第1章 航空發動機概述001
1.1 航空發動機的發展歷程001
1.1.1 活塞式發動機001
1.1.2 燃氣渦輪發動機003
1.2 渦噴渦扇發動機概述007
1.2.1 組成與工作機理007
1.2.2 發動機性能評定009
1.2.3 發動機劃代011
1.3  渦軸渦槳發動機概述014
1.3.1 結構形式和工作特點014
1.3.2 評定性能的指標018
參考文獻021
第2章 燃氣渦輪發動機原理023
2.1 產生推力的原理023
2.2 熱力循環和效率024
2.3 不同類型發動機的熱力循環026
2.3.1 渦輪噴氣發動機026
2.3.2 渦輪風扇發動機028
2.3.3 渦輪螺旋槳、槳扇和渦軸發動機030
2.3.4 加力渦噴發動機031
2.3.5 幾種發動機推進效率的比較031
2.4 進氣道033
2.4.1 進氣道的類型034
2.4.2 進氣道的性能參數037
2.5 風扇和壓氣機040
2.5.1 壓氣機的分類040
2.5.2 壓氣機的工作原理042
2.5.3 壓氣機的主要性能參數046
2.5.4 壓氣機繫統性能046
2.6 燃燒室047
2.6.1 燃燒室的類型048
2.6.2 燃燒室的工作過程048
2.6.3 燃燒室的主要性能參數051
2.6.4 燃燒室特性052
2.6.5 加力燃燒室053
2.7 渦輪054
2.7.1 渦輪的工作原理055
2.7.2 渦輪的主要性能參數056
2.7.3 渦輪特性057
2.8 噴管058
2.8.1 噴管類型058
2.8.2 噴管性能059
2.8.3 其他功能062
2.9 壓氣機與渦輪共同工作063
參考文獻065
第3章 航空發動機的主要構成068
3.1 壓氣機（風扇）068
3.1.1 離心式壓氣機069
3.1.2 軸流式壓氣機070
3.1.3 材料074
3.2 燃燒室074
3.2.1 單管燃燒室075
3.2.2 環管燃燒室075
3.2.3 環形燃燒室076
3.2.4 材料077
3.3 渦輪077
3.3.1 導向器葉片077
3.3.2 渦輪盤078
3.3.3 渦輪工作葉片078
3.3.4 材料080
3.4 加力燃燒室080
3.4.1 擴壓器081
3.4.2 供油裝置081
3.4.3 點火裝置082
3.4.4 火焰穩定器083
3.5 排氣繫統084
3.5.1 亞聲速噴管085
3.5.2 超聲速噴管086
3.5.3 噴管變幾何結構087
3.5.4 引射噴管087
3.6附件傳動088
3.6.1內部齒輪箱089
3.6.2徑向傳動軸090
3.6.3外部齒輪箱090
3.7潤滑繫統090
3.7.1滑油箱091
3.7.2滑油散熱器091
3.7.3滑油繫統的其他裝置092
3.8空氣繫統093
3.8.1冷卻094
3.8.2封嚴096
3.8.3軸承載荷控制098
3.9控制繫統099
3.9.1概述099
3.9.2液壓機械式控制繫統102
3.9.3數字控制繫統104
3.10渦軸渦槳發動機的構造特點107
3.10.1燃燒室107
3.10.2自由渦輪109
3.10.3排氣裝置110
3.10.4減速器110
3.10.5粒子分離裝置110
3.10.6紅外抑制裝置111
3.10.7螺旋槳和調速繫統112
參考文獻113
第4章 航空發動機研制發展階段劃分及其特點115
4.1國外航空發動機發展的管理理念演變115
4.2航空發動機的研制階段117
4.2.1需求分析與論證階段118
4.2.2方案設計階段119
4.2.3詳細設計階段122
4.2.4試制與驗證階段123
4.2.5生產與服務階段123
4.3技術成熟度評價方法123
4.3.1基本概念124
4.3.2發展沿革124
4.3.3技術成熟度評價方法124
4.3.4技術成熟度等級評價流程127
