旁通比應爲50以上，這顯然是發動機的結構所無法承受的。

爲了提高發動機運作效率，航空工程師們索性便不使用風扇的外旁通護罩，以螺旋槳(Propeller)代替了風扇，便組成了渦輪螺旋槳(Turboprop)發動機的構型。

貳、發動機結構
渦輪螺旋槳發動機由螺旋槳、減速齒輪箱、壓縮機、燃燒室、渦輪及尾管組成，螺旋槳由渦輪帶動。由於螺旋槳的直徑較大，轉速要遠比渦輪低，只有大約1000rpm，爲使渦輪和螺旋槳都在正常範圍內運作，需要在兩者之間安裝一個減速齒輪箱，將渦輪轉速降至十分之一左右後，方可驅動螺旋槳。由於減速齒輪箱的運轉負荷重，所以結構複雜製造成本高，其重量一般相當於壓縮機及渦輪的總重量，作爲整體發動機的一個組件，減速齒輪箱在設計、製造及測試中的比重佔相當大的份量。

渦輪螺旋槳發動機的螺旋槳後的氣體流量就相當於渦輪扇發動機的外旁通，由於螺旋槳的直徑比發動機大很多，氣體流量也遠大於內旁通，故此類型的發動機實際上相當於一具超大旁通比的渦輪扇發動機。

儘管兩者工作原理相近，但渦輪螺旋槳發動機及渦輪扇發動機在産生推進動力方面卻有很大的不同，渦輪螺旋槳發動機的主要功率輸出方式爲螺旋槳的軸功率（即軸馬力），而尾管噴出的高溫氣體推力極小，只占總推力約5%左右，爲驅動大功率的螺旋槳，渦輪級數也比渦輪扇發動機要多，一般皆爲2至6級。

與活塞式發動機含螺旋槳相較，渦輪螺旋槳發動機具有很多優點。首先是輸出功率大，功率重量比也大，所產生的最大功率可超過10,000馬力(HP)，功率重量比爲4以上；而活塞式發動機最大不過3,000或4,000馬力，功率重量比在2左右。在者由於減少了運動組件，尤其是沒有進行往復運動的活塞，渦輪螺旋槳發動機運轉穩定性能好，並且產生的噪音小，運轉壽命長，維修成本也較低。由於核心部分採用燃燒室的設計，渦輪螺旋槳發動機的操作高度和速度範圍皆比活塞式發動機高很多。在耗油量方面二者相差無幾，但渦輪螺旋槳發動機所使用的航空煤油要比活塞式發動機的航空汽油便宜。

參、適用範圍
由於旁通比大，渦輪螺旋槳發動機在低速下運轉效率要高於渦輪扇發動機，但受到螺旋槳效率的影響，發動機的適用速度不能太高，一般需要小於時速900公里。目前在中低速飛機或對低速性能有嚴格要求的巡邏、反潛或滅火等類型飛機中獲得廣泛採用。