什麼是衝壓發動機

衝壓發動機屬於航空器動力裝置,只能在地球稠密大氣層中使用。它本身僅攜帶燃燒劑而不帶氧化劑,要靠吸收空氣中的氧氣進行燃燒產生工質,因而不能像火箭那樣可在太空工作。這種新型熱機是吸空氣發動機中的一種。它一向以其性能先進、比較經濟而被國際航空航太界所矚目。



  和各種飛機上廣泛應用的燃氣渦輪噴氣式發動機工作原理一樣,衝壓發動機也是靠燃燒氣體高速向後噴出產生反作用推力而工作的,不同之處是沒有壓氣機和燃氣渦輪,進入燃燒室的空氣是利用高速飛行時的衝壓作用來增壓的。這也是它命名的由來。該種發動機歷來以高空高速狀態下難以順利點火和燃燒的不穩定性等問題困擾著專家們,使其遲遲未能在航空器上得以採用。經過20世紀90年代卓有成效的攻關,才于21世紀初將其移上飛機進行試飛。



  這種技術難度較大的發動機,主要由進氣道、燃燒室和尾噴管三部分組成,工作過程包括壓縮、燃燒和膨脹三個階段。首先,高速空氣流進入進氣道並在此減速增壓,移動能轉變為壓力能,提高壓力;其次,壓縮後的空氣進入燃燒室作為氧化劑,與燃燒劑混合進行等壓燃燒,生成高溫燃氣;再次,高溫高壓燃氣在噴管中膨脹加速後,獲得高速度排出產生方向相反的推力。在澳大利亞研製的新型飛機上,採用液氫作為衝壓發動機的燃燒劑。



  以結構簡單、重量輕、成本低、推力大為突出優點的衝壓發動機,特別適合於高速飛行。它的缺點是在靜止狀態下不能自行啟動,須用助推方法將其推進到一定速度後才能有效工作,且其低速性能不好。飛行速度低於音速的稱為亞音速衝壓發動機,高於音速1 5倍的稱為超音速衝壓發動機,大於音速5 16倍的稱為高超音速衝壓發動機。所謂澳大利亞的新機試飛,主要就是檢驗高超音速衝壓發動機的工作是否正常,其性能指標是否達到設計要求。這種高超音速推進技術一旦被試飛成功並被逐步掌握,那將是自20世紀初飛機問世以來在速度上的最大突破。

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