“導(dǎo)彈引論”第十一講

PAGEPAGE15第三章動力裝置學(xué)習(xí)目的：1）了解導(dǎo)彈動力裝置的基本概念；2）了解發(fā)動機(jī)的基本組成與分類；3）了解火箭發(fā)動機(jī)的基本組成與工作原理；4）了解航空發(fā)動機(jī)的基本組成與工作原理。1.導(dǎo)彈動力裝置在導(dǎo)彈上產(chǎn)生推力的整套裝置稱為動力裝置。動力裝置包括發(fā)動機(jī)及保證發(fā)動機(jī)正常工作所必須的系統(tǒng)和部件，如推進(jìn)劑及貯存、輸送和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)固定裝置及附件等。2.發(fā)動機(jī)的組成與分類發(fā)動機(jī)是動力裝置的主體。發(fā)動機(jī)的組成：燃燒室、噴管、點(diǎn)火裝置、輔助部分。發(fā)動機(jī)的分類注：固體、液體火箭按推進(jìn)劑的狀態(tài)分。其它發(fā)動機(jī)：核能類發(fā)動機(jī)（核火箭發(fā)動機(jī)，電火箭發(fā)動機(jī)）；輻射能類發(fā)動機(jī)（太陽能）。這些發(fā)動機(jī)還沒用于導(dǎo)彈，只是在宇宙航行的飛船和探測器上進(jìn)行應(yīng)用。3.火箭發(fā)動機(jī)的性能參數(shù)推力P發(fā)動機(jī)受力特點(diǎn)：發(fā)動機(jī)內(nèi)壁受燃燒氣體的壓力，這個壓力很大，對固體火箭發(fā)動機(jī)一般是幾十個大氣壓到一、二百個大氣壓。發(fā)動機(jī)外壁受均勻的外界大氣壓力的作用。形成原理：推力表示形式：P1――推力室內(nèi)壓力的合力；P2――推力室外表面大氣壓力的合力。求P1的思路：用動量定理分析變質(zhì)量問題。研究對象：燃?xì)鈊m—在dt時間內(nèi)從噴口噴出的燃?xì)赓|(zhì)量則動量變化：動量定理：這樣便求出了作用在發(fā)動機(jī)內(nèi)壁表面上壓力的軸線合力P1于是，發(fā)動機(jī)推力可表示為影響推力的主要因素分析：質(zhì)量流量愈大，推力愈大噴口處燃?xì)鈬姎馑俣扔?，推力愈大高度H――大氣壓力pa――推力P發(fā)動機(jī)的推力與飛行速度無關(guān)2）總沖I0總沖I0決定于發(fā)動機(jī)推力的大小和工作時間長短，代表發(fā)動機(jī)的工作能力，決定著火箭的射程和有效載荷的大小。單位為N.s。導(dǎo)彈所能達(dá)到的飛行速度和射程，取決于發(fā)動機(jī)能提供的總沖量。在總沖一定時，可以采用大推力、短時間的方案，也可采用小推力、長時間的方案，不同的方案影響導(dǎo)彈的速度和射程?？倹_除了與裝藥（推進(jìn)劑）的性能有關(guān)外，最主要的取決于裝藥的總重量。為了增加總沖，一般都是增加裝藥總重，這就意味著增大燃燒室的尺寸和重量。因此，對固體火箭發(fā)動機(jī)而言，總沖也可以反映其尺寸的大小。3）比沖Is比沖是指發(fā)動機(jī)消耗1kg質(zhì)量的推進(jìn)劑所產(chǎn)生的沖量。（m/s）比推力，是指發(fā)動機(jī)每秒鐘消耗1kg質(zhì)量的推進(jìn)劑所產(chǎn)生的推力的大小。（m/s）式中─推進(jìn)劑或燃料的質(zhì)量流量，單位kg/s。固體火箭發(fā)動機(jī)的總沖易于測量，所以用比沖表示其性能；液體火箭發(fā)動機(jī)的推進(jìn)劑流量易于測量，所以用比推力表示其性能。固體火箭發(fā)動機(jī)的比沖1900～2400m/s，有的可達(dá)2600（m/s）；液體火箭發(fā)動機(jī)的比沖可達(dá)3000m/s（液氧和煤油）3600m/s（液氧和液氫）。提高比沖的途徑：采用高能量的推進(jìn)劑正確地設(shè)計工作過程完善的發(fā)動機(jī)4.液體火箭發(fā)動機(jī)液體火箭發(fā)動機(jī)是使用液體推進(jìn)劑的發(fā)動機(jī)。