沖壓發(fā)動機如何工作？高清動畫講解它的工作原理

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沖壓式發(fā)動機是噴氣發(fā)動機的一種，他是利用高速氣流在速度改變下產(chǎn)生的壓力改變，達到氣體壓縮的原理來運作。
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沖壓式發(fā)動機是由進氣道（也稱擴壓器）、燃燒室、推進噴管三部組成。按應用范圍劃分，目前分為亞音速、超音速、高超音速三類。
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沖壓發(fā)動機比渦輪噴氣發(fā)動機簡單得多。沖壓是利用迎面氣流進入發(fā)動機后減速、提高靜壓的過程。這一過程不需要高速旋轉(zhuǎn)的復雜壓氣機，也是沖壓噴氣發(fā)動機最大的優(yōu)勢所在。
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進氣速度為3倍音速時，理論上可使空氣壓力提高37倍，效率很高。高速氣流經(jīng)擴張減速，氣壓和溫度升高后，進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)動機的推力與進氣速度有關(guān)。以3倍音速進氣時，在地面產(chǎn)生的靜推力可高達200千牛。
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- E4 [& R% P. d1 Y/ F+ R沖壓發(fā)動機按應用范圍劃分可以分為亞音速、超音速、高超音速三類。
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亞音速沖壓發(fā)動機使用擴散形進氣道和收斂形噴管，以航空煤油為燃料。飛行時增壓比不超過1.89，飛行馬赫數(shù)小于0.5時一般不能正常工作。亞音速沖壓發(fā)動機用在亞音速航空器上，如亞音速靶機。

& Q- p9 V. V9 {+ B% ?超音速沖壓發(fā)動機采用超音速進氣道(燃燒室入口為亞音速氣流)和收斂形或收斂擴散形噴管，用航空煤油或烴類燃料。超音速沖壓發(fā)動機的推進速度為亞音速到6倍音速，用于超音速靶機和地對空導彈(一般與固體火箭發(fā)動機相配合)。
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高超音速沖壓發(fā)動機燃燒在超音速下進行，使用烴類燃料或液氫燃料，飛行馬赫數(shù)高達5~16，目前高超音速沖壓發(fā)動機正處于研制之中。由于超音速沖壓發(fā)動機的燃燒室入口為亞音速氣流，也有將前兩類發(fā)動機統(tǒng)稱為亞音速沖壓發(fā)動機，而將第三種發(fā)動機稱為超音速沖壓發(fā)動機。(這種發(fā)動機運用的代表有美國的X-43A、X-51A“乘波者”高超音速試驗機)

沖壓發(fā)動機的優(yōu)勢在于構(gòu)造簡單、重量輕、體積小、推重比大、成本低。簡單的說就是一個帶燃油噴嘴和和點火裝置的筒子。因此常用于無人機、靶機、導彈等低成本或一次性的飛行器。同時由于推重比遠大于其他類型的噴氣發(fā)動機，非常適合驅(qū)動高超音速飛行器，如空天飛機、先進反艦導彈等。
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" o# G' c* t- P& O6 j2 S" I但沖壓發(fā)動機沒有壓氣機，就不能在地面靜止情況下啟動，所以不適合作為普通飛機的動力裝置。通常的解決方法是增加一個助推器，使飛行器獲得一定的飛行速度，然后再啟動沖壓發(fā)動機，最常見的助推器為火箭發(fā)動機。此外也可由其他飛行器掛載僅裝有沖壓發(fā)動機的飛行器，飛行到一定速度后，再將僅用沖壓發(fā)動機的飛行器投放。
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