超燃冲压发动机为什么会有动力

超燃冲压发动机是指燃料在超声速气流中进行燃烧的冲压发动机。在采用碳氢燃料时,超燃冲压发动机的飞行Ma数在8以下,当使用液氢燃料时,其飞行Ma数可达到6~25。超声速或高超声速气流在进气道扩压到马赫4的较低超声速,然后燃料从壁面和/或气流中的突出物喷入,在超声速燃烧室中与空气混合并燃烧,最后,燃烧后的气体经扩张型的喷管排出。

美国超燃冲压发动机

高超声速飞行器(飞行M数超过声速5倍的有翼和无翼飞行器)是未来军民用航空器的战略发展方向,被称为继螺旋桨、涡轮喷气推进飞行器之后航空史上的第三次革命。超燃冲压发动机是实现高超声速飞行器的首要关键技术,是21世纪以来世界各国竞相发展的热点领域之一。

目前,国外发展较多的超燃冲压发动机包括亚燃/超燃双模态冲压发动机和亚燃/超燃双燃烧室冲压发动机。亚燃/超燃双模态冲压发动机可以在亚燃和超燃冲压两种模式工作。当发动机飞行M数大于6时,实现超音速燃烧,当马赫数低于6时。实现亚音速燃烧。目前,美国、俄罗斯都研究了这种类型的发动机,NASA正在进行飞行试验的就是这种类型的发动机。亚燃/超燃双燃烧室冲压发动机的进气道分为两部分:一部分引导部分来流进入亚音速燃烧室,另一部分引导其余来流发动机制动原理进入超音速燃烧室。这种发动机适用于巡航导弹这样的一次性使用的飞行器。

尽管超燃冲压发动机有许多优势,是高超音速飞行器的最佳吸气式动力,但它不能独立完成从起飞到高超音速飞行的全过程,因此人们提出了组合式动力的概念,这种方案的马赫数范围是0-15,用于可在地面起降的有人驾驶空天飞机。国外已经研究过的组合式超燃冲压发动机主要有涡轮/超燃冲压和火箭/超燃冲压等。这种组合发动机可能成为21世纪从地面起降的可重复使用的空天飞机的动力。