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sr71发动机推力多大?(为什么SR-71发动机安装的距离如此之远)

sr71发动机推力多大?(为什么SR-71发动机安装的距离如此之远)(这张照片显示了 1.25 马赫时的冲击模拟。我找不到速度更快地冲击图片。随着马赫数的增加,冲击角拉得更远,因此在 3.4 马赫时,机头冲击只是几乎在发动机进气锥的前面。)因此,发动机进气口的位置受到双重限制。它必须离机身足够远,以免与受机身干扰的气流相互作用。尤其是它必须远离从机身脊骨流出并飞越机翼顶部的涡流。但它也必须离机身足够近,才能全速保持在机头减震器后面。如果它们进一步向外,则机头冲击会以一定速度穿过进气口,这将导致进气口无法启动,然后发动机熄火。下一架飞机将有一个可变形的进气口。产生有效压缩的斜向冲击的入口尖峰必须以更高的速度向后移动以使几何形状正确。冲击必须表现良好,因此进气道必须完全径向对称,并且与机身的相互作用非常小。然而,在低马赫数下,飞机机头的冲击不是很强的角度。避免发动机与这种冲击相互作用的一种方法是将发动机进气口放在机头,如 MiG-21 或闪电(如下所示)。然而

为什么 SR-71 发动机安装的距离如此之远?

SR-71 的基本理念是,随着它的加速,它会从涡轮喷气发动机运行过渡到主要是冲压发动机运行。为了使这种类似冲压发动机的操作起作用,发动机上的进气口必须非常有效。也就是说,它不只是将空气从超音速减慢到亚音速。正常的冲击(如果你有一个圆形孔让空气进入,你会得到什么)可以做到这一点。

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相反,SR-71 进气口试图通过使用 3.4 马赫的空气通过一系列斜向冲击来尽可能减少熵,这些斜向冲击逐渐将其减慢至亚音速,同时将其压缩至环境压力的 38.8 倍。在产生的温度下,涡轮喷气发动机不能燃烧太多燃料,实际上会产生一点阻力而不是推力。但是,大部分压力仍留在加力燃烧室的末端,足以通过喷嘴大大扩展排气并有效地产生大量推力。

凯利约翰逊是一位保守的工程师。他已经设计了 F-104 星际战斗机,一种 2 马赫的拦截器。该平面有一个几乎径向对称的固定几何形状的入口。它在大多数速度下效率低下,根本不适用于 3.4 马赫的飞机。特别是,来自入口尖峰的倾斜冲击波在机身表面的表现不佳。

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下一架飞机将有一个可变形的进气口。产生有效压缩的斜向冲击的入口尖峰必须以更高的速度向后移动以使几何形状正确。冲击必须表现良好,因此进气道必须完全径向对称,并且与机身的相互作用非常小。

然而,在低马赫数下,飞机机头的冲击不是很强的角度。避免发动机与这种冲击相互作用的一种方法是将发动机进气口放在机头,如 MiG-21 或闪电(如下所示)。然而,对于高速、高空的黑鸟,凯利需要一个比机身更大的进气口。鼻子不够大。另外,如果他把进气口放在那里,身体主要是管道,没有燃料空间。

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因此这种方案是 SR-71 发动机进气口位于飞机机头产生的冲击波后面,但不以任何其他方式与机身相互作用。如果你仔细看,你会发现锥体实际上有点指向一起,因为鼻子倾斜冲击波将气流稍微向外重定向。锥体也指向下方,因为机身在巡航中充当升力体并且具有小迎角。

因此,发动机进气口的位置受到双重限制。它必须离机身足够远,以免与受机身干扰的气流相互作用。尤其是它必须远离从机身脊骨流出并飞越机翼顶部的涡流。但它也必须离机身足够近,才能全速保持在机头减震器后面。如果它们进一步向外,则机头冲击会以一定速度穿过进气口,这将导致进气口无法启动,然后发动机熄火。

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(这张照片显示了 1.25 马赫时的冲击模拟。我找不到速度更快地冲击图片。随着马赫数的增加,冲击角拉得更远,因此在 3.4 马赫时,机头冲击只是几乎在发动机进气锥的前面。)

这是入口未启动的样子。标称运行情况是一个启动入口,它有一堆内部斜向冲击波,使空气减速。如果出现问题(而且经常出现问题,这就是为什么他们携带足够的起动液进行 16 次重新启动),这些斜向冲击后面的正常冲击会通过内部空气通道向前冲,并从进气口的前部吹出。您可以在左侧图片的入口锥体中部看到它。正常的冲击效率不高,空气没有被它压缩太多,所以它不能全部进入进气口,大部分都会四处走动。然后发动机就会缺气。

关于这些发动机进气口的旁注:整流罩大于压缩机直径。压缩机喜欢他们的空气以大约 0.4 马赫的速度进入,因此在速度介于 0.4 到 2.5 马赫之间时,入口尖峰具有将空气转移到整流罩周围的有益效果。正如评论中指出的那样,低于该速度(例如在起飞期间),压缩机无法足够快地通过整流罩环空,并且通常用于喷射边界层空气的辅助路径被反转并添加更多空气到进气流。

当速度爬升超过 1 马赫时,锥体向后移动,增加了整流罩环形横截面并减少了通过长钉后部的减震器的空气横截面。尖峰由计算机移动,以使该几何形状与冲击波在当前飞行速度下可以达到的压缩比相匹配。如果计算r 位置错误(例如,飞机飞过突然的冷空气),进气口可能无法启动。 这个可变几何形状的进气口是什么 SR-71 压缩空气的方式,足以在大多数喷气机会熄火的高度飞行。

在巡航时,机头冲击并不靠近进气锥点。 相反,它靠近机舱的外缘

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