1）火箭對液體推進(jìn)劑的要求性能要求：能量特性高，高比沖，高密度（質(zhì)量、體積要求）；比熱大；（散熱要求）；燃燒性能好。燃燒穩(wěn)定，容易點(diǎn)燃。使用性能：無（?。└g，無（小）毒性；物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，冰點(diǎn)低，沸點(diǎn)高，飽和蒸汽壓低，粘度小等。經(jīng)濟(jì)要求：資源豐富，容易制造，能大量生產(chǎn)，成本低。2）推進(jìn)劑的種類單組元：燃燒劑和氧化劑成一種混合狀態(tài)，它可以是幾種化合物的混合物（如過氧化氫與酒精的混合物），也可以是一種化合物（如硝基甲烷）。特征是，在常溫、常壓條件下是穩(wěn)定的，在加熱、加壓或觸媒劑的作用下使其分解，產(chǎn)生高溫氣體。因為只有一種組元，其輸送系統(tǒng)簡單。缺點(diǎn)是燃燒中氣體穩(wěn)定性差，比較危險，比推力小，所以不常作為發(fā)動機(jī)的主推進(jìn)劑，而用于姿態(tài)控制發(fā)動機(jī)。雙組元：燃燒劑與氧化劑在進(jìn)入燃燒室之前不混合，分開貯存。它是目前液體火箭發(fā)動機(jī)通常使用的推進(jìn)劑。3）常用燃燒劑液氫：比推力高，燃燒溫度不高，無毒，無腐蝕，來源廣，產(chǎn)量大，成本低。缺點(diǎn)：密度很?。?9.5kg/m3），沸點(diǎn)低（-252.8°C）。不好貯存，只有在臨發(fā)射前向貯箱里加注。由于制造工藝復(fù)雜，價格十分昂貴，廣泛用于航天器和運(yùn)載工具上。煤油：來源廣，成本低，熱值高，使用方便。缺點(diǎn)：密度較小[0.8~0.85]kg/m3]。偏二甲肼：密度kg/m3，沸點(diǎn)63°C，冰點(diǎn)－58°C。缺點(diǎn)：有毒，有腐蝕。4）常用氧化劑液氟：是極強(qiáng)的氧化劑，沸點(diǎn)-188°C，沸點(diǎn)密度kg/m3，劇毒。液氧：含有100％的氧化元素，氧化力強(qiáng)，沸點(diǎn)-183°C，密度kg/m3，無毒，無腐蝕，來源廣，成本低。缺點(diǎn)是難貯存，一般在航天器上使用。硝酸：比重大，密度高，冰點(diǎn)低，沸點(diǎn)高，密度kg/m3，沸點(diǎn)86°C，冰點(diǎn)－42°C。缺點(diǎn)是比沖較低，有毒，有腐蝕。四氧化二氮：能量高、密度大、可貯存、資源豐富，密度kg/m3，沸點(diǎn)22°C，冰點(diǎn)－11.2°C。缺點(diǎn)是冰點(diǎn)較高，有毒。過氧化氫：密度kg/m3，沸點(diǎn)151°C，冰點(diǎn)－25°C。5）液體火箭發(fā)動機(jī)組成、結(jié)構(gòu)及工作原理組成：推進(jìn)劑輸送系統(tǒng)，推力室，噴管。推進(jìn)劑輸送系統(tǒng)：擠壓式輸送系統(tǒng)，渦輪泵式輸送系統(tǒng)。擠壓式輸送系統(tǒng)采用擠壓形式輸送推進(jìn)劑，需要高壓氣體和氣罐，推進(jìn)劑貯箱也要承受一定的高壓。對于推力較小，工作時間較短的發(fā)動機(jī)，由于系統(tǒng)簡單，重量不會很大：對于推力較大而工作時間又長的發(fā)動機(jī)，就會導(dǎo)致高壓氣體和氣罐以及推進(jìn)劑貯箱重量的增加。所以采用這種系統(tǒng)的火箭發(fā)動機(jī)不宜于做得過大。渦輪泵式輸送系統(tǒng)采用泵式輸送推進(jìn)劑，從推進(jìn)劑貯箱一直到泵入口的設(shè)備都不要求承受高壓，雖然增加了渦輪、離心泵及其它輔助設(shè)備，但并不會使整個系統(tǒng)的重量比擠壓式系統(tǒng)大。對于現(xiàn)代火箭發(fā)動機(jī)，特別是燃燒室壓力高，推力大，工作時間長的，都采用泵式輸送系統(tǒng)。然而，這種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如圖示。推力室：是液體推進(jìn)劑進(jìn)行混合和燃燒，燃?xì)膺M(jìn)行膨脹以高速噴出而產(chǎn)生推力的部件。