第五节 ’多电飞机供电系统
美国国防部和 @A&ABCC(年在多电飞机计划上投入 "万美元, ?"家公司在这项技术 •(?.•
上的投资总计为 ""万美元,为多电飞机开发的项目遍及发电、容错配电、电力管理、电防冰、电刹车、电力作动和发动机等领域,并在 一 %"、一 &和 ’()一 *等飞机上进行多电飞机部件的飞行试验。目前应用前景看好,但在实际使用前最重要的是需要进行大量飞行试验。
多电飞机的供电系统将是一种 +,"-高压直流系统。其特征是:
()发电机容量大;
(+)主电源是一种装在飞机发动机主轴上的内装式起动 (发电机;
(%)辅助 (应急电源是一种装在组合动力装置主轴上的内装式起动 (发电机;
(&)配电系统是一种按关键飞行负载、关键任务负载和非关键负载分类的容错配电系统。在发生 %次故障后仍能确保向关键飞行负载供电。
美国空军为了支持多电飞机发展,在发电方面已在实施高可靠性发电计划和开关磁阻起动 (发电机计划;在配电部分除了利用容错供电系统的研究成果外,还在实施多电飞机的电力管理,分配计划和带 +,"-固态功率控制器的远置终端计划。美国空军已与诺斯罗普公司签订合同,发展多电型 ’() .*战斗机的供电系统。
与全电飞机略有不同,多电飞机在用电力系统取代液压和气压系统的过程中将采用电动静液作动器来操纵飞行控制舵面,而电动静液作动器实际上是一种分布式的小型电动和电控液压系统。因而可以说多电飞机方案是全电飞机方案的初级阶段。
美国空军正在积极发展多电飞机,用电力作动系统来取代目前飞机上使用的液压、气压和机械作动系统。因为这种飞机可靠性高,战争所需的飞机数量可减少,从而节省大量费用。另外,电力作动系统更能承受内部故障和战斗损伤,从而对飞机和空勤人员来讲也更安全。大量采用电力作动系统后,必须采用大发电容量的供电系统,以向所有飞机作动系统供电。由于发电容量剧增,因而必须采用发电效率最高的变频交流系统和高压直流系统。由于用电设备增加,并采用电力作动的方式来操纵飞行控制舵面,因而必需采用分布式配电布局、负载自动管理和容错配电技术。为了适应飞行操纵的要求,将采用 +,"-高压直流供电方式。
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第六章 发动机工作状态的电气控制
第一节 发动机简介
为了满足战斗机对动力装置的需要, "世纪的 年代末期出现了航空喷气发动机。 %年代涡轮喷气发动机的技术有了长足的进步,压缩器已由离心式发展为轴向式;出现了加力燃烧室;采用可调静子叶片和双转子结构技术等,使战斗机实现了超音速飞行。
第一代、第二代战斗机普遍采用涡轮喷气发动机。例如美国 & ’ (战斗机采用 )%*双转子涡喷发动机、前苏联米格 ’ "(战斗机采用 +(( ’ 双转子涡喷发动机。我国的飞机采用双转子轴向压缩器涡轮喷气发动机。
,年代初涡扇发动机投入使用,其最大优点是:起飞推力大、巡航油耗低、噪声低。加力式涡扇发动机主要用于超音速战斗机、轰炸机。与加力式涡喷发动机比较,其加力比大,即加力推力增大得多。大多数西方国家的第二代战斗机已采用了第一代加力式涡扇发动机。进入 *年代,第二代加力式涡扇发动机普遍配装在第三代战斗机上。例如美国 &’ (%、& ’(,型战斗机采用 &( ’+-’(涡扇发动机,前苏联米格 ’ ".战斗机采用 +(涡扇发动机,法国的幻影一 "采用 /% ’%涡扇发动机。我国在 ,年代也开始研制出涡扇发动机。
一、涡喷发动机
以某型战斗机采用的涡轮喷气发动机为例。
涡喷发动机是一台双转子轴向压缩器涡轮喷气发动机。超音速进气道,为无级可调式。 级低压压缩器、 级高压压缩器,环管燃烧室、双轴 "级涡轮,可调节喷口,带加力燃烧室,其基本组成如图 ( ’, ’(所示。
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