4.3.5評價細則128
4.4我國航空發動機全壽命管理概要139
4.4.1預先研究140
4.4.2工程研制141
4.4.3使用發展142
參考文獻143
第5章 航空器對動力的需求分析144
5.1概述144
5.2飛機任務分析145
5.2.1飛機任務需求146
5.2.2約束條件分析150
5.2.3分繫統性能參數優化選擇153
5.2.4分繫統性能參數指標的優化迭代155
5.3發動機能力需求與指標體繫156
5.3.1任務飛行能力156
5.3.2作戰適用能力156
5.3.3環境適應能力156
5.3.4部署與快速出動能力156
5.3.5生存能力157
5.3.6綜合保障能力157
5.3.7經濟承受能力157
5.4主要技術指標159
5.4.1性能與適用性159
5.4.2環境適應性167
5.4.3結構完整性168
5.4.4戰鬥生存力170
5.4.5“五性”171
5.4.6經濟可承受性172
5.4.7子繫統適應性與完整性173
參考文獻174
第6章 發動機初步總體設計175
6.1設計點性能分析176
6.1.1目的176
6.1.2設計點循環分析176
6.1.3舉例發動機的選擇：設計點分析183
6.2非設計點性能分析191
6.2.1目的191
6.2.2分析計算191
6.2.3非設計點循環分析示例193
6.3確定發動機尺寸：安裝性能198
6.3.1概念198
6.3.2分析計算199
6.3.3發動機安裝性能和終尺寸確定的實例200
6.3.4AAF發動機性能202
6.4小結206
參考文獻206
第7章 部件和繫統的設計及要求208
7.1主要部件設計208
7.1.1壓縮部件208
7.1.2主燃燒室和加力燃燒室214
7.1.3高壓渦輪和低壓渦輪219
7.1.4噴管224
7.2發動機總體結構設計225
7.2.1結構布局內容225
7.2.2發動機轉子支承方案226
7.2.3發動機承力繫統228
7.2.4臨界轉速估算229
7.2.5重量估算229
7.3發動機控制繫統231
7.3.1控制繫統要求232
7.3.2控制繫統設計流程簡介234
7.3.3控制繫統的發展237
7.4發動機子繫統設計239
7.4.1燃油繫統239
7.4.2潤滑繫統241
7.4.3健康管理繫統243
7.4.4電氣繫統245
7.4.5點火繫統246
7.4.6起動繫統246
7.4.7防冰繫統247
7.4.8尾噴管繫統247
參考文獻248
第8章 航空發動機通用質量特性250
8.1概述250
8.1.1基本概念250
8.1.2“五性”要求分類和主要提出方法252
8.1.3裝備“五性”指標體繫簡介253
8.2可靠性260
8.2.1航空發動機可靠性的重要性260
8.2.2航空發動機可靠性要求和指標體繫261
8.2.3航空發動機可靠性設計267
8.2.4發動機故障模式、影響及危害度分析268
8.2.5發動機故障報告、分析和糾正措施繫統（FRACARS）268
8.2.6發動機可靠性的檢查與評估269
8.2.7發動機研制階段的可靠性驗證試驗272
8.2.8發動機使用階段的可靠性評定273
8.3維修性274
8.3.1維修性的意義274
8.3.2要求和指標275
8.3.3維修技術要求277
8.3.4維修性評估驗證278
8.4測試性279
8.4.1要求與指標279
8.4.2測試性評估驗證280
8.4.3持續改進280
8.5保障性280
8.5.1要求與指標280
8.5.2保障性驗證要求282
8.6環境適應性283
8.6.1發動機整機要求283
8.6.2發動機附件要求289
參考文獻290
第9章 航空發動機適航性292
9.1概述292
9.1.1基本概念292
9.1.2適航法規簡介293