包括噴注器、燃燒室和噴管三部分。噴注器的作用是將推進(jìn)劑噴入燃燒室，使之霧化并混合均勻。有直射式噴嘴和離心式噴嘴兩種。燃燒室：是推進(jìn)劑進(jìn)行霧化、混合和燃燒的地方。有雙層壁結(jié)構(gòu)和管束式壁結(jié)構(gòu)。噴管：作用是獲得高溫高壓燃?xì)饬?。液體火箭發(fā)動機(jī)噴管和燃燒室做成一體，而且噴管的收縮段往往和燃燒室合在一起，一般用平滑相接的曲線(如圓弧)來做收縮段的通道。收縮段收縮角為70~90°。角度太大，氣流流動狀態(tài)惡化；太小則出現(xiàn)噴管加長問題。錐形噴管擴(kuò)張角20~30°較合適。特型噴管是擴(kuò)張部分的母線與超音速流動中膨脹的氣體流線相一致的噴管。型面曲線一般為拋物線或直線與圓弧的組合曲線。擴(kuò)張角可增到40~50°。5.固體火箭發(fā)動機(jī)固體火箭發(fā)動機(jī)是推進(jìn)劑為固體的火箭發(fā)動機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上簡單；可以在短時間內(nèi)產(chǎn)生特大推力，所以常用作助推器；使用操作方便，工作可靠，可長期貯存；機(jī)動性好。組成：燃燒室、噴管、藥柱、藥柱支撐裝置和點(diǎn)火裝置等。1）固體推進(jìn)劑均質(zhì)火藥（雙基藥）：以硝化纖維素和硝化甘油為基本成分，特點(diǎn)是比較均勻。成分硝化棉硝化甘油DNT凡士林氧化鎂碳酸鉛作用能源能源、溶劑助溶劑潤滑劑燃燒催化劑穩(wěn)定劑含量54.5%25%15.9%1.7%2.0%0.9%異質(zhì)火藥：氧化劑和燃燒粘結(jié)劑以機(jī)械混合形式存在的火藥。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)不均勻。因而稱為異質(zhì)火藥或復(fù)合藥。聚硫橡膠火藥的組成成分含量作用成分含量作用過氯酸銨67%氧化劑丁烯二酸酐0.3%固化劑鋁粉5%高能可燃劑過氧化鉛0.6%固化促進(jìn)劑聚硫橡膠19%燃燒粘結(jié)劑堿式亞鉻酸銅0.9%燃燒催化劑環(huán)氧樹脂1.3%增強(qiáng)劑碳酸鈣1%燃燒穩(wěn)定劑苯二甲酸二丁酯0.9%增塑劑苯乙烯4%稀釋劑改性雙基藥：在雙基藥中加入氧化劑（過氯酸銨）、高能添加劑（鋁粉）、或高能炸藥（黑索金等）制成的推進(jìn)劑。能量大大提高，比沖可達(dá)2400~2500m/s。也有較好的機(jī)械性能，可以采用澆注法成型，是雙基藥發(fā)展的一個方向。雙基藥與復(fù)合藥的性能比較：復(fù)合藥的密度、比沖比雙基藥大，因而復(fù)合藥的能量高于雙基藥。最好雙基藥的真空比沖為2200～2300m/s，而含金屬的復(fù)合藥真空比沖在2500m/s以上。雙基藥一般采用“自由裝填方式”即預(yù)先將火藥藥柱加工成所要求的幾何形狀，需要時將藥柱裝入發(fā)動機(jī)燃燒室中；復(fù)合藥多采用“殼體粘結(jié)式”的裝填方式，即把火藥直接澆注到發(fā)動機(jī)殼體中，凝固硬化而與殼體粘結(jié)成為一體。雙基藥能量性能和燃燒性能都比較穩(wěn)定，但雙基藥所需要正常燃燒壓力較高，受環(huán)境初溫影響較大，復(fù)合藥能夠穩(wěn)定燃燒的初始溫度和壓力范圍寬。復(fù)合藥的機(jī)械性能比較好，雙基藥在時易變脆。復(fù)合藥的物理化學(xué)安定性好。雙基藥需棉花及油脂，復(fù)合藥原料來自化工產(chǎn)品，有廣闊發(fā)展前景。2）典型藥形及特點(diǎn)發(fā)動機(jī)對藥形的要求：滿足推力變化規(guī)律；裝藥的可靠固定；裝藥受力良好狀態(tài)；燃燒產(chǎn)物對發(fā)動機(jī)殼體的熱作用?。晃慈紵耐七M(jìn)劑量少；裝填密度高；避免侵蝕燃燒。端燃藥柱：這種藥柱大多為圓柱形，在使用時將前端面和側(cè)表面都包覆起來，僅讓后端面進(jìn)行燃燒。由于受到發(fā)動機(jī)直徑的限制，燃燒表面積不會很大，所以發(fā)動機(jī)的推力較小然而工作時間卻可很長。