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衝壓噴氣發動機都是高超音速的嗎?


不一定。

衝壓噴氣發動機是在助推器作用下,靠高速迎面氣流進入發動機後的減速來實現空氣增壓而產生推力的噴氣式航空發動機.簡稱衝壓發動機。主要由進氣道(又稱擴壓器)、燃油噴嘴、燃燒室及噴管組成。飛行器飛行時的高速迎面氣流在通過進氣道的過程中將動能轉變成為熱焙(單位質量的物質所含的熱能),速度降低,使氣體的壓力、溫度和密度升高,經壓縮後的空氣進入燃燒室與噴嘴噴出的燃料混合進行等壓燃燒,生成的高溫燃氣在噴管中膨脹加速後排出,產生反作用推力。衝壓噴氣發動機產生的排力大小與氣流的衝壓比有直接關係,飛行速度越大,燃燒室內的壓力越高,發動機效率也越高,特別是隨著飛行速度增大,這種發動機的推力和推進功率增加的比渦噴發動機快得多。

△中國的CM302超音速反艦導彈

優點是結構簡單,無旋轉部件,重量輕,成本低,推重比大。在飛行速度馬赫數大於3的條件下使用,有較高的經濟性。缺點是不能在靜止狀態或低速下啟動,需用其他發動機作為助推器,當飛行器達到一定飛行速度後才能啟動並有效工作。按飛行速度,分為亞聲速、超聲速、超燃衝壓噴氣發動機。

亞聲速衝壓噴氣發動機使用擴散形亞聲速進氣道和收斂形噴管,常以航空煤油作燃料。飛行時,空氣增壓比不超過1.89,發動機熱效率低。隨著飛行速度的減小,效率迅速降低。一般在飛行馬赫數小於0.5時不能使用。可用於亞聲速飛行器,如直升機、靶機的動力裝置。

超聲速衝壓噴氣發動機適用於馬赫數為1.5-6的飛行器。為減少氣流在減速增壓過程中的損失,採用多激波系(斜激波+強度較弱的正激波)的超聲速進氣道,使進氣道出口的氣流為亞聲速。發動機使用航空煤油或高密度烴類燃料。燃燒室用火藥點火器或電火花塞點火,高溫燃氣通過收斂形或收斂擴散形噴管加速後噴出。可作為大航程、馬赫數為4-6的超聲速飛機的動力裝置,也可用於靶機和地空導彈。

超燃衝壓噴氣發動機燃料在超聲速氣流中進行燃燒的衝壓噴氣發動機。航空器飛行時,迎面高超聲速氣流在進氣道內壓縮,且以超聲速流進入燃燒室,與燃料混合燃燒,燃氣自噴管膨脹排出,產生推力。使用超聲速燃燒能減少氣流壓縮和膨脹損失,降低氣流靜溫和靜壓,減輕發動機結構負荷。以液氫或烴類作燃料,使用烴類燃料,最高飛行馬赫數在8以下,使用氫燃料適用于飛行馬赫數為6一16或更高的飛行器。

超燃衝壓噴氣發動機按燃燒形式,分為擴散燃燒和爆震燃燒;按流動方式,分為內部燃燒和外部燃燒。研製的關鍵問題有:氣動與燃料的混合、激波和邊界層的相互作用、燃燒穩定性、發動機的調節和冷卻、機身和發動機的一體化設計等。超燃衝壓噴氣發動機尚在研究之中,可用於高超聲速導彈、高超聲速飛機和空天飛機等高超聲速飛行器。


當然不是,著名的v-1飛彈就是利用衝壓發動機的。他們甚至都沒有超過音速。

在低速的範疇內,衝壓發動機的效率不高罷了。但不是不能工作。

之前小時候W君做模型飛機的時候還做過簡單的衝壓發動機呢,那時候我們用自行車的打氣筒向進氣口裡面吹氣也是可以啟動模型衝壓發動機的。

並不要求有很高的氣流速度。

衝壓發動機作為航空發動機的優勢在於它們有極簡單的結構和相對較高的效率,尤其是在高速狀態下由於進入進氣口的氣流大因此效率就更高。


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