冲压发动机如何工作？高清动画讲解它的工作原理

twq19810302

冲压式发动机是喷气发动机的一种，他是利用高速气流在速度改变下产生的压力改变，达到气体压缩的原理来运作。
4 y% f$ ]. N/ }' r
6 [  l8 f2 @) w8 ^6 c5 ]  l7 F3 S  j

冲压式发动机是由进气道（也称扩压器）、燃烧室、推进喷管三部组成。按应用范围划分，目前分为亚音速、超音速、高超音速三类。

. E: `# \$ V. w0 d9 T; |
$ d: A, O' x4 _0 j0 ]% Q  J( ^6 a

冲压发动机比涡轮喷气发动机简单得多。冲压是利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。这一过程不需要高速旋转的复杂压气机，也是冲压喷气发动机最大的优势所在。

9 ?: x2 @: }* |% y- B% Q5 C5 P

0 B, B( t5 q* t+ I6 g+ R  l8 d

进气速度为3倍音速时，理论上可使空气压力提高37倍，效率很高。高速气流经扩张减速，气压和温度升高后，进入燃烧室与燃油混合燃烧。燃烧后温度为2000一2200℃，甚至更高，经膨胀加速，由喷口高速排出，产生推力。因此，冲压发动机的推力与进气速度有关。以3倍音速进气时，在地面产生的静推力可高达200千牛。
3 k4 c  v( q1 F! p7 Z3 K- n
8 X0 l3 X( t% v6 R' N冲压发动机按应用范围划分可以分为亚音速、超音速、高超音速三类。
4 M4 K+ U9 a" g, A: H2 p% T/ M5 \2 f$ Y
0 p) F  E* Z6 x+ k: L( }3 s亚音速冲压发动机使用扩散形进气道和收敛形喷管，以航空煤油为燃料。飞行时增压比不超过1.89，飞行马赫数小于0.5时一般不能正常工作。亚音速冲压发动机用在亚音速航空器上，如亚音速靶机。

超音速冲压发动机采用超音速进气道(燃烧室入口为亚音速气流)和收敛形或收敛扩散形喷管，用航空煤油或烃类燃料。超音速冲压发动机的推进速度为亚音速到6倍音速，用于超音速靶机和地对空导弹(一般与固体火箭发动机相配合)。
7 u5 N; g* W, {' `( _3 B3 _6 W/ p

4 S2 y4 q8 n" t# _4 e! b! q  s
' q1 E! Y, m- T+ r$ n; S

高超音速冲压发动机燃烧在超音速下进行，使用烃类燃料或液氢燃料，飞行马赫数高达5~16，目前高超音速冲压发动机正处于研制之中。由于超音速冲压发动机的燃烧室入口为亚音速气流，也有将前两类发动机统称为亚音速冲压发动机，而将第三种发动机称为超音速冲压发动机。(这种发动机运用的代表有美国的X-43A、X-51A“乘波者”高超音速试验机)

% c# |: H9 N; T: C" R  B4 K9 W冲压发动机的优势在于构造简单、重量轻、体积小、推重比大、成本低。简单的说就是一个带燃油喷嘴和和点火装置的筒子。因此常用于无人机、靶机、导弹等低成本或一次性的飞行器。同时由于推重比远大于其他类型的喷气发动机，非常适合驱动高超音速飞行器，如空天飞机、先进反舰导弹等。
/ s! F* o  r( Q. f1 b( z
, T% B1 a2 I0 b1 G6 S但冲压发动机没有压气机，就不能在地面静止情况下启动，所以不适合作为普通飞机的动力装置。通常的解决方法是增加一个助推器，使飞行器获得一定的飞行速度，然后再启动冲压发动机，最常见的助推器为火箭发动机。此外也可由其他飞行器挂载仅装有冲压发动机的飞行器，飞行到一定速度后，再将仅用冲压发动机的飞行器投放。
8 ^  M1 N  t0 G3 y

haoaj

学习下