側(cè)燃藥柱：端面包覆，藥形較多。內(nèi)側(cè)面燃燒藥形：由內(nèi)向外燃燒，燃燒室壁可以完全避免與燃?xì)饨佑|，缺點(diǎn)是燃燒結(jié)束時常留有殘余推進(jìn)劑；外側(cè)面燃燒或內(nèi)、外側(cè)面同時燃燒藥形：工作時間受到限制，裝填密度不高，不常用。端側(cè)面同時燃燒藥形：一般為內(nèi)側(cè)面加端面同時燃燒。燃面可調(diào)范圍寬，適于大體積裝填，廣泛應(yīng)用于大型發(fā)動機(jī)。3）燃燒室藥柱直接填裝在燃燒室里面。燃燒室前端：項蓋與筒段連接（可拆、不可拆）；燃燒室后端：通過螺紋與噴管連接。材料：合金鋼、合金鋁；玻璃鋼，復(fù)合材料。加工：金屬管旋壓；復(fù)合材料纏繞。密封與隔熱：防止高溫、高壓氣體外漏，隔絕高溫燃?xì)饨Y(jié)構(gòu)重量：約占發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)重量的80％。4）噴管環(huán)境特點(diǎn)：高溫高壓氣流沖刷。形狀：錐形噴管（用在小型發(fā)動機(jī)上）；特形噴管（用在大型發(fā)動機(jī)上）。材料：鎢、鉬；陶瓷、石墨；發(fā)汗材料－鎢滲銅等；有機(jī)燒蝕材料－纖維樹脂復(fù)合材料。5）點(diǎn)火裝置（點(diǎn)火器）作用：將藥柱表面迅速加熱到起燃溫度以上，使藥柱能進(jìn)行正常和穩(wěn)定的燃燒。組成：發(fā)火管，點(diǎn)火藥。大型固體火箭以動機(jī)由于藥柱大，常采用點(diǎn)火發(fā)動機(jī)點(diǎn)火。6）推力止推裝置作用：迅速終止推力。思想：不是熄滅發(fā)動機(jī)，而是讓推力抵消。故采用反向噴管方法。6.固液組合火箭發(fā)動機(jī)固體火箭發(fā)動機(jī)和液體火箭發(fā)動機(jī)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并在各類導(dǎo)彈上獲得了廣泛應(yīng)用。在它們基礎(chǔ)上出現(xiàn)的固液組合發(fā)動機(jī)，綜合了固體和液體火箭發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上克服了它們的缺點(diǎn)。固液組合火箭發(fā)動機(jī)：是采用固體組元和液體組元組合推進(jìn)劑的火箭發(fā)動機(jī)。1）固液組合火箭發(fā)動機(jī)的組成它的基本組成包括：燃燒室1，其內(nèi)澆鑄有固體藥柱2，頭部有噴注器3，貯箱5，其內(nèi)裝有液體推進(jìn)劑組元；高壓氣瓶8(內(nèi)裝高壓氣體)、減壓器6、活門4和7組成液體組元的擠壓式輸送系統(tǒng)。此外還有點(diǎn)火裝置。2）固液組合推進(jìn)劑通常采用固體燃燒劑，液體氧化劑；因液體氧化劑的密度比液體燃燒劑大，這種組合可以提高發(fā)動機(jī)的平均密度比沖；固體氧化劑在制成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的藥柱比較困難；固體燃燒劑一般選用貧氧固體推進(jìn)劑，這樣有利于工藝成型并有利于點(diǎn)火燃燒。固液組合推進(jìn)劑及性能液體氧化劑固體燃燒劑比燃燒溫度（K）比沖（m/s）H2O2（98%）(C2H4)n6.5529572630H2O2（98%）橡膠＋18%Al5.6430582660H2O2（98%）AlH31.0237642940H2O2（98%）LiAlH41.0830682830N2O4C2H6N4+10%橡膠1.535802810N2O4（30%）+HNO3（70%）C2H6N4（80%）+橡膠（20%）2.1333202660N2O4BeH21.6736203120C1F3LiH25.82419028703）固液組合發(fā)動機(jī)的工作原理4）固液組合發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)比推力可以接近液體推進(jìn)劑，而高于固體推進(jìn)劑，密度高于一般液體推進(jìn)劑；可以實現(xiàn)多次起動、關(guān)車和調(diào)節(jié)推力的要求；液體組元可以用來作燃燒室和噴管的冷卻劑。