為什麼亞音速衝壓發動機無法達到高超音速?

2025-04-08 02:10:18 字數 4539 閱讀 2459

1樓:編號

超音速燃燒的研究可以通過數值模擬或地面實驗搞定,但僅僅是燃燒在數值模擬領域都不夠精確,現在又加上了超聲速下的各種非定常現象。因此地面實驗是主要措施,然後地面實驗為逗叢了模擬高空高速環境,這個試驗檯也及其複雜,加壓加熱,廳陵經過試驗段還要減壓降扮指戚溫才能排入大氣,整套非常複雜,能搞定模擬馬赫數5以上的實驗臺全球也沒幾個,都是需要花幾千萬建好實驗臺驗證其他研究工作。貴,就是因為偏離常規使用環境太多太多。

點火技術的話,是研究的核心。具體來說都是通過氣流通過障礙後的低速區來穩定火焰和火焰傳播。要知道,火焰的傳播速度只有幾公尺每秒,就像是電影裡在地上淋上汽油,一段點火那個傳播速度,然而電影裡幾乎全部誇大的傳播速度,根本沒那麼快。

2樓:猴29209然捉

高超聲速飛行器是以吸氣式發動機及其組合發動機為動力、在大氣層和跨大氣層中實現高超聲速飛行的可重複使用飛行器,能應用於高超聲速巡航飛彈、高超聲速飛機和空天飛機等高超聲速**和先進太空飛行器,能在未來的軍事、政治和經濟活動中發揮重要的戰略作用。為高超聲速飛行器提供動力的超燃衝壓發動機是一種新型的吸氣式動力裝置,它採用機身和發動機高度一體化的形式,使用氫或者碳氫化合物作為燃料,它對氣流的壓縮是通過進氣道斜激波串來完成的,來流仍以消攔橡超聲速流動狀態進入燃燒室,在燃燒室內以超聲速燃燒方式加入能量,獲得推力。儘管超燃衝壓發動機的結構相對簡單,但其工作過程卻十分複雜,涉及到空氣動力學、燃燒學、氣動熱力學、材料學、化學反應動力學等多門學科,其內部的流動是複雜的三維流動,充滿不同尺度渦流、各種激波、附面層及其相互之間的干擾。

機械結構與氣流配合構成激波串來減速壓縮;燃燒溫度上限在燃料確定時是確定的,但發動機在乎的是溫公升,只有燃燒前後溫度衡拆差足夠大才有足夠功輸出,但燃燒後溫度基本不能提公升,所以為了降低燃燒室前溫度,只好不用過高的壓縮比,燃燒室氣流也自然超聲速。超聲速下,氣流以超過500m/s速度通過乙個不足一公尺長度的燃燒室時間只有10e-3秒量級,也就是秒左右拿旁。燃燒室要在這秒內對氣流加熱就是超燃的難點。

超燃衝壓發動機只是理論簡單而已,當你要實際應用的時候,超燃的體系是很複雜的。一套固定的機械外形在超音速下一般只有乙個固定的工作點,一旦變速度或變氣流角度都不能繼續使用,所以超音速下流道幾何必須可以改變,引入一系列機械結構。<>

是火箭發動機把飛彈推動到超音速執行的嗎?別的發動機不行嗎?比如渦輪發動機?

3樓:網友

渦輪/衝壓噴氣發動機。

渦輪/衝壓噴氣發動機將渦輪噴氣發動機(它常用於馬赫數低於3的各種速度)與衝壓噴氣發動機結合起來,在高馬赫數時具有良好的效能。這種發動機的周圍是一涵道,前部具有可調進氣道,後部是帶可調噴口的加力噴管。起飛和加速、以及馬赫數3以下的飛行狀態下,發動機用常規的渦輪噴氣式發動機的工作方式;當飛機加速到馬赫數3以上時,其渦輪噴氣機構被關閉,氣道空氣藉助於導向葉片繞過壓氣機,直接流入加力噴管,此時該加力噴管成為衝壓噴氣發動機的燃燒室。

這種發動機適合要求高速飛行並且維持高馬赫數巡航狀態的飛機,在這些狀態下,該發動機是以衝壓噴氣發動機方式工作的。

渦輪/火箭發動機。

與渦輪/衝壓噴氣發動機的結構相似,乙個重要的差異在於它自備燃燒用的氧。這種發動機有一多級渦輪驅動的低壓壓氣機,而驅動渦輪的功率是在火箭型燃燒室中燃燒燃料和液氧產生的。因為燃氣溫度可高達3500度,在燃氣進入渦輪前,需要用額外的燃油噴入燃燒室以供冷卻。

然後這種富油混合氣(燃氣)用壓氣機流來的空氣稀釋,殘餘的燃油在常規加力系統中燃燒。雖然這種發動機比渦輪/衝壓噴氣發動機小且輕,但是,其油耗更高。這種趨勢使它比較適合截擊機或者太空飛行器的發射載機。

這些飛機要求具有高空高速效能,通常需要有很高的加速效能而無須長的續航時間。

4樓:

同等體積,質量,成本下,火箭發動機是最可行的超音速推進手段,因為推力多而且不受速度影響。飛彈用的其次可行的就是衝壓發動機或者vfdr,不過通常還是用火箭助推段或者乾脆整合火箭(後者)。

5樓:網友

火箭發動機, 渦輪噴射發動機, 渦輪風扇發動機都能幫助飛行器實現超音速飛行。

超音速飛機為什麼那麼快,什麼原理?

6樓:網友

因為聲音的速度是340m\s,既然都超音速了,怎麼能不快。

7樓:易和居士

第乙個問題:超音速飛機飛得快是因為有一臺強勁的發動機,能產生數噸或數十噸的推力,推動飛機前進!只要飛機受到的空氣阻力小於發動機推力,速度就一直增加!

