超燃沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù)-展示頁
2025-05-11 04:50本頁面
【正文】 回收或更換與國家安全密切相關(guān)的失效或失誤的航天器 (如衛(wèi)星等 ) 。 能安全返回并再入大氣層 , 象普通飛機(jī)一樣在大氣層中滑翔并降落 。 ? 空天飛機(jī) 能夠象普通飛機(jī)一樣起飛 , 以高超聲速在大氣層中飛行 , 在30km ～ 100km高空的飛行速度可達(dá) 12～ 25 倍聲速 。 ? 高超聲速戰(zhàn)斗機(jī)配掛防區(qū)外攻擊武器 , 以高空、高速進(jìn)入或退出目標(biāo)區(qū) , 或戰(zhàn)斗機(jī)配掛高超聲速防區(qū)外攻擊武器 , 利用武器的高超聲速實(shí)施突防、攻擊 , 都必將大大提高航空武器系統(tǒng)的突防概率、作戰(zhàn)生存力和作戰(zhàn)效能。目前 , 各國主要依靠衛(wèi)星和常規(guī)偵察機(jī)執(zhí)行偵察任務(wù) , 這兩種偵察手段均有局限性 , 特別是在對一些重大突發(fā)事件的實(shí)時偵察方面存在明顯不足。在滿足命中精度要求的條件下 , 高超聲速巡航導(dǎo)彈的巨大動能能有效地提高對加固目標(biāo) (包括深埋地下目標(biāo) ) 等目標(biāo)的毀傷概率 ? 高超聲速飛機(jī) 高超聲速飛機(jī)在實(shí)時偵察、遠(yuǎn)程快速部署和精確打擊方面具有明顯的軍事價值。美國發(fā)展巡航導(dǎo)彈的重要目標(biāo)就是增強(qiáng)快速反應(yīng)與打擊能力 , 尤其是打擊機(jī)動目標(biāo) , 如導(dǎo)彈發(fā)射架、航空母艦等高價值機(jī)動目標(biāo)。同時由于采用吸氣式發(fā)動機(jī) , 其燃料比沖遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)火箭發(fā)動機(jī) , 而且能實(shí)現(xiàn)水平起降與可重復(fù)使用 , 因此空間運(yùn)輸成本將大大降低 . 高超聲速飛行器技術(shù)的發(fā)展將導(dǎo)致高超聲速巡航導(dǎo)彈、高超聲速飛機(jī)和空天飛機(jī)等新型飛行器的出現(xiàn) , 成為人類繼發(fā)明飛機(jī)、突破音障、進(jìn)入太空之后又一個劃時代的里程碑 . 超燃沖壓發(fā)動機(jī)的應(yīng)用背景 ? 具有快速反應(yīng)能力、相當(dāng)高的突防概率、具有很強(qiáng)的穿透力。超燃沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù) 超燃沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù) 高超聲速飛行器是指以吸氣式及其組合式發(fā)動機(jī)為動力 , 在大氣層內(nèi)或跨大氣層以 Ma5 以上 的速度遠(yuǎn)程巡航飛行的飛行器 . 高超聲速飛行器主要在臨近空間 , 以 Ma6 187。 Ma15 的高速度巡航 飛行 , 其巡航飛行速度、高度數(shù)倍于現(xiàn)有的飛機(jī) 。憑借其高速度 , 在很短時間 (不超過 10min)內(nèi)就能夠打擊近千千米以外的目標(biāo)。高超聲速巡航導(dǎo)彈能有效地遏制地基、機(jī)載、艦載預(yù)警及武器系統(tǒng)整體功能的發(fā)揮。高超聲速飛機(jī)實(shí)施實(shí)時偵察有獨(dú)特的優(yōu)越性。高超聲速飛機(jī)具有突防能力強(qiáng) , 被攔截概率小 , 能深入敵縱深進(jìn)行偵察的特點(diǎn)。當(dāng)然 , 高超聲速戰(zhàn)斗機(jī)配掛高超聲速巡航導(dǎo)彈則更是如虎添翼 ? 超燃沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展還可能用在洲際飛機(jī)上 , 這種洲際飛機(jī)飛行速度約為 Ma =5～ 6 , 航程達(dá)數(shù)萬公里 , 各大洲之間約 2h 即可到達(dá) , 有很大的潛在市場。 