沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)如何工作？高清動(dòng)畫講解它的工作原理

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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(lái)運(yùn)作。

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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(jiǎn)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(guò)程。這一過(guò)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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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。

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。

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(guò)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)。

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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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(guó)的X-43A、X-51A“乘波者”高超音速試驗(yàn)機(jī))
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. J$ I, V3 N/ m+ l- d$ E沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于構(gòu)造簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、推重比大、成本低。簡(jiǎn)單的說(shuō)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(wú)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(méi)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(jiàn)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。
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