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沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)是噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的一種,,他是利用高速氣流在速度改變下產(chǎn)生的壓力改變,,達(dá)到氣體壓縮的原理來運(yùn)作,。
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0 }; {7 {, N; b3 u! U, s7 c 沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)是由進(jìn)氣道(也稱擴(kuò)壓器),、燃燒室、推進(jìn)噴管三部組成,。按應(yīng)用范圍劃分,,目前分為亞音速、超音速,、高超音速三類,。
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沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡單得多。沖壓是利用迎面氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)后減速,、提高靜壓的過程,。這一過程不需要高速旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜壓氣機(jī),也是沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)所在,。
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% b( T/ t9 X* m3 w 進(jìn)氣速度為3倍音速時(shí),,理論上可使空氣壓力提高37倍,,效率很高,。高速氣流經(jīng)擴(kuò)張減速,氣壓和溫度升高后,進(jìn)入燃燒室與燃油混合燃燒,。燃燒后溫度為2000一2200℃,,甚至更高,經(jīng)膨脹加速,,由噴口高速排出,,產(chǎn)生推力。因此,,沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的推力與進(jìn)氣速度有關(guān),。以3倍音速進(jìn)氣時(shí),在地面產(chǎn)生的靜推力可高達(dá)200千牛,。- @( m% G+ h7 ~& R
, w- Z- S$ `8 m7 \# Z2 K沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)按應(yīng)用范圍劃分可以分為亞音速,、超音速、高超音速三類,。0 I+ `* r- ~. x# X$ }6 v2 \
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亞音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)使用擴(kuò)散形進(jìn)氣道和收斂形噴管,,以航空煤油為燃料。飛行時(shí)增壓比不超過1.89,,飛行馬赫數(shù)小于0.5時(shí)一般不能正常工作,。亞音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)用在亞音速航空器上,如亞音速靶機(jī),。! x: N& ~( Y8 Y+ Y# _! f6 u
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超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用超音速進(jìn)氣道(燃燒室入口為亞音速氣流)和收斂形或收斂擴(kuò)散形噴管,,用航空煤油或烴類燃料。超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)速度為亞音速到6倍音速,,用于超音速靶機(jī)和地對(duì)空導(dǎo)彈(一般與固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相配合),。
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( j- P% ?( q4 b$ A 高超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒在超音速下進(jìn)行,使用烴類燃料或液氫燃料,,飛行馬赫數(shù)高達(dá)5~16,,目前高超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)正處于研制之中。由于超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室入口為亞音速氣流,,也有將前兩類發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)稱為亞音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī),,而將第三種發(fā)動(dòng)機(jī)稱為超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)。(這種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用的代表有美國的X-43A,、X-51A“乘波者”高超音速試驗(yàn)機(jī))
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6 [) d6 A$ p7 s2 H, g4 v- K沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于構(gòu)造簡單,、重量輕、體積小,、推重比大,、成本低。簡單的說就是一個(gè)帶燃油噴嘴和和點(diǎn)火裝置的筒子,。因此常用于無人機(jī),、靶機(jī)、導(dǎo)彈等低成本或一次性的飛行器。同時(shí)由于推重比遠(yuǎn)大于其他類型的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),,非常適合驅(qū)動(dòng)高超音速飛行器,,如空天飛機(jī)、先進(jìn)反艦導(dǎo)彈等,。
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但沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)沒有壓氣機(jī),,就不能在地面靜止情況下啟動(dòng),所以不適合作為普通飛機(jī)的動(dòng)力裝置,。通常的解決方法是增加一個(gè)助推器,,使飛行器獲得一定的飛行速度,然后再啟動(dòng)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),,最常見的助推器為火箭發(fā)動(dòng)機(jī),。此外也可由其他飛行器掛載僅裝有沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行器,飛行到一定速度后,,再將僅用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行器投放,。5 ~) K# M# h4 l) o/ Q
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