高比重鎢合金用于噴氣式離子推進器
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噴氣發動機(Jet engine)是一種通過加速和排出的高速流體做功的熱機或電機。它既可以輸出推力,也可以輸出軸功率。 大部分噴氣發動機都是依靠牛頓第三定律工作的內燃機,但也有一些例外。常見的噴氣發動機有渦輪風扇發動機、渦輪噴氣發動機、火箭發動機、沖壓發動機、脈沖式噴氣發動機等。
應用
噴氣發動機可以應用在任何航空航天器上,吸入式發動機可以用在飛機、巡航導彈和航天飛機上。此外還可以用在氣墊船和地效飛行器上。火箭發動機則用于煙花、運載火箭、軍用火箭、各種導彈和飛船上。 有時噴氣發動機也會用在特制的汽車上,這些用于競賽的汽車可以擁有極高的速度,有的甚至可以超過音速。一些愛好者也會把噴氣發動機安裝在家用汽車、滑板甚至自行車上。美國曾經研制過在北極使用的噴氣式雪橇。 有些噴氣發動機會被改裝成燃氣輪機,用做發電、取暖之用。改造后的發動機大多使用天然氣。
類型
按照工作介質的來源,噴氣發動機可以分為火箭發動機和吸入式噴氣發動機兩大類。
火箭發動機 :載具本身攜帶工作介質供發動機使用。
物理動力火箭:利用噴出高壓的熱水或者冷空氣推進的發動機。這種發動機出現最早,但基本沒什么使用價值。
化學動力火箭:航天飛機使用的RS-68火箭發動機,利用燃燒的化學能推進的發動機。擁有很大的推力。但比沖較低且體積巨大。多用在運載火箭和武器上。
電火箭:一臺借助電能使工質離解成為帶電粒子的離子發動機。
離子推進器:將電離的氣體用庫倫力或洛倫茲力推進的電動噴氣引擎。擁有超大的比沖與效率和較小的推力。目前多用在大型太空船的姿態調整用發動機和小型太空船的主發動機上。
吸入式噴氣發動機:工作介質由環境吸入。
渦輪噴氣式發動機:完全采用燃氣噴氣產生推力的噴氣發動機是渦輪噴氣發動機。這種發動機的推力和油耗都很高。適合于高速飛行。也是最早的噴氣發動機。
離心式渦輪噴氣發動機:使用離心葉輪作為壓氣機。這種壓氣機很簡單,適合用比較差的材料制作,所以在早期應用很多。但是這種壓氣機阻力很大,壓縮比低,并且發動機直徑也很大,所以現在已經不再使用這種壓氣機。
軸流式渦輪噴氣發動機:使用扇葉作為壓氣機。這樣的發動機克服了離心式發動機的缺點,因此具有很高的性能。缺點是制造工藝苛刻。現在的高空高速飛機依然在使用軸流式渦噴發動機。
渦輪風扇發動機:一臺渦扇發動機的一級壓氣機。在軸流式渦噴發動機的一級壓氣機上安裝巨大的進氣風扇的發動機。一級壓氣機風扇因為體積大,除了可以壓縮空氣外,還能當作螺旋槳使用。 渦輪風扇發動機的燃油效率在跨音速附近比渦輪噴氣發動機要高。
渦輪螺旋槳發動機
渦輪軸發動機類似渦槳發動機,但擁有更大的扭矩,并且他的輸出軸和渦輪軸是不平行的(一般是垂直),輸出軸減速器也不在發動機上。所以他更類似于飛機上用的燃氣輪機。 渦軸發動機的大扭矩使他經常用于需要帶動大螺旋槳的直升機。它的結構和車用燃氣輪機區別不大。
脈沖噴氣式發動機
沖壓式發動機
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