先说结论：在高空，由于氧气稀薄，发动机为了维持正常的推力，需要增大单位时间内的进气量来保证；可能有人要说，这不废话吗？的确是废话，但本文的价值，在于揭示飞机和飞机发动机在高空下是如何工作来保证进气量的。办法有两个，一个是增大压气机转速，让空气增压比升高；另一个是飞机本身飞的要快。

由于空气的稀薄程随高度变化，而且是非线性的，在17公里出有一个拐点，过了这个拐点，空气密度将随高度的增加而剧烈变小。所以在高空状态下，飞机要想尽办法来增加进气量，不然就死定了。

空气压强随高度的变化曲线，可见当飞机在17高度时，此时的空气压强只有地面的1/10

我们就以使用最普遍的涡扇发动机来说明，飞机在高空如何保证推力满足要求。涡扇发动机是：风扇-低压压气机-高压压气机-燃烧室-高压涡轮-低压涡轮-加力燃烧室的结构。任何空气来流，都要线先在进气口减速、预压缩，然后通过流经进气道，由涡扇发动机的风扇吸入，并经过低压压气机和高压压气机对空气逐渐增压，最终才会送到燃烧室进行燃烧，在这个过程中，稀薄的空气在近似绝热的条件下被逐渐压缩成高压空气。

以F414-GE-400为例，说明航空涡扇发动机的结构

比如F-15配备的F100涡扇发动机，增压比可达28.5：1，也就是说经过高压压气机后的压缩空气总压将达到发动机进口总压的的28.5倍；F-16配备的F110发动机更是可达到29.9-30.4：1；而民用的GE90X大涵道比甚至达到了十分变态的61：1！能够给空气增压到如此高的程度，涡扇发动机压气机可以说功不可没，压气机也承担了十分恶劣的工况。也正因如此，高压压气机也是除了发动机热端以外第二难设计的部件。

那么压气机工作，本身也要有动力来源，它的动力来源是哪里呢？其实是靠后端燃气涡轮的传动来带动旋转的。一般来说发动机会设置两级涡轮，分别是高压涡轮和低压涡轮。低压涡轮和低压压气机以及风扇通过传动轴连接，高压压气机和高压涡轮通过另一根独立的传动轴传动。这样，压气机可以自由调节转速，使风扇和涡轮都各自工作在最佳状态，满足各种状态下的进气要求，以及避免喘振事故的发生。

两级传动的涡扇发动机，分别用绿色和紫色代表两个传动组

除此之外，飞机在高空必须满足一定的最小速度，才能保证发动机的正常循环，而这个最小速度要比飞机在低空时的失速速度要大的多了。在20公里以上的高空，一般至少要达到1倍多音速的速度才行。为啥呢？其实这也是为了发动机的保证进气量足够。因为单位时间进气量=截面积X空气相对流动速度X空气密度，高空空气稀薄，因此空气密度小；只有达到一定速度时，空气的流量才能满足发动机最起码的工作循环要求，否则推力不足，甚至可能导致熄火。而截面积是没法改变的，所以只能改变空气相对流动速度，也就是自己要飞的快一些。

如下图是AL-31F发动机的推力曲线图。横坐标代表飞行马赫数，纵坐标代表推力，每条曲线都代表一个高度下测到的推力。可以看到，在0高度时，飞机发动机的速度允许是0，而随着高度增加，曲线的最小速度也就随之增加，在20km高度时，速度不能小于1.4马赫。而在每一种高度下，随着飞行马赫数增加，推力也随之增加。这也说明飞机速度越快，单位时间进气量越大，也就越能够产生更高推力。所以一般高空飞机我们都叫高空高速飞机，只有飞得够快，才有能产生足够的推力维持升力平衡。有人说飞的快那阻力不也大吗？确实，当飞机飞到一定速度时，阻力和推力就达到了平衡，就再也无法提速了，所以飞机都是有极限速度的。但是由于高空空气稀薄，反而让飞机的飞行阻力变低，所以一般飞机的极限速度都是在一定高度下的高空飞出来的。（当然了，不可能无限高，不然发动机没法工作）。

AL-31F发动机推力曲线

只有像U-2这种特殊设计的，用超大展弦比和超大机翼面积的飞机才敢在高空飞低速。而像民用客机波音777，虽然发动机推力巨大，无奈它太重了，而且那个夸张的大涵道比发动机阻力也较大，飞不了高速，所以升限也就只有10000多米。

低速飞机能飞到25公里以上的也就U-2了

适合飞高空高速的战斗机，其实长这样

虽然有历史上有少数飞机可以达到20公里以上高度的升限，比如U-2，SR-71，歼-8等，但是实际上高空高速现在意义已经不大了，目前大多数的飞机实用升限都小于20公里。