第二個問題:速度是乙個相對的概念,失重的情況只有當以的線速度繞地球飛行時,由重力提供做繞地圓周飛行的向心力才會有失重現象!飛機中的人一起運動,相對速度是0!

人坐地上不動,每秒鐘也會移動數百公尺,所以有坐地日行八萬裡的說法!

8樓:網友

因為它是噴氣的,而且是快速的噴出氣體。

衝壓發動機的分類

9樓:手機使用者

按應用範圍劃分,衝壓發動機分為亞音速、超音速、高超音速三類。

一、亞音速衝壓發動機。

亞音速衝壓發動機使用擴散形進氣道和收斂形噴管,以航空煤油為燃料。飛行時增壓比不超過 ,飛行馬赫數小於時一般不能正常工作。亞音速衝壓發動機用在亞音速航空器上,如亞音速靶機。

二、超音速衝壓發動機。

超音速衝壓發動機採用超音速進氣道(燃燒室入口為亞音速氣流)和收斂形或收斂擴散形噴管,用航空煤油或烴類燃料。超音速衝壓發動機的推進速度為亞音速到6倍音速,用於超音速靶機和地對空飛彈(一般與固體火箭發動機相配合)。

三、高超音速衝壓發動機。

這種發動機燃燒在超音速下進行,使用烴類燃料或液氫燃料,飛行馬赫數高達5~16,目前高超音速衝壓發動機正處於研製之中。 超音速燃燒衝壓發動機是一種以超音速燃燒為特色的衝壓發動機,在高速時,需要超音速燃燒來保證較高的燃料利用率。(簡稱超燃衝壓發動機)由於超音速衝壓發動機的燃燒室入口為亞音速氣流,也有將前兩類發動機統稱為亞音速衝壓發動機,而將第三種發動機稱為超音速衝壓發動機。

這種發動機運用的代表有美國的x-43a、x-51a「乘波者」高超音速試驗機)

噴氣發動機為何能克服音障

10樓:網友

原理試解。

超音速飛機如何產生強大推力。

音速:音速約為每秒鐘340公尺。馬赫:

超高速單位,物體運動的速度與音速的比值為馬赫或馬赫數。亞音速:速度小於1馬赫。

超音速:速度在1至5馬赫間。高超音速:

速度在5馬赫以上。

高超音速飛機採用的是超音速燃燒衝壓發動機,它類屬於衝壓發動機。衝壓發動機的原理由法國人雷恩?洛蘭於1913年提出,1939年首次被德國用於v-1飛彈上。

衝壓發動機由進氣道、燃燒室、推進噴管三部分組成,它比渦輪噴氣發動機簡單得多。衝壓是利用迎面氣流進入發動機後減速、提高靜壓的過程。該過程不需要高速旋轉的、複雜的壓氣機。

高速氣流經擴張減速,氣壓和溫度公升高後,進入燃燒室與燃油混合燃燒,溫度為2000—2200℃,甚至更高,經膨脹加速,由噴口高速排出,產生推力。

衝壓噴氣發動機目前分為亞音速、超音速、超音速燃燒(或高超音速)三類。亞音速衝壓發動機以航空煤油為燃料,採用擴散形進氣道和收斂形噴管,飛行時增壓比不超過。速度在小於馬赫時一般無法工作。

超音速衝壓發動機採用超音速進氣道,燃燒室入口為亞音速氣流,採用收斂形或收斂擴散形噴管。用航空煤油或烴類作為燃料。推進速度為2至5馬赫,可用於超音速靶機和地對空飛彈。

超音速燃燒(高超音速)發動機是一種使用碳氫燃料或液氫燃料新穎的發動機,空氣在發動機內的流速始終保持為超音速,飛行速度高達5至16馬赫。

超音速飛機與噴氣發動機的區別。

今天噴氣式飛機使用的最普通的噴氣發動機是渦扇噴氣發動機。帶有外涵道的噴氣發動機的早期設計出現在20世紀30年代。40和50年代,人們對早期的渦扇發動機進行了試驗。

然而,由於對風扇葉片設計製造的要求非常高,因此直到60年代,人們才得以製造出符合渦扇發動機要求的風扇葉片,從而揭開了渦扇發動機實用化的階段。渦扇噴氣發動機由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,發動機利用氣壓機先對進入發動機的空氣進行壓縮,壓縮的空氣和燃料混合並被點燃,隨後氣體**推動飛機前進,後面的渦扇和前面的壓縮機處在同一根軸承上。

超音速燃燒發動機同渦扇噴氣發動機存在不同。其實,它也有別於火箭發動機。雖然,多級火箭的速度極高,可達20多馬赫,但是它攜帶著全部的燃料,因而在相同體積的情況下,其有效負載低於安裝有超音速燃燒衝壓發動機的飛行器。

11樓:網友

我認為這不是問題,問題是飛機超音速時才是大問題。螺旋槳畢竟是相對飛機整體是小零件,而且用的金屬材料也很好,影響可以忽略。

目前人類研製的飛行器最高速度是多少?

12樓:網友

火箭吧,每秒公里的話,也就是二十幾馬赫了。

衝壓發動機的推力可達到的速度最大有多大??達到最大速度時發動機的推力有多大?

13樓:匿名使用者

衝壓發動機分超燃衝壓發動機和亞燃衝壓發動機。

0�2按應用範圍劃分,衝壓發動機分為亞音速、超音速、高超音速三類。最大推力為兩千牛速度最高為16馬赫。

14樓:匿名使用者

最大為五到十六倍音速。不過正在研製中。

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