美国研发使用固体燃料的“冲压发动机” 可增强火炮的威力

冲压发动机是一种新型的、用于高速飞行的、尖端航空科学技术。它正在日新月异的迅速发展。在这个领域内，有着广泛的复杂问题需要研究解决。冲压发动机结构简单，重量轻，推重比大，成本低。在飞行马赫数大于3的条件下使用,有较高的经济性。它的缺点是不能自行起动，须用其他发动机作为助推器，而且只有飞行器达到一定飞行速度后才能有效工作。它一般使用煤油做为燃料。

近日，美国一家国有公司研发测试了一种新型的固体燃料冲压发动机，可用于增加火 炮射程威力，使射程增加到100公里左右。经过相关检测该技术已经成熟。

能产生热能或动力的固态可燃物质。大都含有碳或碳氢化合物。天然的有木材、泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、油页岩等。经过加工而成的有木炭、焦炭、煤砖、煤球等。固体燃料是一种新型燃料，它用一根火柴便可点燃，能加热食品，引燃蜂窝煤，携带方便。固体燃料还有一些特殊品种，如固体酒精、固体火箭燃料。与液体燃料或气体燃料相比，一般固体燃料燃烧较难控制，效率较低，灰分较多。

火 炮发明于中国，利用机械能、化学能(火 药)、电磁能等能源抛射弹丸，射程超过单兵武器射程，由炮身和炮架两大部分组成,口径不小于20毫米(0.78英寸)的身管射击武器。由炮身和炮架组成。炮身由身管、炮尾、炮闩和炮口装置等组成。身管是炮身的主体，用来赋予弹丸初速和飞行方向。不少国家装备的155毫米口径的榴 弹炮，最大射程大约30千米左右。为了提高命中目标的精度，许多火 炮都配用了计算机，激光测距离等先进的火控系统。

冲压喷气式发动机(简称冲压发动机)是一种构造非常简单、可以发出很大推力、适用于高空高速飞行的空气喷气发动机。冲压喷气发动机是一种利用迎面气流进入发动机后减速，使空气提高静压的一种空气喷气发动机。冲压发动机没有压气机(也就不需要燃气涡轮)，所以又称为不带压气机的空气喷气发动机。

这种发动机压缩空气的方法，是靠飞行器高速飞行时的相对气流进入发动机进气道中减速，将动能转变成压力能(例如进气速度为3倍音速时，理论上可使空气压力提高37倍)。冲压发动机的工作时，高速气流迎面向发动机吹来，在进气道内扩张减速，气压和温度升高后进入燃烧室与燃油(一般为煤油)混合燃烧，将温度提高到2000一2200℃甚至更高，高温燃气随后经推进喷管膨胀加速，由喷口高速排出而产生推力。冲压发动机的推力与进气速度有关，如进气速度为3倍音速时，在地面产生的静推力可以超过200千牛。

冲压喷气式发动机通常由进气道(又称扩压器)、燃烧室、推进喷管三部组成。冲压发动机有三个主要部件——扩压器，燃烧室和尾喷管。虽然它只由很简单的三个管道形的部件构成，但是它可以发出非常大的推力，并且推力随飞行速度的增大而迅速增大。

例如，一个横截面只有1平方公尺的冲压发动机在11公里高空，以速度为3.5倍音速飞行时(M=3.5)，可以产生推力大约是30，000公斤(即30吨)。这时它推进的功率达到414，000匹马力，这相当于200个火车头的功率。若是在低空飞行，由于空气密度大功率还要增加。这样一台发动机有多重呢?最多不会超过1吨。从这里可以看到它强大的工作能力。

按应用范围划分，冲压发动机分为亚音速、超音速、高超音速三类。

亚音速冲压发动机

亚音速冲压发动机使用扩散形进气道和收敛形喷管，以航空煤油为燃料。飞行时增压比不超过 1.89，飞行马赫数小于0.5时一般不能正常工作。亚音速冲压发动机用在亚音速航空器上，如亚音速靶机。

超音速冲压发动机

超音速冲压发动机采用超音速进气道(燃烧室入口为亚音速气流)和收敛形或收敛扩散形喷管，用航空煤油或烃类燃料。超音速冲压发动机的推进速度为亚音速到6倍音速，用于超音速靶机和地对空导 弹(一般与固体火箭发动机相配合)。 

高超音速冲压发动机

这种发动机燃烧在超音速下进行，使用烃类燃料或液氢燃料，飞行马赫数高达5～16，高超音速冲压发动机正处于研制之中。 超音速燃烧冲压发动机是一种以超音速燃烧为特色的冲压发动机,在高速时，需要超音速燃烧来保证较高的燃料利用率。(简称超燃冲压发动机)由于超音速冲压发动机的燃烧室入口为亚音速气流，也有将前两类发动机统称为亚音速冲压发动机，而将第三种发动机称为超音速冲压发动机。(这种发动机运用的代表有美国的X-43A、X-51A“乘波者”高超音速试验机)。

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