Почти полвека самолеты обходились пропеллером, пока в начале 1940-х не состоялся первый успешный полет на реактивной тяге. Конструкция и летные качества реактивного самолета произвели переворот в авиации.
Первый реактивный истребитель «Мессершмитт» Ме-2б2, начал разрабатываться в 1939 и поступил на вооружение «Люфтваффе» в 1944 г. Еще через 8 лет свой первый реактивный лайнер - «Комет» британской фирмы «Де Хевиленд» - получила гражданская авиация.
Авиационные реактивные двигатели подразделяются на две большие группы - жидкостно-ракетные (ЖРД) и воздушно-реактивные (ВРД). Они имеет одинаковую природу, но при этом между ними существует принципиальное различие. В ЖРД кроме топлива используется также свой окислитель (жидкий кислород), необходимый для сгорания топлива, а ВРД используют для этой цели атмосферный кислород.
Простейшим примером ВРД является прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД), представляющий собой трубу с воздухозаборником спереди, камерой сгорания посредине и соплом для исходящих газов сзади. При поступательном движении самолета воздух поступает в двигатель и сжимается. При этом топливо распыляется в воздушном потоке и сгорает, а образующиеся газы с огромной скоростью выходят через сопло, создавая переднюю тягу для движения самолета. Однако все двигатели этого типа работают только в случае, если самолет летит со скоростью, обеспечивающей достаточную компрессию воздуха. ПВРД наиболее эффективно работают при скорости 2400-4000 км/час. Поэтому раньше для разгона самолета на взлете приходилось использовать дополнительные (ракетные) двигатели. В современных самолетах для устранения этого недостатка двигатели имеют более сложную конструкцию.
ТРД
Турбореактивные двигатели (ТРД) работают по тому же принципу, что и газовая турбина. Они похожи на ПВРД, только в передней части у них расположен компрессор, который всасывает воздух и направляет его в камеру сгорания. Образующиеся в результате сгорания топлива газы проходят через турбину и далее через заднее сопло в атмосферу. Проходя через турбину, газы обеспечивают ее вращение с высокой скоростью.
Вращение турбины используется по-разному. В ТРД ее вал соединен с компрессором для подачи воздуха, и, поскольку двигатель сам обеспечивает необходимую степень сжатия воздуха, самолет способен подняться в небо без дополнительных мощностей и лететь со скоростью меньшей, чем у реактивных самолетов, хотя может развивать и скорость, превышающую скорость звука.
ТВД и ТВВД
В турбовинтовых двигателях (ТВД) турбина вращает пропеллер, который создает тяговое усилие. Такие самолеты не поражают своей скоростью. Более современные турбовинтовентиляторные двигатели (ТВВД) объединяют возможности реактивной и винтовой тяги.
В ТВВД большой многолопастной пропеллер, расположенный впереди, создает поток воздуха, который проходит сквозь центральную часть двигателя и обтекает его снаружи. Этот наружный поток создает тяговое усилие подобно обычному пропеллеру. Большинство дозвуковых транспортных самолетов оснащены сегодня ТВВД. Эти двигатели мощнее при низких скоростях, поэтому самолет может взлетать с более коротких взлетных полос, и газы, образующиеся при сгорании топлива, выходят с меньшей скоростью, производя меньше шума.
Форсажные камеры
Большинство сверхзвуковых самолетов имеют форсажную камеру, которая при необходимости создает дополнительную тягу за счет впрыска добавочного топлива в исходящие газы после прохождения ими турбины. Сгорая, топливо увеличивает скорость исходящих газов. Резко возрастает тяга, но с ней и расход топлива. Поэтому форсажные камеры используются в основном на взлете, а в военных самолетах - для увеличения скорости при выполнении маневра.