7.渦輪噴氣發(fā)動機(jī)空氣噴氣發(fā)動機(jī)是本身只攜帶燃燒劑（燃油），而從空氣中吸取氧氣來作氧化劑的一類發(fā)動機(jī)。根據(jù)進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣被壓縮時增壓方式不同，分為渦輪噴氣發(fā)動機(jī)和渦扇噴氣發(fā)動機(jī)兩種。1）渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及其工作原理以軸流式渦輪噴氣發(fā)動機(jī)為例說明。空氣進(jìn)入第Ⅰ部分(進(jìn)氣道)：氣流整理、消除紊亂的渦流，使壓力均勻；空氣進(jìn)入第Ⅱ部分(軸流式壓氣機(jī))：壓氣機(jī)上的高速旋轉(zhuǎn)葉片使空氣壓縮而增壓(空氣壓力增加5~30倍)，流速下降，溫度升高，壓力增大；增壓氣流進(jìn)入第Ⅲ部分(燃燒室)：部分氣流(20%~30%)與由噴嘴噴入燃燒室的燃油混合燃燒，變成高溫高壓燃?xì)?；其余空氣與燃?xì)饣旌铣?000~1400℃氣流；混合氣流進(jìn)入第Ⅳ部分(渦輪)：燃?xì)怛?qū)動渦輪高速轉(zhuǎn)動，消耗掉一部分能量，其余部分則用于產(chǎn)生發(fā)動機(jī)推力。氣流進(jìn)入第Ⅴ部分(加力燃燒室)：氣流再與噴入的燃油燃燒，提高燃?xì)饽芰浚商岣?25%~70%)；氣流進(jìn)入第Ⅵ部分(噴管)：當(dāng)導(dǎo)彈飛行速度不高時，噴管多為收縮形；而當(dāng)導(dǎo)彈飛行速度較高時，則采用超音速噴管。起動時必須依靠外界動力源(用地面供電的起動機(jī)或小燃?xì)鉁u輪機(jī)帶動)。2）渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的特性渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的推力公式為式中P—推力—空氣的質(zhì)量流量—燃?xì)鈬姎馑俣萔—導(dǎo)彈飛行速度3）分析速度特性：在高度一定的情況下（左圖H＝0）V―空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)的壓力與空氣流量――P――V繼續(xù)――由于速度的沖壓作用使溫度升高――但受渦輪葉片耐高溫限制――自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)減小燃油流量――P――當(dāng)V提高到與燃?xì)鈬姵鏊俣认嗟葧r，推力減為零。由上述可以看出，當(dāng)V變化時，推力P也隨之變化。其中，推力有一個最大值。這就是渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的速度特性。當(dāng)導(dǎo)彈的飛行速度很高很低時，采用渦噴發(fā)動機(jī)是不利的。目前，渦輪噴氣發(fā)動機(jī)適宜于在Ma＝0.7~3.0之間的導(dǎo)彈；高度特性：當(dāng)H――大氣密度――進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣流量――所以P；另外，H――飛行阻力；在8~12km高度上可以獲得最大的飛行速度；使用高度在25~30km以下；優(yōu)點(diǎn)是耗油率低，約0.08~0.1kg/(N.h)；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、推力?。?0~80N/kg），用在飛機(jī)或巡航導(dǎo)彈上。8.渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)1）渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及其工作原理空氣進(jìn)入進(jìn)氣道，經(jīng)風(fēng)扇壓縮，分成兩股；一股空氣經(jīng)內(nèi)函道，就是普通渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的經(jīng)過的路徑，形成燃?xì)猓蚝罅魅ィ涣硪还煽諝庀蚝罅?，?jīng)外函道向后流去，與燃?xì)鈺?，由噴管噴出；由于風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速不能太高，不能因此而限制壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以風(fēng)扇與壓氣機(jī)不能同軸；由兩組渦輪分軸帶動，風(fēng)扇軸由低壓渦輪帶動，壓氣機(jī)軸由高壓渦輪帶動；由于渦輪級數(shù)多了，因此消耗在渦輪上的能量也比較多，則噴出氣流的能量低了，氣流的溫度和速度就降低了，內(nèi)函道每公斤空氣所產(chǎn)生的推力減小了；但由于風(fēng)扇的作用，使流經(jīng)整臺發(fā)動機(jī)的空氣流量大大增加，所以總體上還是增加了發(fā)動機(jī)的推力；渦扇發(fā)動機(jī)由于排氣速度低，在接近音速的飛行器上使用比較有利。為了能在高速飛行器上也能應(yīng)用，則在外函道再進(jìn)行加力燃燒，使燃?xì)鈬姎馑俣扔泻艽筇岣?，推力加大很多?）渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)耗油率低，經(jīng)濟(jì)性好。大流量比的此類發(fā)動機(jī)耗油率為0.035~0.04kg/N.h；小流量比的為0.05~0.07kg/N.h；推力很大。主要原因是空氣流量大；噪音低。主要是由于噴氣速度降低了；發(fā)動機(jī)直徑大，迎風(fēng)面積大；用在巡航導(dǎo)彈上，巡航導(dǎo)彈的速度選擇在經(jīng)濟(jì)巡航點(diǎn)，即Ma=0.7~0.8。巡航導(dǎo)彈上用的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)一般是小尺寸發(fā)動機(jī)，推力小、容易制造、壽命短、成本低。9.沖壓噴氣發(fā)動機(jī)渦輪噴氣發(fā)動機(jī)使用的飛行速度受到限制，如果要使空氣噴氣發(fā)動機(jī)適合于高速飛行的導(dǎo)彈，則應(yīng)用沖壓類型的空氣噴氣發(fā)動機(jī)。1）沖壓噴氣發(fā)動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及其工作原理沖壓噴氣發(fā)動機(jī)的工作原理基本上與渦輪噴氣發(fā)動機(jī)相同，也同樣包括進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣受到壓縮，空氣與燃油混合燃燒，燃?xì)膺M(jìn)行膨脹并噴出這樣三個基本工作過程。但在結(jié)構(gòu)方面它卻與渦輪噴氣發(fā)動機(jī)有很大不同，沖壓發(fā)動機(jī)利用進(jìn)氣道的沖壓作用來實現(xiàn)對空氣的增壓，沒有壓氣機(jī)和渦輪那樣的轉(zhuǎn)動部件，所以結(jié)構(gòu)很簡單，重量小得多。進(jìn)氣道：引入空氣，利用速度沖壓作用實現(xiàn)對氣流的增壓。氣流的動壓轉(zhuǎn)變成靜壓；理想情況下高速氣流完全滯止下來所能達(dá)到的壓力為如：氣體速度由Ma=2降為0時，壓力可提高7.8倍；由Ma=3降為0時，壓力可提高36.8倍；由Ma=5降為0時，壓力可提高52.9倍；雖然氣流速度不會阻滯為0，但隨著飛行速度增大，增壓比是急劇上升的。亞音速進(jìn)氣道是一擴(kuò)展的通道；超音速進(jìn)氣道裝有中心錐休，中心體能形成斜激波，氣流通過斜激波速度下降而壓力提高。