Prototyp He 280 V1, DL+AS na pasie startowym.

W latach 1935-1945 zakłady lotnicze Ernst Heinkel Flugzeugwerke Rostock, znane później jako Ernst Heinkel AG, odegrały znaczącą rolę w rozwoju napędu odrzutowego i jego zastosowania w lotnictwie. Pionierem napędu odrzutowego w Niemczech był Hans Holzwarth, który jako pierwszy, na początku XX wieku, zbudował turbinę gazową posiadającą komorę z kontrolowanym procesem spalania.

Jednak prawdziwymi pionierami napędu odrzutowego byli Francuzi. Już w 1908 r. inżynier Caravodine opracował założenia teoretyczne, a następnie zbudował pierwszy odrzutowy silnik pulsacyjny. Rok później inżynier Marconnet zaprojektował silnik z napędzaną z zewnątrz sprężarką. W 1910 r. Henri Coanda zbudował samolot napędzany śmigłem umieszczonym w tunelowej osłonie, co zapewniło większy ciąg, niż w przypadku tradycyjnie montowanego śmigła. W 1916 r. August C. E. Rateau skonstruował turbosprężarkę napędzaną energią gazów spalinowych silnika lotniczego. Wynalazek natychmiast zastosowali w praktyce Amerykanie. W 1918 r. Stanley Moss zastosował turbosprężarkę w silniku Liberty zwiększając jego moc z 230 do 366 KM.
Pierwszy silnik odrzutowy opatentował w 1921 r. Francuz, Maxime Guillaume. Silnik wyposażony był w komorę spalania, sprężarkę oraz turbinę napędzaną gazami wylotowymi i stanowił pierwowzór dla wszystkich późniejszych konstrukcji. W tym czasie jednak żadna licząca się firma związana z przemysłem lotniczym nie zainteresowała się tym pomysłem. W 1930 r. Anglik, Frank Whittle, uzyskał patent nr 347206 na silnik odrzutowy ze sprężarką i turbiną osiową, komorą spalania i okrągłą dyszą wylotową, co zapoczątkowało zainteresowanie napędem odrzutowym na Wyspach Brytyjskich i kilkanaście lat później zaowocowało powstaniem pierwszych samolotów odrzutowych.

Przygotowania do startu He 280 V1.

W Niemczech po zakończeniu I wojny światowej prace nad nowym napędem lotniczym prowadzono w zakładach Heinkel. Prace znacząco przyspieszyły dopiero w połowie lat 30. XX wieku po oficjalnym ogłoszeniu powstania niemieckich sił powietrznych – Luftwaffe. W kwietniu 1936 r. firma Heinkel zatrudniła młodego naukowca, absolwenta fizyki na politechnice w Göttingen (Getynga). Był nim Hans-Joachim Pabst von Ohain, który urodził się 14 grudnia 1911 r. w Dessau, a badania nad napędem reaktywnym prowadził już jako student od jesieni 1933 r. Swój pierwszy, doświadczalny model turbiny gazowej zbudował w 1935 r. w warsztacie samochodowym Bartels & Becker w Göttingen. Wkrótce potem, 15 maja 1935 r., złożył dokumenty patentowe „Metoda wytwarzania strumieni powietrza przeznaczonych szczególnie do napędu statków powietrznych”, które po zatwierdzeniu, w połowie 1936 r. zostały zaklasyfikowane, jako tajne.

