【波音737 MAX】引擎點解愈來愈大？不為飛得更快只講慳油

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發布時間： 2019/04/19 08:00

最後更新： 2019/04/23 14:06

▲ 飛機引擎到底為何愈來愈大？是這樣的不只波音737

波音（Boeing）737 MAX連環空難，肇禍防失速自動系統MCAS之所以存在，因為波音737 MAX引擎比舊款737更大，需在翼下更前位置安裝，令飛機推力重心和飛行特性有所改變。到底客機引擎為何會愈來愈大？答案其實無關飛行速度，而在於飛行效率，慳油，慳錢。

要回答這個問題，先要簡單認識以下3類飛機引擎及其特點。

飛機引擎	特點	常見於
渦噴（渦輪噴射引擎） Turbojet	• 動力強，但耗油高 • 成本效益低	• 戰鬥機
渦槳（渦輪螺旋槳引擎） Turboprop	• 耗油低，但動力弱 • 不適合長途飛行	• 支線客機 • 小型飛機 • 中型運輸機
渦扇（渦輪扇引擎） Turbofan	• 結合渦噴、渦槳特點 • 動力與耗油之間取得平衡	• 大型客機 • 大型運輸機
註：渦輪意指渦輪增壓器 turbocharger，將空氣壓縮才與燃料混合燃燒，增強引擎效率

大型客機雖然常被口頭歸類為「噴射機」，但其實都採用渦扇引擎。渦扇引擎與噴射引擎（渦噴）有一定相似，但卻截然不同。

▲ 波音737 MAX的CFM International LEAP-1B渦扇引擎，體型巨大，翼下安裝位置前一前也幾乎貼地

渦扇引擎實際上既是噴射引擎，同時也是螺旋槳引擎，只不過螺旋槳不在引擎整流罩外面，而在裏面，就像把風扇。

渦噴引擎（下圖上半部）會將吸入的空氣全部送進燃燒室，與燃料混合燃燒，再從尾部噴出氣流成為推力。

▲ 渦噴（上）與渦扇（下）引擎示意圖。渦扇引擎外圍多一重通道，部分空氣進燃燒室化成噴射推力（紅箭咀），部分空氣則直接經過風扇化成螺旋槳推力（藍箭咀）

相比下，渦扇引擎（上圖下半部）的燃燒室只佔引擎直徑中間一部分（內涵道），意味燃燒室外還有一重通道（外涵道），部分空氣遭風扇捲入引擎後，不會與燃料混合燃燒，而是直接從風扇後面出來成為推力，原理和螺旋槳引擎相似（風扇就是螺旋槳）。

換句話說，渦扇引擎會同時產生噴射推力，以及螺旋槳推力，在耗油和動力之間取得平衡。

（訂戶專享）【波音737】老驥暮年眼高手低是時候淡出天際

涵道比（bypass ratio）是渦扇引擎外涵道（不入燃燒室；螺旋槳推力；耗油低但動力弱）與內涵道（入燃燒室；噴射推力；動力強但耗油高）之間，空氣流量的比例。

若一款渦扇引擎涵道比為3：1，即說明捲入引擎的空氣，75%會流經外涵道，產生螺旋槳推力，25%會流經內涵道，產生噴射推力。

螺旋槳推力比噴射推力弱得多，但勝在產生所需燃料也少得多。要彌補推力不足，則要採用更大的風扇，和擴大外涵道，讓更多空氣可同時流過。

因此，渦扇引擎要提高效能，就要提高涵道比；渦扇引擎效率愈高，外殼和體積就愈大。