飞轮

飞轮（flywheel）是在旋转运动中用于储存旋转动能的一种机械装置。飞轮倾向于抵抗转速的改变，当动力源对旋转轴作用有一个变动的力矩时（例如往复式发动机），或是应用在间歇性负载时（例如活塞或冲床），飞轮可以减小转速的波动，使旋转运动更加平顺。

有些测试需要间歇性的高功率输出，若此功率直接由电力系统提供，可能会造成不想要的电流突波。若配合飞轮使用，当输入功较输出功大时，飞轮会将多余能量转换为本身的动能，同时使飞轮加速；当输入功较输出功小时，飞轮会减速，释放的动能即可成为功率的输出。

飞轮通常由钢制成，并在传统的轴承上旋转;旋转速率一般仅限于几千RPM。一些现代的飞轮是用碳纤维材料制成的，并采用磁性轴承，使它们的旋转速度能够高达60,000 RPM。

飞轮是一个延著固定轴旋转的轮子或圆盘，能量以旋转动能的方式储存在转子中：

其中

其中${\displaystyle m}$ = 2。

对于相同尺寸外形的飞轮，其动能和环向应力及体积成正比：

若以质量来表示，则其动能和质量成正比，也和单位密度的环向应力成正比：

${\displaystyle \frac{{\mathrm{\sigma <!--\; \sigma \; -->}}_t}{\mathrm{\rho <!--\; \rho \; -->}}}$可以称为比强度。若飞轮使用材质的比强度越高，其单位质量下的能量密度也就就越大。

飞轮的概念很早就出现在人类的生活中，新石器时代的纺锤及陶轮（英语：potter's wheel）都有类似飞轮的概念。

十一世纪时安达卢斯的农艺师Ibn Bassal在其著作《Kitab al-Filaha》中，描述飞轮应用在水力机械中的情形。

根据从事中世纪研究的学者Lynn White的资料，首次出现使用飞轮来作为稳定转速的记载是在德国艺术家Theophilus Presbyter（约1070-1125）的著作《De diversibus artibus》（On various arts）中，他在他的许多机器中都使用到飞轮。

在工业革命时，詹姆斯·瓦特将飞轮应用在蒸气机上，而詹姆斯·皮卡德（英语：James Pickard）将飞轮和曲柄（英语：Crank (mechanism)）一起使用，将往复式运动变成旋转运动。

飞轮应用在车辆上时，需考虑进动的问题。若一个旋转的飞轮受到其他会改变其旋转轴力矩的影响，飞轮的旋转轴也会会绕另一个轴旋转，这个称为进动。一部有垂直轴飞轮的车辆在通过山顶或谷底时，会受到一个横向的动量，用二个旋转方向相反的飞轮即可消除此问题。

在现代的应用中动量飞轮（英语：momentum wheel）是一个用在卫星定位用的飞轮，飞轮用来提供其他卫星设备一个正确及固定的方向，不需推力火箭的协助。

飞轮常运用在打洞机及铆钉机中，平时储存马达提供的能量，在需要功率输出时，即可释放原先储存的能量。

在内燃机的应用上，飞轮是连结到曲轴上的大质量轮子，主要目的是维持曲轴上固定的角速度。

密封于真空中的飞轮可以取代充电电池，非常适用于固定式装置，具有寿命长、无记忆效益、数分钟即可充饱、放电速度与电容相近、成本低等优点。

可以用来应付尖峰负载，也可以增加再生能源的稳定性。