Idea napędu odrzutowego, który projektował von Ohain, opierała się na silniku rotacyjnym o ciągłym spalaniu, który wytwarzał ciąg napędowy korzystając z zasady odrzutu strumienia gazów wylotowych. Schemat działania silnika był bardzo prosty: Powietrze wpadające od przodu przez wlot powietrza dostawało się do kompresora, gdzie ulegało termodynamicznemu sprężeniu za pomocą sprężarki odśrodkowej. Następnie pod ciśnieniem było tłoczone do komory spalania, gdzie mieszało się ze stale wtryskiwanym paliwem, w tym momencie następował inicjowany zapłon i mieszanka paliwowo-powietrzna ulegała gwałtownemu, wybuchowemu spaleniu, czyli utlenieniu. Wzrostu temperatury zwiększał objętość i energię kinetyczną powstałych gazów. Sprężone powietrze o podwyższonej energii przechodziło przez kanały turbiny gazowej połączonej ze sprężarką, co powodowało obrót całego zespołu. Wprawiona w ruch obrotowy turbina, za pomocą wału napędzała sprężarkę. Za turbiną rozpędzone gazy, posiadające nadal dużą energię kinetyczną, wydostawały się na zewnątrz w formie strumienia i były dodatkowo rozprężane i przyspieszane w stożkowej dyszy wylotowej, generując ciąg, który był źródłem napędu dla statku powietrznego. Jako paliwa używano benzyny lotniczej, później zaś lekkiego oleju napędowego.

Von Ohain zastosował sprężarkę odśrodkową, a nie osiową, jak w nowocześniejszych silnikach turboodrzutowych. Technologicznie sprężarka odśrodkowa była prostsza w budowie oraz użytkowaniu. Sprężarka odśrodkowa, zwana też promieniową, działa na zasadzie przepływu sprężanego powietrza prostopadle do osi obrotu sprężarki. Sprężanie dynamiczne gazu następuje poprzez odrzucanie go na zewnątrz przez łopatki na skutek działającej siły odśrodkowej, stąd nazwa sprężarka odśrodkowa. Stopień sprężania nie przekracza wartości 3, najczęściej jest to około 2-2,5. Sprężarki odśrodkowe, pomimo prostoty konstrukcyjnej, miały swoje wady. Główną była ich duża średnica, co wpływało na gabaryty silnika, był krótki, ale „pękaty”. Kolejną wadą był ograniczony stopień sprężania.

Istotnym elementem silnika były komory spalania rozmieszczone w układzie wielokomorowym. Były to pojedyncze, podłużne, autonomiczne komory o kształcie cylindrycznym, z których każda posiada własny wtryskiwacz paliwa oraz układ inicjacji zapłonu zamknięty w niezależnej obudowie. Komory rozmieszczone były promieniście wokół centralnej części silnika, tuż za sprężarką, a gazy spalinowe powstałe w każdej z komór łączyły się w jeden strumień w kanale wylotowym.

Pojedyncza, dzbanowa komora spalania zbudowana była z dwóch podstawowych części: stalowego płaszcza zewnętrznego oraz z umieszczonej wewnątrz rury ogniowej wykonanej z żaroodpornego stopu. Rura ogniowa stanowiła główny element, w którym zachodził cały proces spalania. Była zamknięta od góry i odpowiednio ukształtowana tak, że wtłaczane do niej powietrze ulegało wyhamowaniu, zawirowaniu i mieszało się z wtryskiwanym paliwem. Następnie inicjowany był zapłon. Rura ogniowa posiadała na obwodzie pierścienie z otworami schodzącymi w dół rury ogniowej. Średnica otworów zwiększała się od góry do dołu. Związane to było z drugim zadaniem rury ogniowej, jakim było podtrzymanie i rozwijanie procesu spalania przez dostarczenie liniowo coraz większej ilości powietrza. Powietrze ze sprężarki tłoczone było do każdej komory spalania w przestrzeń pomiędzy płaszczem zewnętrznym, a rurą ogniową. Powietrze pierwotne, czyli trafiające do wnętrza rury ogniowej u jej szczytu mieszało się z paliwem, aby nastąpił zapłon. Reszta powietrza przepływająca wzdłuż rury tłoczona była do jej wnętrza, dostarczając tlen i powodując wzrost energii procesu spalania, a w konsekwencji wzrost ciśnienia termodynamicznego. Powietrze tłoczone wzdłuż komory spalania chłodziło ją, tworząc izolację termiczną pomiędzy rurą ogniową, a płaszczem zewnętrznym, co zapobiegało zbytniemu nagrzewaniu się zewnętrznych elementów silnika oraz płatowca.