第五節 ’多電飛機供電系統
美國國防部和 @A&ABCC(年在多電飛機計劃上投入 "萬美元, ?"家公司在這項技術 •(?.•
上的投資總計為 ""萬美元,為多電飛機開發的項目遍及發電、容錯配電、電力管理、電防冰、電剎車、電力作動和發動機等領域,并在 一 %"、一 &和 ’()一 *等飛機上進行多電飛機部件的飛行試驗。目前應用前景看好,但在實際使用前最重要的是需要進行大量飛行試驗。
多電飛機的供電系統將是一種 +,"-高壓直流系統。其特征是:
()發電機容量大;
(+)主電源是一種裝在飛機發動機主軸上的內裝式起動 (發電機;
(%)輔助 (應急電源是一種裝在組合動力裝置主軸上的內裝式起動 (發電機;
(&)配電系統是一種按關鍵飛行負載、關鍵任務負載和非關鍵負載分類的容錯配電系統。在發生 %次故障后仍能確保向關鍵飛行負載供電。
美國空軍為了支持多電飛機發展,在發電方面已在實施高可靠性發電計劃和開關磁阻起動 (發電機計劃;在配電部分除了利用容錯供電系統的研究成果外,還在實施多電飛機的電力管理,分配計劃和帶 +,"-固態功率控制器的遠置終端計劃。美國空軍已與諾斯羅普公司簽訂合同,發展多電型 ’() .*戰斗機的供電系統。
與全電飛機略有不同,多電飛機在用電力系統取代液壓和氣壓系統的過程中將采用電動靜液作動器來操縱飛行控制舵面,而電動靜液作動器實際上是一種分布式的小型電動和電控液壓系統。因而可以說多電飛機方案是全電飛機方案的初級階段。
美國空軍正在積極發展多電飛機,用電力作動系統來取代目前飛機上使用的液壓、氣壓和機械作動系統。因為這種飛機可靠性高,戰爭所需的飛機數量可減少,從而節省大量費用。另外,電力作動系統更能承受內部故障和戰斗損傷,從而對飛機和空勤人員來講也更安全。大量采用電力作動系統后,必須采用大發電容量的供電系統,以向所有飛機作動系統供電。由于發電容量劇增,因而必須采用發電效率最高的變頻交流系統和高壓直流系統。由于用電設備增加,并采用電力作動的方式來操縱飛行控制舵面,因而必需采用分布式配電布局、負載自動管理和容錯配電技術。為了適應飛行操縱的要求,將采用 +,"-高壓直流供電方式。
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第六章 發動機工作狀態的電氣控制
第一節 發動機簡介
為了滿足戰斗機對動力裝置的需要, "世紀的 年代末期出現了航空噴氣發動機。 %年代渦輪噴氣發動機的技術有了長足的進步,壓縮器已由離心式發展為軸向式;出現了加力燃燒室;采用可調靜子葉片和雙轉子結構技術等,使戰斗機實現了超音速飛行。
第一代、第二代戰斗機普遍采用渦輪噴氣發動機。例如美國 & ’ (戰斗機采用 )%*雙轉子渦噴發動機、前蘇聯米格 ’ "(戰斗機采用 +(( ’ 雙轉子渦噴發動機。我國的飛機采用雙轉子軸向壓縮器渦輪噴氣發動機。
,年代初渦扇發動機投入使用,其最大優點是:起飛推力大、巡航油耗低、噪聲低。加力式渦扇發動機主要用于超音速戰斗機、轟炸機。與加力式渦噴發動機比較,其加力比大,即加力推力增大得多。大多數西方國家的第二代戰斗機已采用了第一代加力式渦扇發動機。進入 *年代,第二代加力式渦扇發動機普遍配裝在第三代戰斗機上。例如美國 &’ (%、& ’(,型戰斗機采用 &( ’+-’(渦扇發動機,前蘇聯米格 ’ ".戰斗機采用 +(渦扇發動機,法國的幻影一 "采用 /% ’%渦扇發動機。我國在 ,年代也開始研制出渦扇發動機。
一、渦噴發動機
以某型戰斗機采用的渦輪噴氣發動機為例。
渦噴發動機是一臺雙轉子軸向壓縮器渦輪噴氣發動機。超音速進氣道,為無級可調式。 級低壓壓縮器、 級高壓壓縮器,環管燃燒室、雙軸 "級渦輪,可調節噴口,帶加力燃燒室,其基本組成如圖 ( ’, ’(所示。
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