航空发动机专业的同学来回答一下。

现在的航空发动机一般都是涡轮燃气发动机，这种发动机的结构中，都必然有一种被称为压气机的结构（Compressor），这种结构通过层层叠叠的叶片【如下图所示，就是航空发动机里面的多级压气机叶片】，将空气加压，所以即便是稀薄的空气也能够在高压之下为燃烧室内的燃烧提供充足的氧气。我看到有的答主说是“风扇”在加压，这个说法是错误的，风扇的加压能力极为有限，主要用途是提供推力，而不是增加压力。

下面这张图就是正在旋转的压气机。而且随着压力的增高，发动机的效率也会提高，因此发动机的压气机给空气增压的能力是非常重要的，我们称之为“增压比”，而我们常说的发动机“三高”，也就是高增压比、高涵道比、高涡轮前温度是航空发动机效率提高的关键因素。

比如说最先进的民用发动机之一GE9X的增压比可以达到61，由此带来了这一型号发动机超高的运行效率。【如下图所示，就是GE9X的介绍】

当然，高空空气的稀薄也给发动机的设计带来了很大的问题。

从理论上说，即便是最先进的发动机，随着飞行高度的增加，空气越来越稀薄，发动机是一定会在某一个高度再也不能工作。而为了保证飞机能够应付这种空气稀薄的状态、发挥发动机的最高效率，飞机发动机的工程师们要花费更多的心思。

最简单的说，我们在计算发动机工作状态的时候，有一个很重要的概念，就是要把所有的跟发动机性能相关的特性曲线转化成“海平面标准大气压”状态，也就是说，发动机的形状、转速什么都不变，随着海拔和温度的变化，发动机的运行状态在特性曲线上的位置也会发生改变。这就有利于我们不必考虑发动机实际工作的海拔和温度了。

总之，高空空气稀薄这个事情，对于航空发动机是一个很重要的问题，但是我们的工程师已经充分考虑到了这个问题，并且提出了对应的办法呀。

这个问题老梁来回答。

也是啊！九年义务教育就告诉咱，燃烧有三要素，氧气，着火点，和可燃物。

对于飞机来说，可燃物就是煤油，着火点好说，您点他不就完事了，火柴的温度不够，咱还有火药，再不济咱还有电打火。

氧气这就不好说了，毕竟现在的飞机，这家伙飞的那是越来越高了。

大家伙也知道，这高度越高，上边的氧气他就越少。

为嘛青藏高原要有啥高原反应，说道根子上一个是气压小了点，肺里的压强大把青藏高原的大气压强给顶住了，空气进不去了，您听着喉咙干拉，这肺压根就不工作，这不坑人吗？再有一个就是氧气少。

所以高空飞行的飞机，那嘎达的氧气更可怜。

咱都知道，战斗机那屁股后头的火苗子，急眼了这都是蓝汪汪的，温度绝对高，那意味着吞进去的氧气绝对少不了。

您这头少，但您那头却吃得多，这咋整？

一台发动机全给您解决了。

咋说呢？发动机大体分七个结构，咱只要了解前四个，题主的问题就解决了。

首先是风扇，这家伙是管吸气的，这好理解。

跟着就是低压压气机，听这名您就知道了，你高空气压就低，吸进去的空气可不就是低压的吗？压气机一听您就明白了，这不就是压缩空气吗？

对喽！先把这低压气体压的高一点，咱再来个走你。

这就进了高压压气机，为嘛是高压呢？低压这么一压缩可不就是高压了吗？然后这还是个压气机，于是这部分空气又进一步压缩。

说道这里估计有小伙伴要问：“咋压俩回呢？”

高度太高了，压一次不够劲啊！得多压一次。

这回压完了，直接就进入燃烧室，呼呼啦啦的就着了，氧气要多少管够！撑不死你找前边俩大兄弟去要，当然您千万别到太空去遛弯，那可没有氧气，您就是把再装俩压气机这都不成，没东西不是。

