冲压喷气式发动机结构简便,具备强大的推力输出,非常适合在高空高速环境下进行飞行。
冲压发动机,亦称Ramjet、炉管喷气发动机或athodyd,属于喷气发动机范畴。其运作原理是依靠高速气流在速度变化过程中产生的压力变化,以此实现气体的压缩。
冲压发动机内部无运动部件,当气流从进气口前端进入后,通过改变涵道的截面积,使气流速度得以减缓,同时气体压力得到提升。经过压缩的气体随后流入燃烧室,在此与燃料混合并发生燃烧。冲压发动机的持续运行依赖于前方不断涌入的高速气流,故而在低速或静止状态下,发动机无法继续工作,只能在大约某个速度阈值之上才能产生推力。为此,必须借助其他辅助动力系统,从静止或低速状态提升飞行速度,待速度达到适宜水平后,方可启动冲压发动机。
缺乏活动部件的冲压发动机,相较于常规喷气发动机,其重量更轻,结构更为简洁。然而,在低速运行时,冲压发动机的气体压缩效果并不理想,这导致其效率在低速状态下相对较低。
冲压发动机适用于2马赫及以上速度的工作环境,其最低启动速度也大致位于这个范围。当速度持续提升,3马赫时冲压发动机的效率将显著超过涡轮喷气发动机,而涡轮喷气发动机则因超温问题通常已无法正常工作。然而,在冲压发动机的燃烧阶段,进气气流的速度必须通过激波减速至音速以下,否则燃烧过程将无法持续进行。新型的冲压式动力装置被称作超音速燃烧冲压发动机,简称Scramjet,其气流在燃烧过程中仍保持超过音速的速度,这使得它在技术层面上更具挑战性,因而成为发动机制造商着力发展的目标。