[发明专利]一种冲压涡轮驱动的辅助发电系统及使用方法

说明书

本发明公开了一种冲压涡轮驱动的辅助发电系统，包括发动机、主发电机、引气活门、辅助动力装置、辅助发电系统、配电系统；发动机的后引气通道连接引气活门，引气活门控制气流分配向环控系统和辅助动力装置，综合控制器连接并控制引气活门，涡轮动力装置依靠发动机引气转动，涡轮动力装置与辅助发电装置机械传动连接，辅助发电系统产生的电流传输至配电系统。本发明的冲压涡轮驱动的辅助发电系统集应急功能和辅助功能于一体，既解决了主汇流条故障后的余度备份问题，提高了可靠性与安全性，提高应急供电时间，又实现主汇流条和辅助发电系统共同工作，提高了在任务阶段整个电源容量；通过控制器综合设计，节约资源开销，降低系统代价，提高系统匹配性。

技术领域

本发明属于航空飞行器供电设计技术领域，涉及一种飞机辅助发电系统5系统及使用方法，具体涉及一种冲压涡轮驱动的辅助发电系统5系统及使用方法。

背景技术

随着航空技术的不断发展，飞机用电设备剧增，对电源系统容量、供电品质和可靠性提出更高的要求，对长航时无人机，由于应急供电时间要求加长，对应急电源的功率需求也大幅度增加，为满足飞机研制的要求，针对单个主汇流条且容量有限的现状，迫切需要研制辅助发电系统，既提高系统电源总容量，又增加电源系统余度备份，同时提高应急供电时间。

基于目前发动机的现状，发动机由于机匣限制，只能安装一台发电机，且功率受到约束，造成整个电源系统扩容、余度备份无法在发动机功率输出端直接实现。

CN200780010795.2公开了一种使用涡轮轴配合压缩机和发电机单元进行发电的喷气式发动机结构，主要利用气流带动涡轮转动配合发电机产生电源，作为飞机的主发电机工作。但是该结构并没有余度设计，涡轮轴的转动与发电机也难以协同工作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种冲压涡轮驱动的辅助发电系统及使用方法，既解决了主汇流条故障后的余度备份问题，提高了可靠性与安全性，提高应急供电时间，又实现主汇流条和辅助发电系统共同工作，提高了在任务阶段整个电源容量；通过控制器综合设计，节约资源开销，降低系统代价，提高系统匹配性。

本发明的技术方案是：

一种冲压涡轮驱动的辅助发电系统，包括发动机、主发电机、引气活门、辅助动力装置、辅助发电系统、配电系统，发动机与主发电机机械传动连接，主发电机产生的电流传输至配电系统；发动机的后引气通道连接引气活门，引气活门控制气流分配向环控系统和辅助动力装置，辅助动力装置包括涡轮动力装置和综合控制器，综合控制器连接并控制引气活门，涡轮动力装置依靠发动机引气转动，涡轮动力装置与辅助发电装置机械传动连接，辅助发电系统产生的电流传输至配电系统。

进一步的，辅助动力装置还包括关断活门和调速活门，关断活门和调速活门设在引气活门和涡轮动力装置之间的引气通道上，综合控制器连接并控制关断活门和调速活门。

进一步的，综合控制器部分设在辅助发电系统内，辅助发电系统还包括辅助发电机，综合控制器监控涡轮动力装置的压力和转速状态，综合控制器还连接辅助发电机并控制辅助发电机的励磁电流。

进一步的，配电系统包括辅助接触器、重要汇流条、主汇流条、应急汇流条；主发电机给主汇流条供电，辅助接触器一端连接重要汇流条，另一端选通主汇流条或辅助发电系统，重要汇流条连接应急汇流条。

一种冲压涡轮驱动的辅助发电系统使用方法，使用如上所述的一种冲压涡轮驱动的辅助发电系统，飞机在空中状态时，当发动机转速满足要求，综合控制器根据环控系统的结冰告警信号，控制引气活门连通发动机后引气口与环控系统；

当主汇流条故障或在任务区需主汇流条与辅助发电系统并联供电时，综合控制器控制引气活门切断环控系统发动机后引气口，连通发动机后引气口与辅助动力装置，通过发动机引气驱动辅助动力装置，带动辅助发电系统工作。