沖壓發(fā)動機(jī)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(jī)是噴氣發(fā)動機(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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沖壓式發(fā)動機(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)動機(jī)比渦輪噴氣發(fā)動機(jī)簡單得多。沖壓是利用迎面氣流進(jìn)入發(fā)動機(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)動機(jī)最大的優(yōu)勢所在。

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進(jìn)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(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)動機(jī)的推力與進(jìn)氣速度有關(guān)。以3倍音速進(jìn)氣時，在地面產(chǎn)生的靜推力可高達(dá)200千牛。
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沖壓發(fā)動機(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。
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亞音速沖壓發(fā)動機(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(jī)用在亞音速航空器上，如亞音速靶機(jī)。

超音速沖壓發(fā)動機(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。超音速沖壓發(fā)動機(jī)的推進(jìn)速度為亞音速到6倍音速，用于超音速靶機(jī)和地對空導(dǎo)彈(一般與固體火箭發(fā)動機(jī)相配合)。
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高超音速沖壓發(fā)動機(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，目前高超音速沖壓發(fā)動機(jī)正處于研制之中。由于超音速沖壓發(fā)動機(jī)的燃燒室入口為亞音速氣流，也有將前兩類發(fā)動機(jī)統(tǒng)稱為亞音速沖壓發(fā)動機(jī)，而將第三種發(fā)動機(jī)稱為超音速沖壓發(fā)動機(jī)。(這種發(fā)動機(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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0 _7 @( Y' f" e) N" m' O6 H5 |- s) x沖壓發(fā)動機(jī)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(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。同時由于推重比遠(yuǎn)大于其他類型的噴氣發(fā)動機(jī)，非常適合驅(qū)動高超音速飛行器，如空天飛機(jī)、先進(jìn)反艦導(dǎo)彈等。
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但沖壓發(fā)動機(jī)沒有壓氣機(jī)，就不能在地面靜止情況下啟動，所以不適合作為普通飛機(jī)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(jī)，最常見的助推器為火箭發(fā)動機(jī)。此外也可由其他飛行器掛載僅裝有沖壓發(fā)動機(jī)的飛行器，飛行到一定速度后，再將僅用沖壓發(fā)動機(jī)的飛行器投放。
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