9.1.3民用航空器適航性工作294
9.1.4國外軍用飛機適航性工作296
9.1.5軍用飛機與民用飛機適航性比較298
9.2軍用飛機適航性300
9.2.1研制階段適航性主要工作項目300
9.2.2軍用飛機適航性要求301
9.2.3軍用飛機適航性驗證304
9.2.4軍用飛機適航審查306
9.3航空發動機適航性308
9.3.1發動機適航法規308
9.3.2某型航空發動機適航審查基礎311
9.3.3適航安全性水平314
9.3.4航空發動機適航性設計315
9.3.5某型發動機適航審查符合性方法316
參考文獻317
第10章 航空發動機試驗鋻定319
10.1試驗鋻定的概念和內涵319
10.2試驗鋻定的內容和範圍320
10.3試驗鋻定特點、流程和要求321
10.3.1試驗鋻定特點321
10.3.2試驗鋻定的流程322
10.3.3試驗鋻定的總體要求與主要規範324
10.4國外航空發動機試驗鋻定情況328
10.5技術指標驗證需求332
10.5.1性能與適用性332
10.5.2環境適應性334
10.5.3結構完整性334
10.5.4戰鬥生存力335
10.5.5“五性”335
10.5.6經濟性336
10.5.7子繫統適應性與完整性336
10.6航空發動機試驗考核體繫337
10.6.1頂層規範驗證試驗項目337
10.6.2試驗考核體繫分析341
參考文獻350
第11章 航空發動機使用發展352
11.1概念與內涵352
11.2使用發展的作用意義353
11.2.1改進可靠性和耐久性353
11.2.2提高性能和擴大用途353
11.2.3降低成本和費用354
11.3使用維修與監控354
11.3.1飛機維修活動354
11.3.2發動機的維修工作355
11.3.3發動機健康管理357
11.4可靠性增長365
11.4.1定義365
11.4.2可靠性增長的需求365
11.4.3可靠性增長案例分析366
11.4.4可靠性增長的主要做法367
11.5定壽延壽368
11.5.1航空發動機壽命的內涵368
11.5.2常用定壽方法369
11.5.3結論372
11.5.4某型發動機單機延壽案例372
11.6繫列化發展374
11.6.1繫列化發展的技術途徑374
11.6.2CFM 56發動機的繫列化發展案例介紹375
11.6.3AЛ-31Ф繫列發動機案例介紹378
參考文獻380
第12章 航空發動機標準體繫382
12.1概述382
12.1.1定義382
12.1.2標準在國家建設中的地位和作用382
12.1.3軍用標準化的歷史385
12.1.4我國軍用標準化概況386
12.1.5國外先進標準390
12.2軍用裝備標準化管理391
12.2.1型號標準化工作391
12.2.2型號專用規範393
12.2.3標準化程度評價393
12.2.4軍用標準的選用和剪裁394
12.3航空發動機標準體繫特點394
12.3.1國外航空發動機標準體繫分析395
12.3.2國內航空發動機標準體繫分析397
參考文獻401
第13章 航空發動機技術狀態管理402
13.1概述402
13.1.1技術狀態管理發展的歷史402
13.1.2定義403
13.1.3技術狀態管理405
13.2技術狀態標識405
13.2.1定義405
13.2.2主要活動405
13.3技術狀態控制408
13.3.1概念408
13.3.2原則409
13.3.3工程更改409
13.3.4偏離/超差411
13.3.5接口控制411
13.4技術狀態記實411
13.5技術狀態審核412
13.5.1定義412
13.5.2人員412
13.5.3地點412
13.5.4步驟412
13.6監督與實施412
13.7應用案例413
參考文獻413
第14章 航空發動機經濟可承受性415