那么这么做就可以万无一失了吗？

你快拉倒吧！军事装备咋也要做到两手抓，两手都要硬的程度，不然他就不是军事装备了。

最后一点提高氧气进入燃烧室的手段就是提速。

因为这里边有一个公式，这进气量的多少，和您这进气道的横截面积，空气速度以及空气密度有关系，啥关系呢？您把后边这三数据乘起来就完事了。

进气道的横截面积这改不了，设计师就给你这么大一口子，再说口子在开的大一点，这飞机那不叫飞机叫吸尘器了。

空气密度也改变不了，那么剩下的就是空气速度了。

那咋让空气速度提速呢？空气的速度提不起来，咱可以提升飞机的速度，相对的来说空气速度不就起来了吗？这就叫相对速度。

所以啊！您就瞅吧，这飞机飞的越高，他的飞机飞的就越快，因为不快的话，指不定发动机就给你撂挑子了，毕竟吃不饱，出来干活，谁也委屈，不撂挑子才怪呢？

好了，今天就写到这里，喜欢的朋友加个关注，顺手点个赞呦！

为了回答这个问题，首先介绍一下喷气式发动机的主要构造和原理：

喷气式发动机按工作原理分成两大类——涡喷和涡扇。

涡喷发动机前端设置一系列压气机叶片，通过压气机叶片高速旋转，将外界空气抽入发动机，并在抽入的过程中对空气进行连续加压，这样就可以向燃烧室注入符合要求的高压空气。高压空气和航空煤油喷雾混合，点火，燃烧，经过一个拉瓦尔喉道（收缩-膨胀）向后方喷射，在喷射过程中推动涡轮旋转，这个涡轮旋转会带动前端的压气机继续旋转，这样就产生了持续性工作力量。

涡扇发动机的原理较为复杂，前端压气机分成了两个涵道，直径较大的外涵道和直径较小的内涵道。被压气机吸入的空气也被分成两个部分，一部分走外涵道，加压之后，并未流入燃烧室参加化学反应；另一部分走内涵道，如同涡喷发动机那样，参加化学反应。

两个空气之后在喷管部位混合，合并之后喷向外界，形成反作用的推力。

从原理上来看，无论是涡喷还是涡扇发动机，都是属于“自带”压气机的航空发动机，对于外界大气压强变化并不敏感，因为这些喷气式发动机的加压效果达到20倍以上。正因为如此，使用喷气式发动机的飞机，能够在10000米以上高度飞行，甚至还可以达到20000米以上高度。相比之下，采用活塞式动力的飞机，一般低于5000米，如果配置涡轮增压器可以达到10000米左右，再往上就很难了。

这个问题呢就回答到这里吧。

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无论是涡扇／涡喷气式发动机，发动机都有很多级“风扇”以及压气机，确保空气流量满足发动机的供气需要的！

飞机发动机的工作高度决定着飞机的实际升限。

您好，军武杂谈为您解答——因为飞机发动机会对空气进行“加压”，解决氧气稀薄问题。

现代军用喷气式发动机，大抵上可以分为涡喷发动机和涡轴发动机。这两种发动机无论是哪种，在工作的时候，都会对吸入的空气进行“加压”，然后和航空煤油混合燃烧后产生推力。

通俗点讲，现代军用喷气式发动机类似于一台飞行的高压锅，即使高空的空气稀薄，但是在吸入并且加压之后，还是能够让航空煤油燃烧的。

但是这也有一定的限制，比如在10000米的高空，空气就稀薄得比较厉害，这时候再强力的发动机，也会出现功率下降和可靠性降低等问题。

所以我们能够看到，大部分的现代战斗机都会标明其在不同高度下的飞行性能差异，飞行员在训练中也会着重进行说明。防止在实际的飞行过程中，因为飞机飞的高度实在是太高，导致出现发动机停车等问题。

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高空中尽管空气稀薄，但是毕竟还是有一定密度的空气。而飞机飞行速度快，进气量大，加上压气机的作用，还是可以保证飞机发动机燃烧所需足够的氧气的。

比如波音747客机的发动机进气量就达到320千克／秒，还有的客机进气量甚至高达1.4吨／秒，美军F22隐形战机进气量也达到了140千克／秒。这么多空气中含有的氧气自然是足够燃烧的。

F22隐形战机的F119涡轮风扇发动机总增压比可达23～27，足以把稀薄空气变成高压、高温的浓密气体。

这就是为什么飞机还是要有飞行限高的，这说明在合理的高度上氧气还是可以足够供应。当然，超出限定高度了，氧气可能就不够了，大多数飞机的飞行高速一般都不超过2万米左右。

飞机发动机有一个增压比的参数，代表发动机能将进气增压多少倍。比如民用涡扇发动机增压比一般是40-50，在高空假如大气压为0.1个海平面标准大气压，经过发动机压气机增压以后进入燃烧室的气压就变成4-5个标准大气压。

军用发动机为了提高推重比，减轻发动机重量，压气机级数较少，导致增压比较低，一般只有24-32。

飞机一般都在平流层飞行尽管氧气少但还是够一般飞机发动机正常使用，另外飞机上备有空气压缩机在低空飞行时会压缩存储一些空气以备使用，如果超过平流层飞行的航天飞机和宇宙飞行器就需要携带液氧以备发动机和驾驶员使用。

可以这么说，飞机在高空飞的时候阻力小，同时需要的推力也小，这样以少量的进气和少量的燃油就可以使飞机能保持巡航状态。但是由于高度高，发动机推力小，升力也小，所以高高原机场不是什么飞机都能飞的，只有发动机推力储备大的飞机才能飞高高原，就像737NG只有700可以飞高高原，320系列只有319以下的可以飞高高原，就是因为机身轻，发动机推力储备大。