飞机决定发动机的发展道路,往往是根据飞机的总体要求,专门设计一型发动机。例如美国在实施 ATF 计划时,就同时为其研制了 YF119、YF120 两种新型发动机。在此情况下,新型发动机能否跟上飞机的研制进度,便成了关键。否则,不如使用现有的发动机。实践证明:在航空工业发达且管理良好的国家,由飞机决定新型发动机的发展道路存在较小的风险,成功的把握较大;但在工业基础比较落后的国家,此种方法存在很大的风险。
2.依据已有或正在研制的发动机决定飞机的气动布局和各项性能。在此种思路下,飞机设计师只能根据已有发动机的几何尺寸与性能等来确定将要设计飞机的外形尺寸、起飞重量等。发动机是决定飞机、直升机性能与前途的关键因素,从这个意义上讲,正是发动机的进步,才推动航空工业的发展。这种例子有很多。
波音公司最初的 B-52 设计方案由于使用四台 T35 涡桨发动机与 B-36 相比没有任何优势,前景黯淡。在美国空军的要求下,波音公司不得不采用普•惠公司在 J57 基础上研制的 JT3 涡喷发动机。虽然 JT3 发动机能够有效平衡发动机的动力与经济性,但作为 B-52 的动力装置推力依然不足,最后不得不将其变为使用 8 台发动机的战略轰炸机。苏联当初下达远程轰炸机的研制任务后,米亚西舍夫设计局推出了安装 4 台 AM-3D 涡喷发动机的米亚-4 轰炸机。但因发动机油耗大、航程满足不了要求而落败。图波列夫设计局在竞争该项目时为了满足航程要求,决定采用涡桨发动机,正好库兹涅佐夫设计局的 HK-12 大功率涡桨发动机在该设计局最需要的时候诞生。假如没有在速度与航程上达到完美平衡的世界上功率最大的涡桨发动机,苏联绝不可能在 20 世纪 50 年代中期产生能够与 B-52 比肩的图-95 战略轰炸机。如果没有 HK-12 发动机,苏联也不可能在 60 年代研制出当时世界上最大的运输机安-22。同样情况也发生在英国的 SC.5“贝尔法斯特”运输机上。正是使用了 4 台 4,124 千瓦的罗•罗公司的“苔茵”Mk101 涡桨发动机,该机的最大起飞重量达到 139 吨,接近当时英国研制的四发大型客机 VC.10。

B-52 的 J57 是普惠的又一名作,核心机源自 JT3 涡喷发动机
1954 年,美国的诺斯罗普公司派出一个团队访问欧洲和亚洲,以了解北约和东南亚国家的防务需求。根据访问结果,该公司决定研制一种廉价、易于维护的轻型超音速战斗机 F-5。该机选用的 J85 涡喷发动机,原本是为 GAM-72 机载诱饵弹设计的,没有加力燃烧室,最大推力仅 9.34 千牛。在通用动力保证研制一种预计加力推力达 17.11 千牛的加力型之后,诺斯罗普公司才开始设计基于这种发动机的轻型战斗机。当美国空军的重型战斗机 F-15 正在研制的时候,一个对美国乃至世界战斗机研发具有历史性影响的私人组织“战斗机黑手党”成立了。他们汲取朝鲜战争和越南战争空战的经验教训,认为一架优秀的战斗机必须建立在能量机动理论的基础之上。这种飞机小而轻便,具有优异的机动能力。然而,他们的这种主张却与空军的想法背道而驰。由于财力有限,美国议会决定空军在采购一定数量的成本高昂的 F-15 的同时,必须采购低成本的轻型战斗机。空军不得不接受议会的要求并采纳“战斗机黑手党”的建议,发展一种与 F-15 高低搭配的轻型、低成本战斗机。初步竞争后 YF-17 与 YF-16 获胜。后来,美国空军认为 YF-16 除在技术、成本等因素占有一定优势外,在动力装置的选取上还占有更大的优势,既和 F-15 的动力装置通用,大大简化后勤保障和降低采购费用,也能降低研制风险。因此,YF-16 凭借动力装置的优势,赢得了胜利。
喷气式客机的发展同样有赖于发动机技术的进步。波音公司研发 B-52 并将 JT3 发动机作为其动力装置的经验,促成了 C-135/波音 707 四发大型飞机的诞生。由此改变了大型客机使用活塞发动机或涡桨发动机的历史。当英国罗•罗公司研制出的世界首台涡扇发动机“康维”于 1957 年定型后,首先被用于“胜利者”轰炸机。1958 年开始设计的 VC.10,被要求设计成能够满足洲际飞行的大型远程客机,出于航程与耗油率的考虑,维克斯公司决定为新型客机安装 4 台“康维”。受“康维”的影响,美国政府指令普•惠和通用电气公司立即研制涡扇发动机。前者对 JT3C-7 进行改装后于 1958 年完成了 JT3D-1 的设计。同年,装在波音 707 上的试飞非常成功。与原准机相比,新型涡扇发动机的起飞推力提高了 1/3,巡航耗油率降低了 13%,噪声减少 10 分贝。“康维”与 JT3D 均成为波音 707 与 DC-8 可供使用的发动机之一。可以说,美国的这两种早期的四发喷气客机之所以能够一直生产到 20 世纪八九十年代,与发动机的技术进步有很大关系。当法国的“快帆”和英国的“三叉戟”中短程客机已经投入使用或正处于研制阶段,波音公司开始进行波音 727 方案论证。当时的波音公司认为该机应当是一种小于波音 707 的中短程客机,因此原先的四发布局就不适宜于波音 727。此时,普•惠公司在军用的 J52 涡喷发动机基础上研制供运输机使用的 JT8D 涡扇发动机正处于研制阶段,其第一种型号 JT8D-1 的推力仅有 62.23 千牛,小于当时的 JT3D 发动机,假如使用两台 JT3D 或 JT8D,飞机就会变小且不能满足启动用户的需要。由于当时非常流行在飞机尾部安装发动机的气动布局,波音公司遂为波音 727 选择了 JT8D,并将之设计成美国第一种在飞机尾部安装发动机的民用客机。后来,JT8D 分别成为 DC-9、波音 737、“快帆”、“水星”、MD-80 等飞机的动力装置,成为世界上第一种销量超过 1 万台的民用发动机。在 20 世纪 60 年代,高涵道比涡扇发动机的出现,使波音 747、L-1011、DC-10 等宽体客机的研制成为可能。作为后起之秀的空中客车公司,当年为了避开与航空大国的正面竞争,将目光瞄向了无人问津的双发宽体客机。因为罗•罗公司不想为空客研制推力较大的发动机,且一心将与洛克希德公司的合作放在优先位置,空客只能重新制订其飞机发展规划。为了打入美国市场,空客决定采用美国发动机。当时在美国已经有比较成熟的、推力稍小一些的 CF6 和 JT9D 发动机,飞机的座位不得不由原来的 300 座减少到 250 座。因政治、经济等因素,空中客车公司选择了通用电气公司的 CF6。如果没有合适的发动机,空中客车公司说什么也不会上马双发的宽体客机。
