发展历程

自17世纪起，就有人尝试使用蒸汽动力或者内燃机实现可以使用的喷气式发动机，如荷兰物理学家惠更斯，以及后来的罗马尼亚人亨利·科安达的Coanda 1910。但是均以失败告终。

这个时期人们开始尝试混合式的喷气发动机。用一台常规的活塞发动机驱动风扇压缩空气，并在后面的空间里点燃燃气推进。这样的例子包括Coanda 1910、Campini Caproni CC.2、和日本用在神风特攻队的津-11发动机。这个时代的尝试被称为热喷射引擎（Moterjet）。这种发动机虽然结构简单，但是重量很大，推力不足，实用性很差。

解决问题的关键是使用由燃气驱动的涡轮来驱动压缩机，这样就可以省略掉热喷气引擎里面多余的活塞发动机并且提供更大的推力。这样的想法类似于燃气轮机。1903年挪威人Ægidius Elling发明了燃气轮机。但是这种技术还不能应用在喷气发动机上，因为当时的材料还不能生产这样的引擎，并且在安全性和连续工作性上还有很多问题。

其他的解决方法这时候也在进行着。奥匈帝国的Albert Fonó在1915年设计了一种通过燃气和压缩空气来提高炮弹射程的装置。这种装置通过变截面的进气道将炮弹高速飞行时的气流压缩并点燃，从而提供推力。奥匈帝国军队最终没有采取它的设计，于是他于1928年在德国注册了超音速冲压发动机的专利并在1932年获得通过。冲压发动机因此诞生。

1921年，法国人马克西姆·纪尧姆获得了第一个喷气发动机的专利。他的设计类似轴流式喷气发动机。1923年，美国国家标准局发表的一份报告怀疑了喷气发动机的作用。报告认为喷气发动机对于当时的低空飞行没有什么经济价值，甚至指出"任何可能的喷气推进器都没有什么实际价值，甚至在军事用途上。

1928年，英国克伦威尔皇家空军学院的弗兰克·惠特尔提出了新的喷气发动机设计。1930年1月，惠特尔提交了喷气发动机的设计专利并且在1932年获得了专利。惠特尔的设计是将两级轴流式压气机装在一个大型的离心式压气机前面，并由涡轮驱动。后来惠特尔去掉了前面的轴流压气机而使用一个更大的离心压气机。1937年这种发动机进行了实验，但是因为燃料泄漏故障而没有成功。因为英国政府没有兴趣，惠特尔的设计被搁置了。

与此同时，德国的汉斯·冯·奥安在德国进行着完全独立的设计。起初奥安的发动机是用电力驱动的，他的目的只是为了演示这种发动机的可行性。奥安后来加入了正在寻找喷气式发动机设计的亨克尔公司，并且试制了新的发动机。新的发动机最初使用氢作为燃料，后来改用了普通的航空燃料。他可以提供5kN的推力。1939年8月27日，飞行员Erich Warsitz驾驶着装着奥安喷气发动机的He-178从Rostock-Marienehe机场起飞。这是人类历史上第一架喷气式飞机。

使用离心式喷气发动机的英国喷气战斗机和使用火箭式和轴流式喷气发动机的德国战斗机都参加了第二次世界大战晚期的战斗。性能较为先进的德国喷气战斗机取得了优秀的战果。促使航空器在后来的时代迅速转向喷气时代。

功能用途

实际应用

喷气发动机

喷气推进是英国著名物理学家艾萨克·牛顿（Isaac Newton）爵士的第三运动定律的实际应用。该定律表述为：“作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力。”就飞机推进而言，“物体”是通过发动机时受到加速的空气。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上。喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机，一种是以比较低速的大量空气滑流的形式，而另一种是以极高速的燃气喷气流形式。

著名例子

涡扇发动机

这一同样的反作用原理出现于所有运动形式之中，通常有许多应用方式。喷气推进原理最早的著名例子是公元一世纪作为一种玩具生产的古希腊人希罗的发动机。这种玩具表明从喷嘴中喷出的水蒸气的能量能够把大小相等方向相反的反作用力传给喷嘴本身，从而引起发动机旋转。类似的旋转式花园喷灌器是这一原理更为实用的一个例子。这种喷灌器借助于作用于喷水嘴的反作用力旋转。现代灭火设备的高压喷头是“喷流反作用”的一个例子。由于水喷流的反作用力，一个消防员经常握不住或控制不了水管。也许，这一原理的最简单的表演是狂欢节的气球，当它放出空气或气体时，它便沿着与喷气相反的方向急速飞走。

内部现象

喷气发动机

喷气反作用绝对是一种内部现象。它不象人们经常想象的那样说成是由于喷气流作用在大气上的压力所造成的。实际上，喷气推进发动机，无论火箭、冲压喷气、或者涡轮喷气，都是设计成加速空气流或者燃气流并将其高速排出的一种装置。当然，这样做有不同的方式。但是，在所有例子中，作用在发动机上的最终的反作用力即推力是与发动机排出的气流的质量以及气流的速度成比例的。换言之，给大量空气附加一个小速度或者给少量空气一个大速度能提供同样的推力。实用中，人们喜欢前者，因为降低喷气速度能得到更高的推进效率。