冲压式喷气式发动机，磁流体冲压发动机助力高超音速

冲压式喷气式发动机，磁流体冲压发动机助力高超音速内容很多，但最重要的是空气能否进入燃烧室并完成点火、燃烧等步骤。然后进入燃烧室，在燃烧室里，喷电打火，喷油燃烧，因气体中含有氧气，气体燃烧膨胀，向后喷出，燃烧室后面是涡轮，涡轮轴上装涡轮盘，涡轮盘周圈装满叶片，涡轮分7——13级，通过涡轮旋转再一级一级向后压，气体通过发动机后部的涡轮一级一级压缩，压力再提高几百倍，最后，通过尾部喷口喷出。产生反作用力，使飞机向前飞。既然要有高速喷射的燃气流，那么就一定要有进入发动机并燃烧的空气流。早期喷气式飞机——米格-15那么我们首先要知道传统发动机的构造原理。发动机前面装有空气压缩机，现代压缩机分为7——9级，压缩机转子周圈装满叶片，发动机启动后，压缩机旋转吸入外界的空气，外界的空气进入导向器以后，压缩机把气体一级一级向后压，气体的浓度越来越浓，压力也就越来越大，当气体通过最后一级后，气体压力增加到原先的很多倍。

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自1903年12月17日莱特兄弟的第一架飞机试飞成功以来，人类总是渴望飞机能够飞得更快、更高。但传统的螺旋桨飞机上限就在那里，到了二战末期，高速性能已经挖掘殆尽的情况下迫切需要一种全新概念的发动机。这时，喷气式飞机便登上了历史舞台。

1939年8月27日，世界上第一架喷气式飞机在德国飞上了天空，一个属于喷气式飞机的时代到来了。

喷气式飞机不同于别种飞机，它靠装有喷气式发动机来推动机身向前。喷气式发动机是利用发动机本身高速喷射的燃气流所产生的反作用力以推进飞行器的。

既然要有高速喷射的燃气流，那么就一定要有进入发动机并燃烧的空气流。

早期喷气式飞机——米格-15

那么我们首先要知道传统发动机的构造原理。发动机前面装有空气压缩机，现代压缩机分为7——9级，压缩机转子周圈装满叶片，发动机启动后，压缩机旋转吸入外界的空气，外界的空气进入导向器以后，压缩机把气体一级一级向后压，气体的浓度越来越浓，压力也就越来越大，当气体通过最后一级后，气体压力增加到原先的很多倍。

然后进入燃烧室，在燃烧室里，喷电打火，喷油燃烧，因气体中含有氧气，气体燃烧膨胀，向后喷出，燃烧室后面是涡轮，涡轮轴上装涡轮盘，涡轮盘周圈装满叶片，涡轮分7——13级，通过涡轮旋转再一级一级向后压，气体通过发动机后部的涡轮一级一级压缩，压力再提高几百倍，最后，通过尾部喷口喷出。产生反作用力，使飞机向前飞。

内容很多，但最重要的是空气能否进入燃烧室并完成点火、燃烧等步骤。

磁流体发动机概念图

在高超音速武器诞生之前，人类没有多少飞行器能够飞上五马赫的高速。因此对于传统发动机在高超音速状态下工作状况不良并无太多担心，但随着飞行器的高速化，传统发动机的劣势正逐渐显露出来。

在高超音速状态下，气体是以高温高速状态进入发动机进气道的。在这种物理条件下气体极易发生电离并形成等离子体，等离子体空气的受控燃烧有许多困难，因而会降低发动机的实际功效，但也为另一种全新概念的发动机——磁流体冲压发动机诞生提供了可能。

挂载“匕首”高超音速导弹的米格-31

磁流体冲压发动机概念最早是由俄罗斯研究人员于1996年提出，与传统发动机不同的是设置了一个独特的磁流体回路。高温高速气体从进入发动机进气口的那一刻便被分流，一部分进入燃烧室，另一部分进入磁流体回路。进入燃烧室的那一部分气体是没有什么好说的，我们着重要说的便是磁流体发电和磁流体加速。

进入磁流体回路的是高温高速的电离气体，在电离程度较高时，这部分气流是可以导电的。根据电磁感应定律，运动导体切割磁场磁感线产生感应电动势，进而产生电流，这就是磁生电，也是磁流体发电的大致内容。

国外同类型发动机示意图

而磁流体加速则是这部分气体在进入磁流体回路后速度和温度下降并进入磁流体加速通道。原先磁流体发电产生的电流此刻被用于电磁场，带电物体在电磁场中会受到洛伦兹力，这些等离子体将会被加速并从发动机尾喷口喷出为飞行器提供动力。

单纯的磁流体发动机也有一定的局限，那就是它需要进入发动机内部气体的电离程度相对较高。如果气体以低速低温状态进入磁流体回路，产生的推力不足以完成推进作用。磁流体冲压发动机的概念正好可以解决这一问题。

高超音速导弹

在低速状态下，由传统冲压回路提供的推力较大，作为此刻飞行器的主要动力。在达到高速状态后，进入发动机回路的气体电离程度已经上升。这时冲压回路可能会因为燃烧室耐温水平而出现推力下降的情况，但磁流体回路的效率提高，可以为飞行器提供足够动力并发电供给飞行器所带电子设备。

现如今磁流体冲压发动机面临的主要问题是对于气体电离等基础研究的不完善与工程技术条件的制约，但是其从原理上解决了传统超燃冲压发动机在高速条件下不能完全、充分燃烧的问题。如果能够解决现在面临的工程技术问题，未来大有可为。