冲压发动机

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冲压发动机（Ramjet, stovepipe jet, athodyd）是喷气发动机的一种，它利用了发动机的前向运动来压缩空气，而不使用带有可旋转叶片的压缩机。冲压发动机无法在空速为零的时候产生推力，因此无法使飞行器从静止启动。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。通常由涵道（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涵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。

冲压发动机需要相当高的速度才能良好作用，而在速度达到3马赫左右的时候效率最佳。而冲压发动机最高可以在6马赫的速度下工作。

冲压发动机的体积比较小，结构比较简单，因此对于那些需要这种发动机的高速飞行器相当有用，比如导弹。而武器设计者试图在火炮中使用冲压发动机的技术。例如，如果120mm迫击炮弹使用了冲压发动机的技术，射程可能达到35公里。冲压发动机也被作为翼端发动机在直升机的发动机中使用，尽管效率并不高。

冲压发动机经常与脉冲压式喷气发动机混淆。脉冲发动机使用间歇的燃烧方式，而冲压发动机采用连续燃烧的方式。这两种发动机有着本质的区别。

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历史

法国发明家René Lorin在1913年发明冲压发动机，并申请专利。但是由于缺少足够的材料，建造原型机的工作失败了。

在1915年，匈牙利发明家Albert Fonó设计了一种增加火炮射程的解决方案。他将火药发射的炮弹于冲压发动机推进结构结合起来，使得尽管发射速度比较低，炮弹仍能有较远的射程，同时也允许相对轻型的火炮可以发射重型的炮弹。Fonó将他的发明提交给了奥匈军队，但是这项提案被否决了。在第一次世界大战之后，Fonó回到了喷气推进的课题中。1928年5月，他在一份德国专利申请中描述了一种可以用于高海拔超音速飞行器的喷气发动机。而在附加的专利申请中，他调整了发动机使之可以用于亚音速飞行。经过四年的专利审查，于1932年他获得了这项专利（德国专利号No. 554,906, 1932-11-02）。

结构

在空气中高速运行的物体将会在运行的前方产生高压区域，而后方产生低压区域。冲压发动机利用了发动机前方的高压使空气进入发动机管道，随后，空气与燃料混合燃烧。加热后的空气传送到喷嘴并被加速至超音速。这个加速给予冲压发动机前进的推力。

冲压发动机通常被描述成“飞行的烟囱”。这个设备非常简单，包括一个进气口、燃烧室、和一个喷嘴。通常，冲压发动机中唯一的活动结构在涡轮泵中，这个泵将液态燃料泵入燃烧室。而固态燃料的冲压发动机的结构更为简单。作为对比，一个涡轮喷气发动机通常包括涡轮驱动的风扇来压缩空气，这将使发动机在低速时有更高的效率，而此时冲压发动机的效率比较低。但是涡轮喷气发动机更加复杂、沉重，造价也更昂贵。涡轮机的温度限制也限制了最高速度与高速时的推力。

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