能夠直接加速進(jìn)入地球軌道 。 能夠重復(fù)使用。檢查來歷不明和可疑的軌道飛行目標(biāo) 。 當(dāng)航天器觀察到地面或空間出現(xiàn)嚴(yán)重事件時 , 可用空天飛機(jī)迅速查明情況 , 救援處于困境或生病的宇航員或使他們擺脫困境。從高超聲速技術(shù)發(fā)展來看高超聲速技術(shù)飛行距離實(shí)際應(yīng)用還有些距離。 21 世紀(jì) , 超燃沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù)必將得到較快發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用 , 必將對軍事、航天、國民經(jīng)濟(jì)等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響 革命性的動力系統(tǒng) ? 首先 , 由于巡航飛行馬赫數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī) , 現(xiàn)有的吸氣式發(fā)動機(jī)已不再適用 . 當(dāng)馬赫數(shù)高于 3 時由于進(jìn)氣道激波產(chǎn)生的壓縮已經(jīng)很強(qiáng) , 不再需要壓氣機(jī) ,而應(yīng)當(dāng)采用沖壓發(fā)動機(jī) 。 而如果保持進(jìn)入發(fā)動機(jī)的氣流為超聲速 , 在超聲速氣流中組織燃燒 , 發(fā)動機(jī)仍能有效地工作 , 這就是超聲速燃燒沖壓發(fā)動機(jī) (scramjetsupersonic bustion ramjet, SSCR). 超燃沖壓發(fā)動機(jī)在 Ma6 以上的性能遠(yuǎn)高于亞燃沖壓發(fā)動機(jī) , 它能工作到 Ma12 187。 ? ：不能自身起動，需要助推器加速到一定速度才可工作，但這個缺點(diǎn)并不突出；對飛行狀態(tài)的改變較敏感，當(dāng)在寬馬赫數(shù)范圍內(nèi)飛行時，要對進(jìn)氣道進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣使得進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)復(fù)雜 。 23 為等壓加熱 , 在燃燒室中進(jìn)行 。 4H 為工質(zhì)在大氣中冷卻的過程 . 在實(shí)際工作工程中 , 由于存在多種因素導(dǎo)致的流動與熱量損失 , 沖壓發(fā)動機(jī)的實(shí)際工作效率會低于布萊頓循環(huán)的效率 . 理想的沖壓發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)示意圖 ? 傳統(tǒng)的沖壓發(fā)動機(jī)首先通過進(jìn)氣道將來流速度滯止為 以下的低速氣流 , 然后在氣流中噴注燃料、組織燃燒 , 稱之為亞燃沖壓發(fā)動機(jī) . ? 當(dāng)飛行器速度高于 Ma5 以上時 , 將氣流速度降至低速將導(dǎo)致燃燒室入口氣流靜溫急劇升高 , 對發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與熱防護(hù)等方面造成了極大的困難 。 另一方面 , 將高超聲速氣流壓縮到低速將產(chǎn)生很大的激波損失 , 降低推力性能 , 因此亞燃沖壓發(fā)動機(jī)的應(yīng)用受到了嚴(yán)重制約 .為避免燃燒室入口高靜溫來流所帶來的諸多問題 ,超燃沖壓發(fā)動機(jī)讓氣流以超聲速進(jìn)入燃燒室 , 在超聲速氣流中組織燃燒 , 來流靜溫、靜壓和總壓損失大大降低 , 因而可以實(shí)現(xiàn)較高的性能 , 成為大氣層內(nèi)高超聲速飛行的
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