14.1概述415
14.1.1裝備費用的構成與作用415
14.1.2裝備經濟可承受性416
14.2經濟性研究基礎417
14.2.1壽命周期費用分解結構417
14.2.2費用的時間價值418
14.2.3熟練曲線418
14.2.4費用估算程序420
14.2.5費用估算方法424
14.2.6壽命周期費用論證要點427
14.3基於PRICE軟件的壽命周期費用論證429
14.4發動機經濟性算例分析431
14.4.1某預研計劃算例分析431
14.4.2某渦扇發動機全壽命費用分析432
14.5控制發動機全壽命費用的措施434
14.5.1費用作為獨立變量的方法434
14.5.2控制發動機費用的途徑分析436
參考文獻436
符號表438

航空發動機是飛機的“心髒”， 是科技人員無止境追求的高精尖復雜機器， 因而被人們稱為工業皇冠上的明珠。
通常來說， 一型航空發動機從概念設計、基礎研究、技術攻關到研制生產和服役， 基本上要耗時至少20 年， 從服役到退役需20～50年。航空發動機產品從孕育到退役經歷的分析、設計、試驗、制造和使用等各個發展階段， 都需要相適應的理論指導和技術來支撐。
目前我國高校航空發動機專業教科書中， 通常設有航空發動機原理、結構與強度、燃燒與傳熱、控制等專業課程。學生們在掌握了這些理論知識再經過一段時間的工作實踐後， 基本都能夠順利地成為一名相應專業方向的設計師或技術人員。
但是， 對於想要盡快成為一名航空發動機的繫統工程師、總設計師或高級技術管理師的相關人員來說， 需要從全局來把握航空發動機工程的特點和規律， 也就是需要掌握航空發動機從各部件到總體的全繫統知識， 以及工程涉及的用戶需求、產品概念、設計、試驗、制造、使用和管理等各環節的全過程知識， 即全繫統、全過程“兩全”知識。本書力圖提供航空發動機全繫統和工程全過程的相關知識， 包括基本要求、程序、理論、方法和途徑， 而沒有過多地涉及深入的發動機原理和結構等目前高校教材中已有的理論知識內容。本書適用於有一定航空發動機專業知識的高年級本科生或研究生， 以及有一定航空發動機領域工作經歷的人員。
發展一型航空發動機工程產品， 要具備“必需、可行、好用、經濟” 四個要素， 纔稱得上成功， 本書內容也在一定程度上反映了支撐這四個要素的基本知識。作者把書名定為《航空發動機工程通論》，是因為該書主要介紹了航空發動機工程所涉及的基本知識， 這有利於幫助技術和管理人員更好地理解和掌握航空發動機獲得成功必須全面考慮及繫統權衡的相關要素， 從而發展優良可靠的航空發動機產品，推動航空事業的進步。
工程科學注重於將基礎科學應用於終產品， 從而改變社會和造福人類， 是人類科技活動的終極目標。沒有工程產品， 科學技術就成了空中樓閣。因此， 人類在工程上投入的金錢和精力多。對於航空發動機的經費投入來說， 在其科學、技術、工程方面的投入比例大約是1:10:100。因此， 掌握和應用航空發動機工程科學的理論知識對於促進航空發動機發展是非常必要的。
作者基於多年從事航空發動機工程實踐的認知， 並參考了相關技術資料， 撰寫了這本航空發動機工程參考書。同時， 本書也是對近年來我國航空發動機工程發展中的理論和實踐總結的嘗試。在編寫本書的過程中， 很多業內專家和同事提供了大量有價值的素材和有益的建議， 在此表示感謝。尤其感謝中國航發集團胡曉煜女士、姚華和焦炟先生， 西北工業大學張曉博先生， 南方科技大學任光明、魏佐君、王波先生和陳曦女士，以及何峻女士和程衛華、陳超、王奉明、唐正府、王井科、宋志平、蘇中高先生等。
本書涉及面廣泛， 引用了大量的文字、圖、表、數據等， 對這些原作者表示衷心感謝！ 此外， 有的圖、表和數據等內容難以溯源， 未能注明出處， 敬請諒解！ 由於作者水平和時間有限， 難免有敘述不深不透， 甚至存在錯誤與不妥之處， 敬請讀者批評指正。