冲压发动机的难度就像在龙卷风中点燃一根火柴?

航空发动机分很多很多种 , 而目前 , 有一种发动机 , 它难度最大 , 诱惑最大以至于各航空大国竞相追逐 , 它就是冲压发动机 。 这种发动机跟别的发动机相比 , 优点在哪里?困难又何在?
冲压发动机的原理
现在的战机 , 大都是使用涡扇发动机 , 它的原理军迷们都很熟悉 。
【冲压发动机的难度就像在龙卷风中点燃一根火柴?】

冲压发动机的难度就像在龙卷风中点燃一根火柴?



涡扇发动机的基本原理就是 , 通过前面的风扇和压气机压缩空气 , 然后在燃烧室里面混入燃料燃烧以提供推力 。 客机或运输机使用高涵道比的涡扇发动机 , 而低涵道比的涡扇发动机用在战机上 。
涡扇发动机是目前航空发动机的主流 , 然而人类的追求无止境 , 而涡扇发动机的性能现在基本上已是极限 , 想要再进步一点都变得很难很难 , 付出的代价巨大 。
为此 , 各航空大国在把精力放在涡扇发动机上的同时 , 也在追求更有效率的发动机 , 可怎样才能提高效率呢?
很简单 , 咱们来看涡扇发动机 , 为了得到高压的致密空气 , 发动机前端有风扇和压气机 , 要是把这两个去掉后还能得到高压的空气 , 那效率肯定没得说 , 如何实现?
用速度来实现!
不难理解 , 飞行器飞得越快 , 迎面而来的空气就越快 , 当快到几倍音速时 , 空气自然就得到了压缩 。 这样的高压空气直接进入发动机的燃烧室 , 再混入燃油 , 剧烈燃料并向后高速喷出 , 就得到了动力 。 这就是冲压发动机的原理 。
冲压发动机的难度就像在龙卷风中点燃一根火柴?



显然 , 冲压发动机直接去掉了涡扇发动机中的风扇和压气机 , 连同后面的涡轮也去掉了 , 这结构真是太完美了 。 它内部几乎没有活动的部分 , 高速气流从前端进气口进入发动机之后 , 利用发动机涵道截面积的变化 , 让高速气流降低速度 , 从而提高气体压力 , 接着压缩过后的气体进入燃烧室 , 与燃料混合之后燃烧 , 向后喷出从而提供推力 。
看到这里 , 不少人可能会纳闷 , 为什么要把高速气流减速 , 气流速度减少后 , 应该是压力变小呀 。
跟大家想的相反 , 根据伯努利原理 , 气流速度越大压力反而越小 。 比如下图:
冲压发动机的难度就像在龙卷风中点燃一根火柴?



由于内部少有活动组件 , 冲压发动机与其他传统的喷气发动机比较起来 , 重量变轻 , 结构简单 , 在几倍超音速飞行时 , 它的效率很高 , 大幅压过其他发动机 。 也正因此 , 它常用在各种导弹上 。 比如我国的 C301 岸舰导弹和前苏联的萨姆-6防空导弹 , 以及欧洲多国共同研制的“流星式主动雷达制导超视距作战空对空导弹”等等 。
冲压发动机的难度就像在龙卷风中点燃一根火柴?



C301岸舰导弹发射时 , 固体助推器先点火 , 使导弹起飞、加速、爬高 , 当速度达到冲压发动机启动所需要的速度时 , 冲压发动机点火 , 继续向前飞行 。

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