喷气发动机

公元前400年，毕达哥拉斯的信徒阿尔希塔斯就尝试过制造一个喷气装置，使一个木鸟沿线飞行，可是因为推力不足而失败了。[2]

历史上最早的喷气发动机被认为是古希腊数学家亚历山大利亚的希罗（Hero of Alexandria）在公元1世纪发明的汽转球。它通过安装在金属球上的两个喷嘴喷出蒸汽使球转动。不过它只能输出很少的一点功率，只是一个玩具。

13世纪时中国已经出现了使用黑火药作为推进剂的火箭。他们常被作为礼花和军用火箭的推进器。最早的实用火箭发动机出现。此后的时间里，火箭的发展断断续续。

Coanda 1910，一種在1910年時公开的早期喷气式飞机设计。试验以失败告終。

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在航空器上使用的喷气式发动机，如亨利·科安德的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，來混合燃料後点燃推进。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（Motorjet）。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。[3][4][5]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。[6]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"现在看来，在目前，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。"[7]

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。

He-178，人类历史上第一架喷气式飞机

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油。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。

按照工作介質的来源，喷气发动机可以分为火箭发动机和涡轮喷气发动机两大类。

化学动力火箭

航天飞机使用的RS-68火箭发动机

利用燃烧的化学能推进的发动机。拥有很大的推力。但比冲较低且体积巨大。多用在运载火箭和武器上。

離子發動機

条目：离子推进器

一台在地面试车的离子发动机

将电离的气体用库伦力或洛伦兹力推进的电动喷气引擎。拥有超大的比冲与效率和较小的推力。目前多用在大型太空船的姿态调整用发动机和小型太空船的主发动机上。

涡轮风扇发动机

CFM56涡扇发动机的第一级风扇

条目：涡轮风扇发动机

在轴流式涡喷发动机的一级压气机上安装巨大的进气风扇的发动机。一级压气机风扇因为体积大，除了可以压缩空气外，还能当作螺旋桨使用。

涡轮风扇发动机的燃油效率在跨音速附近比涡轮喷气发动机要高。

喷气发动机可以应用在任何航空航天器上，吸入式发动机可以用在飞机、巡航导弹和空天飞机上。此外还可以用在气垫船和地效飞行器上。

火箭发动机则用于烟花、运载火箭、军用火箭、各种导弹和飞船上。

有时喷气发动机也会用在特制的汽车上，这些用于竞赛的汽车可以拥有极高的速度，有的甚至可以超过音速。一些爱好者也会把喷气发动机安装在家用汽车、滑板、甚至自行车上。美国曾经研制过在北极使用的喷气式雪橇。

有些喷气发动机会被改装成燃气轮机，用做发电、取暖之用。改造后的发动机大多使用天然气。

除了输出轴马力的涡桨和涡轴发动机之外，所有的喷气发动机都是依靠高速喷射推进剂，通过牛顿第三定律产生的推力来做功的。火箭发动机的推进剂携带于火箭内部。

涡轮喷气发动机

一台低涵道比的涡扇发动机的计算机模拟

氢燃料吸入式发动机

NASA的X-43高超音速试验机。它使用的是氢燃料的冲压发动机。可以飞到十倍音速。

飞机的发动机因为使用航空煤油作为燃料而产生的污染，已经对人类造成了很大的困扰。而使用燃烧后只生成水的氢燃料发动机就可以从很大程度上避免这个问题。此外，氢的燃烧效率比航空煤油要高很多，因此可以获得更大更经济的推力。

氢燃料的另一个用途是用作冲压发动机的燃料。特别是对于需要入轨飞行的空天飞机，携带的氢燃料在进入太空后也可以用在火箭发动机上。这样就不用为了大气层内的飞行携带额外的燃料。

氢燃料发动机的最大缺点就是氢燃料的安全性。液氢的储存和运输都很困难，并且很容易爆炸。这些问题严重影响氢燃料发动机的使用。直到现在，使用氢燃料发动机的飞机大多还停留在原型机阶段。