淺談航空發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)與點(diǎn)火系統(tǒng)

肖維東

【摘 要】目的：認(rèn)識(shí)和了解航空發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)與點(diǎn)火系統(tǒng)的發(fā)展、分類、原理、作用以及新技術(shù)。方法：分類別介紹，使內(nèi)容更加清晰，易懂。結(jié)果：先進(jìn)的起動(dòng)/發(fā)電機(jī)技術(shù)和點(diǎn)火技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)具有更大的推重比和涵道比。結(jié)論：隨著航空運(yùn)輸業(yè)對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的重視和空軍戰(zhàn)術(shù)性能提高的的需要，原有的起動(dòng)與點(diǎn)火方式將逐步被先進(jìn)的前沿技術(shù)所取代。

【關(guān)鍵詞】航空發(fā)動(dòng)機(jī)；起動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)；點(diǎn)火技術(shù)；啟動(dòng)噴嘴

航空發(fā)動(dòng)機(jī)，是為航空器提供飛行所需動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。作為飛機(jī)的“心臟”，被譽(yù)為“工業(yè)之花”，它直接影響飛機(jī)的性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性，是一個(gè)國家科技、工業(yè)和國防實(shí)力的重要體現(xiàn)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)與點(diǎn)火系統(tǒng)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。目前，世界上能夠獨(dú)立研制高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國家只有美、英、法、俄，中等少數(shù)幾個(gè)國家，技術(shù)門檻很高。1903年，萊特兄弟把一臺(tái)4缸、水平直列式水冷發(fā)動(dòng)機(jī)改裝之后，成功地用到他們的“飛行者一號(hào)”飛機(jī)上進(jìn)行飛行試驗(yàn)。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)只發(fā)出8.95 kW的功率，重量卻有81 kg，功重比為0.11kW/daN。發(fā)動(dòng)機(jī)通過兩根自行車上那樣的鏈條，帶動(dòng)兩個(gè)直徑為2.6m的木制螺旋槳。首次飛行的留空時(shí)間只有12s，飛行距離為36.6m。但它是人類歷史上第一次有動(dòng)力、載人、持續(xù)、穩(wěn)定、可操作的重于空氣飛行器的成功飛行，就是這樣一次簡單的飛行，卻標(biāo)志著人類飛行的夢想變成現(xiàn)實(shí)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)共有3種類型：活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、 沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)入工作狀態(tài)前還有一個(gè)起動(dòng)過程，其過程有兩種：地面起動(dòng)和空中起動(dòng)。地面起動(dòng)即發(fā)動(dòng)機(jī)在地面從靜止的停車狀態(tài)加速到慢車狀態(tài)的過程；空中起動(dòng)即發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車再點(diǎn)火起動(dòng)加速到慢車狀態(tài)的過程。除沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)外，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的地面起動(dòng)都需要起動(dòng)源和點(diǎn)火系統(tǒng)，也就是說發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)入慢車轉(zhuǎn)速以前必須有動(dòng)力源帶動(dòng)，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候沒有空氣流過發(fā)動(dòng)機(jī)，如果向汽缸或燃燒室噴油點(diǎn)火只能將發(fā)動(dòng)機(jī)燒壞而不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，只有達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，氣缸或燃燒室內(nèi)的氣流才能建立其穩(wěn)定燃燒所需要的氣流壓力和溫度?？罩衅饎?dòng)是依靠轉(zhuǎn)子在高空飛行時(shí)感受沖壓動(dòng)力，利用轉(zhuǎn)子的風(fēng)車自傳功能，直接向燃燒室噴油點(diǎn)火；在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子初速度不夠時(shí)（小于發(fā)動(dòng)機(jī)滿轉(zhuǎn)速的15%）可以借助俯沖來提高發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)的轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火起動(dòng)。

1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系統(tǒng)

1.1 起動(dòng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)

起動(dòng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)最早的方法是人工轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳，這種方法是把螺旋槳當(dāng)做杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的動(dòng)力常用的有氣體壓力和電動(dòng)力兩種，用前一種動(dòng)力的方法，是將壓縮空氣送入汽缸，壓縮空氣在汽缸內(nèi)膨脹，推動(dòng)活塞，使曲軸旋轉(zhuǎn)。利用后一種動(dòng)力的方法，是用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)慣性起動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，然后利用慣性起動(dòng)機(jī)儲(chǔ)存的能量直接帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)?；钊?甲型航空發(fā)動(dòng)機(jī)就是依靠壓縮空氣來起動(dòng)的，其起動(dòng)系統(tǒng)是由空氣壓縮機(jī)、導(dǎo)管、隨機(jī)氣瓶、冷氣起動(dòng)分布器、起動(dòng)閥門、起動(dòng)注油系統(tǒng)等構(gòu)成?？諝鈮嚎s機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，空氣壓縮機(jī)向隨機(jī)氣瓶充氣。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，打開開關(guān)，壓縮空氣通過電動(dòng)冷氣閥門向冷氣分布器輸入壓縮空氣，壓縮空氣通過冷氣分布器內(nèi)的分流閥，經(jīng)過冷氣起動(dòng)管路進(jìn)入裝在汽缸上的起動(dòng)閥門，在氣體壓力下，氣動(dòng)閥門被打開，壓縮空氣進(jìn)入汽缸燃燒室，推動(dòng)活塞，使曲軸旋轉(zhuǎn)，在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，也帶動(dòng)了分流閥旋轉(zhuǎn)，壓縮空氣便根據(jù)汽缸的工作順序，依次進(jìn)入汽缸。

1.2 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)

1.2.1 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)

渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系統(tǒng)，包括起動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)（氣起動(dòng)機(jī)）、高能點(diