[实用新型]用于微小型涡喷发动机的起发一体系统

说明书

本实用新型涉及一种用于微小型涡喷发动机的起发一体系统，包括涡喷发动机和发动机电子控制系统，微型涡喷发动机具有压气机，压气机设置在压气机机匣内，进入涡喷发动机增压后的高压气流又通过扩压器进入发动机机匣，并由尾喷管喷出，经涡喷发动机压缩后的气体带动发电机，产生电能，并将电能提供给高压气泵，高压气泵产生的高压气储存在高压气瓶内，同时，利用高压气瓶内的高压气体辅助或主导吹动微型涡喷发动机转子旋转，以帮助涡喷发动机迅速进入到怠速状态；通过发动机电子控制系统监测涡喷发动机所处状态，启动气动启动系统，当涡喷发动机进入到怠速状态后，控制点火系统完成点火。本实用新型有效提高了发动机续航能力和启动能力。

技术领域

本实用新型涉及一种微型涡喷发动机用起动、发电一体系统。

背景技术

微小型涡喷发动机作为涡轮喷气发动机的一个分支，相对于活塞发动机具有推重比高、飞行速度快的优点，相对于电池具有能量密度高，续航时间长的特点，是未来无人机的重要动力方向。然而现有微型涡喷发动机没有发电系统，功能单一，无法支持更多电控功能；耗油率较高，能量利用效率较低，续航时间短，仅能维持3-10分钟；进行长续航作业需要携带大量电池，飞行器飞行重量大。涡喷发动机经压气机压缩后的气流具有较高压力。有效利用这种气流做功对节能减排具有非常现实意义。

燃气涡轮发动机的起动特点为：先使气流流动，再点火燃烧，即发动机必须要先旋转，再起动。根据这个起动特点，就必须在点火燃烧前先由其他能源来带动发动机旋转。在以前的小功率发动机上，带动发动机到达一定转速所需的功率小，就采用了起动电机来带动发动机旋转，如涡桨5、涡桨6。但是随着大推力发动机的出现，用电动机已无法提供如此大的能量来带动发动机，达到点火燃烧时的转速。因此需要更大的能源来带动发动机。

现有发动机只有一套启动系统，遇到特殊或紧急情况无备选方案。现有启动系统启动时间为30s-60s，特殊或紧急情况下要求10秒内完成启动，现有启动方式都无效。受点火方式和点火环境限制，现有启动系统无法在空中飞行状态下完成启动；现有高压气体启动方式气瓶储气量有限，只能进行有限次数的启动；气瓶内气体消耗之后无法独立补充；耗空的气瓶及其系统成为飞行器的无效负载，降低飞行器性能。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足提供一种有效利用涡喷发动机经压气机压缩后的气流发电，并利用高压气泵和高压气瓶，实现了高压气瓶的循环使用，有效提高了续航能力，并能在特殊或紧急情况下10秒内完成启动的用于微小型涡喷发动机的起发一体系统。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种用于微小型涡喷发动机的起发一体系统，包括涡喷发动机和发动机电子控制系统，所述的微型涡喷发动机具有压气机，压气机设置在压气机机匣内，进入涡喷发动机的气流经过压气机增压，增压后的高压气流又通过扩压器进入发动机燃烧室燃烧，燃烧后的高压气体经过发动机涡轮并由尾喷管喷出，还包括高压气瓶，高压气瓶通过导气管将高压气流导入所述微型涡喷发动机的压气机机匣内，高压气流驱动压气机转子旋转，使微型涡喷发动机快速进入到怠速状态，在所述的导气管上设有电磁阀；还包括油箱，油箱通过导油管与所述微型涡喷发动机燃烧室内的喷油管相连通，相连通，在导油管上设有两通阀，在油箱与两通阀之间的导油管上还连通有油泵，油箱内油质通过油泵泵入两通阀，进而泵入到微型涡喷发动机的燃烧室中进行点燃，点燃的油质同时对压气机加压后的高压气体加热，形成高温高压混合气并在燃烧室内稳定燃烧，使发动机快速启动并保持高功率运转；还包括发电装置，发电装置为高压气泵提供电力，高压气泵将产生的高压气通过导气管储存至所述的高压气瓶中；所述的发动机电子控制系统与电池电连，所述的两通阀、电磁阀及油泵分别与发动机电子控制系统电连接；发动机电子控制系统用于控制油泵，以控制航空燃油流量并控制两通阀、电磁阀的开启和关闭。所述的发动机电子控制系统为Xicoy ECU控制器。