中国新型冲压发动机试验成功 攻克多项关键技术

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中国新型冲压发动机试验成功 攻克多项关键技术
2015年03月08日 09:11 新浪军事

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冲压发动机是在大气层内实现高超音速飞行的理想动力。图为美国研制的X-51冲压飞行器。(资料图)

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专家观看新型冲压发动机测试

  中国航天网:近日,中国航天科技集团公司四院41所新型冲压发动机试验获得成功。

  该发动机历经原理探索、演示验证等阶段,历经坎坷,终获成功。

  在型号研制过程中,该所克服困难,全力以赴攻克了多项关键技术,终于迎来了来之不易的成功。图为实验前研制人员全神贯注进行测试。(刘源摄文)


  资料显示,冲压喷气式发动机(简称冲压发动机)是一种构造非常简单、可以发出很大推力、适用于高空高速飞行的空气喷气发动机。冲压发动机是在大气层内实现高超音速飞行的理想动力,美国研制的X-51冲压飞行器依靠的便是这一原理。

  冲压发动机主要是利用高速迎面气流进入发动机后减速使空气增压的航空发动机。通常由进气道(又称扩压器)、燃烧室和喷管组成。航空器飞行时迎面气流在通过进气道的过程中将动能转变为压力能,经压缩后的空气进入燃烧室与燃料混合进行等压燃烧,生成的高温燃气在喷管中膨胀加速后排出,产生推力。

  冲压发动机技术的突破将使包括歼-20在内的中国新锐战机如虎添翼

  冲压发动机结构简单,重量轻,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。推力的产生与涡轮喷气发动机一样,是由于高速排气所产生的反作用力。其情况是:当飞机运动时,空气流以高速冲进发动机中,于是空气速度就骤降,压力便上升。当压力刚刚达到最大值时,就由喷油嘴喷射燃料(煤油),开始燃烧,使得发动机燃烧室中空气温度和压力急速地增大,然后这种炙热的空气与燃烧产物相混合的气体,便以更大的速度从发动机喷管喷射出来。喷气流的速度比进口的空气速度大得多,因而就造成反作用推力,使得飞机运动。气流喷出速度愈大,推力也就愈大。

  该型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2,000至2,200℃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。

  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。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。当今世界军事强国正在计划把冲压发动机的飞行速度提高到5至7倍音速,甚至更高(约5,300至7,400公里/小时)。中国在这一领域获得突破将大大缩小与发达军事强国之间的差距。
 
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