燃燒室：是空氣與燃油燃燒，生成燃?xì)獾牡胤健ｎA(yù)燃室與點(diǎn)火器是點(diǎn)火用；火焰穩(wěn)定器使燃?xì)庑纬苫亓?，保證穩(wěn)定燃燒；燃燒室常為雙層，內(nèi)層用耐熱材料制成，夾層可引入部分空氣冷卻；尾噴管：高溫高壓燃?xì)庠趪姽苤袑崿F(xiàn)膨脹，加速噴出。燃油供應(yīng)系統(tǒng)：這種系統(tǒng)可以感受外界氣流參數(shù)（速度、溫度、壓力等）。根據(jù)需要供給燃油，保證正常燃燒。2）沖壓噴氣發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、成本低、使用維護(hù)方便；適用于高速飛行，在Ma>2的高速狀態(tài)下工作，經(jīng)濟(jì)性好、耗油率低；比沖一般在10000~17000m/s。只使用燃油為燃燒劑，成本低，發(fā)動機(jī)工作時間長。3）沖壓噴氣發(fā)動機(jī)主要缺點(diǎn)低速時推力小，耗油率高。靜止時根本不能自行起飛，必須有助推器。發(fā)動機(jī)的工作對飛行狀態(tài)的變化敏感。如：飛行速度、飛行高度、燃燒后剩余的空氣量、飛行迎角參數(shù)等，所以工作范圍窄。與火箭發(fā)動機(jī)比，發(fā)動機(jī)直徑大，所以導(dǎo)彈迎風(fēng)面積大，必然增加導(dǎo)彈的阻力。4）沖壓噴氣發(fā)動機(jī)應(yīng)用情況適應(yīng)范圍：Ma=0.5~6，高度0~40km；耗油率約為0.26~0.3kg/(N.h)，推重比可達(dá)10以上；用于高速中、遠(yuǎn)程戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上。10.火箭－沖壓組合發(fā)動機(jī)1）設(shè)計思想沖壓發(fā)動機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有不能自行起飛，必須有助推器這一根本缺點(diǎn)。整體式火箭沖壓組合發(fā)動機(jī)巧妙地解決了助推器和發(fā)動機(jī)之間在外形尺寸和容積利用率上的問題，將火箭發(fā)動機(jī)和沖壓發(fā)動機(jī)有機(jī)地結(jié)合起來，彌補(bǔ)沖壓發(fā)動機(jī)的這一不足。整體式火箭沖壓發(fā)動機(jī)的發(fā)展第一代沖壓發(fā)動機(jī)導(dǎo)彈由沖壓發(fā)動機(jī)和固體（液體）助推器簡單組成，將沖壓發(fā)動機(jī)艙掛在彈體外部；第二代沖壓發(fā)動機(jī)導(dǎo)彈于50年代末期開始研制，它已初步具有彈/機(jī)一體化設(shè)計的思想，即將發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道置于導(dǎo)彈頭部位置，燃燒室居于彈體尾部；第三代沖壓式導(dǎo)彈的顯著特點(diǎn)是采用了整體式火箭沖壓發(fā)動機(jī)，采用一個、兩個或四個進(jìn)氣道，進(jìn)氣道位置不在導(dǎo)彈頭部，而在導(dǎo)彈彈體的顎下、腹部或旁側(cè)?；鸺瓫_壓發(fā)動機(jī)有不同的種類：固體火箭－沖壓組合發(fā)動機(jī)；液體燃料沖壓組合發(fā)動機(jī)；3）固體火箭－沖壓組合發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)與組成：固體助推器：固體藥柱貯存在共用燃燒室里，燃燒室前面有堵蓋封住前面，后面有專用噴管。當(dāng)助推器藥柱燃燒完畢，騰出了燃燒室的空間，助推器的專用噴管自行脫落，將沖壓發(fā)動機(jī)的尾噴管露出，進(jìn)氣道出口的堵蓋被前面沖進(jìn)的空氣沖開?；鸺龥_壓發(fā)動機(jī)：含進(jìn)氣道、燃?xì)獍l(fā)生器、引射摻混補(bǔ)燃室、尾噴管。進(jìn)氣道：引入空氣，實現(xiàn)沖壓壓縮，提供合適的進(jìn)口