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- 中文名
- 冲压喷气发动机
- 外文名
- ramjet engine
- 简 称
- 冲压发动机
- 组 成
- 进气道、燃烧室、推进喷管
- 特 点
- 构造简单，推力大，适于高空高速
- 分 类
- 亚音速、超音速、高超音速
- 燃 料
- 航空煤油或烃类燃料
- 发明者
- 法国工程师雷纳·劳伦
定义
播报
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组成
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工作原理
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这种发动机压缩空气的方法，是靠飞行器高速飞行时的相对气流进入发动机进气道中减速，将动能转变成压力能（例如进气速度为3倍音速时，理论上可使空气压力提高37倍）。冲压发动机的工作时，高速气流迎面向发动机吹来，在进气道内扩张减速，气压和温度升高后进入燃烧室与燃油（一般为煤油）混合燃烧，将温度提高到2000一2200℃甚至更高，高温燃气随后经推进喷管膨胀加速，由喷口高速排出而产生推力。冲压发动机的推力与进气速度有关，如进气速度为3倍音速时，在地面产生的静推力可以超过200千牛。
风洞中的美国X-51超声速燃烧冲压发动机
工作程序
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工作原理
冲压发动机只有三个主要部件——
扩压器
，
燃烧室
和
尾喷管
。虽然它只由很简单的三个管道形的部件构成，但是它可以发出非常大的推力，并且推力随飞行速度的增大而迅速增大。例如，一个横截面只有1平方米的冲压发动机在11公里高空，以速度为3.5倍音速飞行时(M=3.5)，可以产生推力大约是30000公斤(即30吨)。这时它推进的功率达到414000匹马力，这相当于200个火车头的功率。若是在低空飞行，由于空气密度大功率还要增加。这样一台发动机有多重呢？最多不会超过1吨。从这里可以看到它强大的工作能力。
[3]
特点
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冲压发动机结构简单，重量轻，
推重比
大，成本低。在
飞行马赫数
大于3的条件下使用,有较高的经济性。它的缺点是不能自行起动，须用其他发动机作为助推器，而且只有飞行器达到一定飞行速度后才能有效工作。它一般使用煤油做为燃料。
由于它具有这种优良的特点——推力大、重量轻，因此非常适合于高空高速飞行。最高速度约为4倍音速(相当于4400公里/小时)，高度可达30公里以上。但这数值还不是它的极限，估计以后它的飞行高度、速度还要进一步提高。
分类
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按应用范围划分，冲压发动机分为亚音速、超音速、高超音速三类。
亚音速冲压发动机
超音速冲压发动机
超音速冲压发动机采用超音速进气道（燃烧室入口为亚音速气流）和收敛形或收敛扩散形喷管，用航空煤油或
烃类燃料
。超音速冲压发动机的推进速度为亚音速到6倍音速，用于超音速靶机和
地对空导弹
（一般与
固体火箭发动机
相配合）。
[4]
高超音速冲压发动机
这种发动机燃烧在超音速下进行，使用烃类燃料或液
氢
燃料，
飞行马赫数
高达5～16，高超音速冲压发动机正处于研制之中。
超音速燃烧冲压发动机
是一种以超音速燃烧为特色的冲压发动机,在高速时，需要超音速燃烧来保证较高的燃料利用率。（简称
超燃冲压发动机
）由于超音速冲压发动机的燃烧室入口为亚音速气流，也有将前两类发动机统称为亚音速冲压发动机，而将第三种发动机称为超音速冲压发动机。（这种发动机运用的代表有美国的
X-43A
、
X-51A
“乘波者”高超音速试验机）。
[5]
装备用途
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超音速飞机
冲压发动机
洲际飞航导弹
由于冲压发动机可在高速下飞行，并且经济性很好，作为
远程导弹
，无论从军事上或经济上来考虑都很好，所以各国都在积极的从事研究。有一种正在研究中的洲际
飞航导弹
，其飞行速度约为音速的3.0－3.5倍，高度约为21－24公里。航程大于8000公里。
中程近程导弹
在射程从几十公里直到2400公里范围内的中程及近程导弹上，经常采用冲压发动机。这种导弹可以是地对地，空对空，也可以是地对空。例如有一种装有冲压式发动机的
地对地导弹
飞行速度M=3.5，飞行高度24公里，航程2400公里。另一种
空对空导弹
从歼击机发射，可以用来攻击轰炸机或其他飞机，速度是音速的3倍。还有一种正在生产中的
防空导弹
，由地面发射，速度为M=2－2.5，这些导弹均采用冲压式发动机作为动力装置。
超音速靶机
为了训练歼击机及导弹武器射击用的超音速靶机，使用冲压发动机也是非常经济的，因为这种发动机成本比其他发动机要便宜得多。
发展前景
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冲压发动机是一种新型的、用于高速飞行的、尖端航空科学技术。它正在日新月异的迅速发展。在这个领域内，有着广泛的复杂问题需要研究解决。
随着飞行速度的提高，就要求设计制造出更有效的部件——
扩压器
，
燃烧室
，
尾喷管
。有的国家正在计划把冲压发动机的飞行速度提高到5－7倍音速，甚至更高(约5300－7400公里/小时)。这就需要解决一系列新的问题。例如，首先要求解决
热障
问题，在M=5飞行时，发动机壁面与空气摩擦后温度可以达到1000℃左右。燃烧室加热以后的温度将达到2500－2800℃左右，这就需要耐温能力更高的材料。其次，为了使燃烧室中能加温到更高的温度，所采用的燃料(煤油)是不行的，这就需要高能量的燃料。
在地球大气的上层，由于太阳和
宇宙线
的作用，部分空气分解成为
离子
，当这些离子再合成分子时，就会放出大量的能量，因此就有可能在发动机内喷入少量的
催化剂
，使离子再结合成分子，放出能量而推动飞机，这样就根本不必携带燃料。这种离子冲压发动机的
航程
，可以认为是无限的。
