沖壓機(jī)械手:闡述沖壓發(fā)電機(jī)
沖壓發(fā)動機(jī)是噴氣發(fā)動機(jī)的一種,它利用了發(fā)動機(jī)的前向運(yùn)動來壓縮空氣,而不使用帶有可旋轉(zhuǎn)葉片的壓縮機(jī)。沖壓發(fā)動機(jī)無法在空速為零的時候產(chǎn)生推力,因此無法使飛行器從靜止啟動。
沖壓發(fā)動機(jī)需要相當(dāng)高的速度才能產(chǎn)生工作良好,而在速度達(dá)到3馬赫左右的時候工作最為有效。而沖壓發(fā)動機(jī){zg}可以在6馬赫的速度下工作。
沖壓發(fā)動機(jī)的體積比較小和結(jié)構(gòu)都比較簡單,因此對于那些需要這種發(fā)動機(jī)的高速飛行器相當(dāng)有用,比如導(dǎo)彈。而武器設(shè)計者試圖在火炮中使用沖壓發(fā)動機(jī)的技術(shù)。例如,如果120mm迫擊炮彈使用了沖壓發(fā)動機(jī)的技術(shù),射程可能達(dá)到35公里。沖壓發(fā)動機(jī)也被作為翼端發(fā)動機(jī)在直升機(jī)的發(fā)動機(jī)中使用,盡管效率并不高。
沖壓發(fā)動機(jī)經(jīng)常與脈沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)混淆。脈沖發(fā)動機(jī)使用間歇的燃燒方式,而沖壓發(fā)動機(jī)采用連續(xù)燃燒的方式。這兩種發(fā)動機(jī)有著本質(zhì)的區(qū)別。
在空氣中高速運(yùn)行的物體將會在運(yùn)行的前方產(chǎn)生高壓區(qū)域,而后方產(chǎn)生低壓區(qū)域。沖壓發(fā)動機(jī)利用了發(fā)動機(jī)前方的高壓使空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)管道,隨后,空氣與燃料混合燃燒。加熱后的空氣傳送到噴嘴并被加速至超音速。這個加速給予沖壓發(fā)動機(jī)前進(jìn)的推力。
沖壓發(fā)動機(jī)通常被描述成“飛行的煙囪”。這個設(shè)備非常簡單,包括一個進(jìn)氣口、燃燒室、和一個噴嘴。通常,沖壓發(fā)動機(jī)中{wy}的活動結(jié)構(gòu)在渦輪泵中,這個泵將液態(tài)燃料泵入燃燒室。而固態(tài)燃料的沖壓發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)更為簡單。作為對比,一個渦輪噴氣發(fā)動機(jī)通常包括渦輪驅(qū)動的風(fēng)扇來壓縮空氣,這將使發(fā)動機(jī)在低速時有更高的效率,而此時沖壓發(fā)動機(jī)的效率比較低。但是渦輪噴氣發(fā)動機(jī)更加復(fù)雜、沉重,造價也更昂貴。渦輪機(jī)的溫度限制也限制了{(lán)zg}速度與高速時的推力。
沖壓發(fā)動機(jī)本身沒有活動的部分,氣流從前端進(jìn)氣口進(jìn)入發(fā)動機(jī)之后,利用涵道截面積的變化,讓高速氣流降低速度,并且提高氣體壓力。壓縮過后的氣體進(jìn)入燃燒室,與燃料混合之后燃燒。由于沖壓發(fā)動機(jī)維持運(yùn)作的一個重要條件就是高速氣流源源不決的從前方進(jìn)入,因此發(fā)動機(jī)無法在低速或者是靜止下繼續(xù)運(yùn)作,只能在一定的速度以上才可以產(chǎn)生推力。為了讓沖壓發(fā)動機(jī)加速到適合的工作速度,必須有其他的輔助動力系統(tǒng)自靜止或者是低速下提高飛行速度,然后才點燃沖壓發(fā)動機(jī)。
由于沒有活動組件,沖壓發(fā)動機(jī)與一般噴氣發(fā)動機(jī)比較起來,重量較低,結(jié)構(gòu)也比較簡單,不過沖壓發(fā)動機(jī)在低速時的氣體壓縮效果有限,因此低速時效率比較差。
沖壓機(jī)械手廠介紹沖壓發(fā)動機(jī)適合的工作環(huán)境是在2馬赫與以上的速度,{zd1}啟動速度也大約是此界線,隨著速度逐漸增加,氣體的沖壓效應(yīng)在3馬赫時效率會大幅壓過渦輪噴氣發(fā)動機(jī),而此時的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)受限于超溫往往已經(jīng)無法運(yùn)作了,但是沖壓發(fā)動機(jī)在燃燒的階段,進(jìn)氣氣流的速度仍然需要經(jīng)過激波減速在音速以下,否則燃燒過程將無法維持。新一代的沖壓發(fā)動機(jī)稱為超音速燃燒沖壓發(fā)動機(jī)(Scramjet),這種發(fā)動機(jī)的氣流在燃燒階段還是維持在音速以上的速度,在技術(shù)難度上更高,也是目前主要發(fā)動機(jī)公司發(fā)展的對象。