3.1单转子向多转子发展

WJ-6系列发动机压气机是单转子的十级轴流式亚音速压气机，由转子﹑静子和进气导向器三部分组成。涡轮为三级轴流反力式，由转子和静子组成。压气机转子和涡轮转子共用一根轴，工作转速12300r/min，由双级封闭差动游星减速器将轴转速减为螺旋桨工作转速1074r/min。为保证发动机启动和加速时的稳定工作，防止喘振，在第五和第八级压气机各装有两个放气活门。它的主要缺点是：启动时启动机需带动压气机和涡轮同步工作，所带载荷大，启动困难。十级压气机增压比为9.2，增压比低。转速有工作转速12300r/min和慢车转速10400r/min，经双级封闭差动游星减速器减速后螺旋桨转速仍较高，造成发动机工作时噪音大。

WJ-6发动机防止“喘振”办法就是采用放气方法，就是在压气机某级区间设置放气环，以使压力出现异常时及时泄压可避免喘振的发生。中间级放气防喘结构简单，有利于压气机在低转速下工作稳定，但使压气机增压比下降，降低功率输出。

单转子带来的固有缺陷主要有：(1)起动负荷大，启动困难；(2)必须设置压气机放气调整装置，在大气环境变化较大和起动过程中容易造成喘振；(3)发动机尺寸大，推重比小等。

多转子发动机启动时启动机只带动高压涡轮，载荷低，易于启动。典型的代表为加普惠的发动机PW150B型发动机。多转子发动机转速可调，发动机地面小油门状态时，螺旋桨转速低，噪音也就比单轴的低，低转速的低压压气机轴前端与减速器相连，可以使减速器的传动比较单轴的降低。

国外先进涡桨发动机核心机普偏采用多转子，压气机静子叶片可调的设计。而双转子和三转子的多转子设计是通过改变转子转速，改变压气机动片的切线速度来改变工作叶轮进口处气流相对速度的方向而达到防喘目的。这样它就不需要放气气活门。

国内发动机要向前进一步，必须向多转子方向发展。

3.2压气机向轴流式与离心式组合发展

涡桨发动机要求压气机具有高的总增压比，以获得高的热效率和单位功率。随着增压比的不断提高，压气机的结构形式也由最初的纯轴流式转变成目前大量采用的若干级轴流加一级离心的组合式压气机。轴流压气机级数的增加使得压气机后几级的"尺寸效应"愈加明显，气流损失增大，气动性能显著下降。由于离心压气机的转子结构刚性更好、抗外物能力更强，尺寸效应对离心压气机的影响小，因此用它来取代后面的轴流压气机是有利的，在极小尺寸情况下，有必要采用离心压气机系统。加普惠PW150A就采用的这种设计，如图1所示。

图1PW150A压气机简图

PW150型发动机采用轴流式和离心式的组合压气机，结构紧凑，压气效率高，是航空发动机设计的典型成功之作。

国产发动机可以从中获取更多设计灵感，在尺寸有限的条件下提高推重比，提高压气效率。

3.3高温材料的应用及回流环形燃烧室的设计

随着发动机性能的不断提高，要求燃烧室的进口温度和通过燃烧室的温升相应提高。由于热燃气温度正在接近涡轮材料的温度极限点，保持均匀燃烧显得尤为重要。这就需要采用具有大调节比系数的新型燃油喷嘴，以得到均匀的周向和径向温度分布系数。而更高的燃烧温度和更大的高压热辐射将使燃烧室火焰筒承受更大的热载荷，同时，由于更多的气流用于燃烧，导致用于冷却的气流减少，而且进口气流温度的升高降低了冷却气流的吸热能力，这都使得传统的火焰筒冷却技术不再有效，改进火焰筒的冷却和研究更耐热的材料已经势在必行。

提高涡桨发动机涡轮进口温度的方法主要有以下两种：一是寻求耐高温材料；二是采用涡轮冷却技术。在采用新材料方面，目前，单晶材料已广泛使用，下一步工作是研究防氧化与腐蚀的金属和陶瓷涂层。

燃烧室多采用回流环形燃烧室。

近年来，国外已经把研究新型喷嘴和改进火焰筒的冷却作为提高小型燃气涡轮发动机燃烧室性能的研究重点。燃烧室多采用回流环形燃烧室是一种燃烧室发展方向，即喷嘴方向不是指向涡轮方向，而是指向飞行航向，燃气在燃烧室内向前回流一定量后再向后流动继续充分燃烧后流向涡轮。这种结构设使得点火更加容易，燃烧尺寸更加紧凑短小，冷却更加充分，有利于提高发动机寿命和推重比。如PW150B型发动机就是这样的设计。

3.4燃油的控制由液压机械式向电子调节发展

随着计算机和自动化技术在航空上的应用，现在的飞机都向着数字化、智能化方向发展，电传的普遍应用，要求发动机必须实现全功能数字控制。液压机械式已不能满足要求，进一步的发展需采用电子控制和全功能数字电子控制。