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新型超音速喷气式发动机
作者：胡显澄来源：《中国新技术新产品》2012年第12期
摘要：要制造出高效能的超音速喷气式发动机一定要造出比目前使用的涡轮式空气压缩机更高的压力才能使喷气速度在作超音速飞行时其喷气速度高出飞行速度二倍以上。目前涡轮式空气压缩机经几十年发展，它的提升压力已经快到极限，要它作超音速飞行的动力唯有加大燃料提高喷气出口温度来提升速度，这样十分耗费燃料不宜长时间使用，要造出经济型超音速喷气发动机一定要造出容量大压力高的空气压缩机。本文为此而作出简明论述。
关键词：超音速喷气式；发动机；压缩机
中图分类号：V27文献标识码：A目前航空领域采用的喷气式发动机都是使用涡轮式旋转压缩机。经过几十年的发展，它能增压已到极限。在目前情况下要它作超音速发动机的动力唯有用燃料加热排气温度以提高喷气速度。这样十分耗费燃料。不宜长期使用。作为超音速飞行用的喷气式发动机一定要提高压缩空气的压力。要有高压力压缩空气经燃烧后才能得到超声速飞行所需要的速度。要增加涡轮式压缩机的压力只有增加它的级数。由于每级增压甚微从目前的制造技术要造出超音速发动机极为困难。要发展经济有效的超音速发动机一定要造出排气量大而且排气压力十分高的压缩机才能达到要求。本文从新探讨新压缩机的可能性。希望能得到实践。
涡轮式压缩机的优点是它能有效产生大量压缩空气。它的不足之处是每级增压甚微。要数十级仍未增压到要作超声速飞行所需的压力。因此仍未有经济的超声速客机在天空飞行。现在从另一种压缩机考虑。离心式空气压缩机也曾用于喷气式发动机上。初期的喷气发动机也有采用离心式空气压缩机。如二战后美国的F80型喷气机。它的优点是单级压力随转速增加而倍增。它只要单级就可以提增压力作亚音速飞行。它的缺点是效率低风量少以致为涡轮压缩机取代。目前只有用于巡航导弹之类小型喷气机采用。现在提出新型高压大容量而效率高的空气压缩机作商讨。它有可能为经济型超音速飞机的动力。
离心压缩机种类繁多，在容量大小与压力高低可以采用不同型号的机种。容量大的机种能产生的风压比较低。要产生高压力可以串级。目前工业上使用的大容量高风压的压缩机都是采用多级串接成的离心式压缩机。但串级离心式压缩机效率十分低、耗费能量大，原因是它的级间连接方式使气流流动时遇到很大阻力。因此它不能用于航空发动机上。对现有的串级离心式压缩机从结构上进行改进，r