冲压发动机的难度就像在龙卷风中点燃一根火柴？

航空发动机分很多很多种，而目前，有一种发动机，它难度最大，诱惑最大以至于各航空大国竞相追逐，它就是冲压发动机。这种发动机跟别的发动机相比，优点在哪里？困难又何在？

冲压发动机的原理

现在的战机，大都是使用涡扇发动机，它的原理军迷们都很熟悉。

涡扇发动机的基本原理就是，通过前面的风扇和压气机压缩空气，然后在燃烧室里面混入燃料燃烧以提供推力。客机或运输机使用高涵道比的涡扇发动机，而低涵道比的涡扇发动机用在战机上。

涡扇发动机是目前航空发动机的主流，然而人类的追求无止境，而涡扇发动机的性能现在基本上已是极限，想要再进步一点都变得很难很难，付出的代价巨大。

为此，各航空大国在把精力放在涡扇发动机上的同时，也在追求更有效率的发动机，可怎样才能提高效率呢？

很简单，咱们来看涡扇发动机，为了得到高压的致密空气，发动机前端有风扇和压气机，要是把这两个去掉后还能得到高压的空气，那效率肯定没得说，如何实现？

用速度来实现！

不难理解，飞行器飞得越快，迎面而来的空气就越快，当快到几倍音速时，空气自然就得到了压缩。这样的高压空气直接进入发动机的燃烧室，再混入燃油，剧烈燃料并向后高速喷出，就得到了动力。这就是冲压发动机的原理。

显然，冲压发动机直接去掉了涡扇发动机中的风扇和压气机，连同后面的涡轮也去掉了，这结构真是太完美了。它内部几乎没有活动的部分，高速气流从前端进气口进入发动机之后，利用发动机涵道截面积的变化，让高速气流降低速度，从而提高气体压力，接着压缩过后的气体进入燃烧室，与燃料混合之后燃烧，向后喷出从而提供推力。

看到这里，不少人可能会纳闷，为什么要把高速气流减速，气流速度减少后，应该是压力变小呀。

跟大家想的相反，根据伯努利原理，气流速度越大压力反而越小。比如下图：

由于内部少有活动组件，冲压发动机与其他传统的喷气发动机比较起来，重量变轻，结构简单，在几倍超音速飞行时，它的效率很高，大幅压过其他发动机。也正因此，它常用在各种导弹上。比如我国的 C301 岸舰导弹和前苏联的萨姆-6防空导弹，以及欧洲多国共同研制的“流星式主动雷达制导超视距作战空对空导弹”等等。

C301岸舰导弹发射时，固体助推器先点火，使导弹起飞、加速、爬高，当速度达到冲压发动机启动所需要的速度时，冲压发动机点火，继续向前飞行。

流星式空对空导弹由多国集团MBDA公司研发，性能卓越，能够在高电子干扰环境下提供对远距离空中目标的打击能力。未来它将装备英国皇家空军、德国空军、西班牙空军、意大利空军的台风战斗机，以及英国和意大利装备的F-35战斗机等。其装配的冲压发动机可让它的速度超过4马赫。

冲压发动机的难点和弱点

虽然冲压发动机在某些情况下效率很高，结构也很轻巧，然而，它的弱点也很突出。从上面对导弹的介绍可以看出，冲压发动机需要达到一定速度后才能开启。低速时，没有了前方的高速气流来压缩空气，冲压发动机便会失效。这也是为什么，美国的高超音速（也叫极音速）飞行器X-43A在飞行时，一般是把其绑在飞马座火箭上，再由B-52同温层堡垒式轰炸机运往高空释放。

X-43A总共进行了3次试飞，其在最后一次试飞中，X-43A在最后短暂的冲刺之后做出接近9.8马赫（大约为1.12万公里/小时）的超高速飞行，飞到离地表超过35公里高的高空。这次的飞行，也是NB-52B母机服务于NASA四十年后，最后一次担任母机任务。

需要说明的是，X-43A使用的发动机是“超燃冲压发动机”，这种发动机是“冲压发动机”的升级版。两者的区别是，超音速气流进入冲压发动机时，在进入燃烧室之前，需要经过适当的导流减速到次音速，也就是说，冲压发动机燃烧室里面的气流是亚音速状态。而超燃冲压发动机的进气可以一直保持在超音速状态，因此可达到更高的飞行速度。在难度上，超燃冲压发动机显然高于冲压发动机。