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。

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。

* p' U1 ^2 [2 t5 ]- k6 Q+ F

' i5 X3 D3 A' @* H0 h' k

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。
/ t3 B  J1 r& e& q, k
8 c6 A; m0 l2 L" L0 z- D9 ]

6 }: \7 g. t- S8 ~8 c. A0 j
- |; R2 ]9 {. [) O

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。
) H: }/ C0 P. b4 ]$ `
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。

& f: E& l' [) T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)。
+ @+ k0 g8 a" y

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)
' v  v+ Y1 T, e  g2 c
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。

. b! T9 B% C" U  k: N  W, w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。
2 R- V: \" U2 _6 m+ u3 `9 Y
& b0 ], J0 L( c) {; E, L0 D/ @

haoaj

学习下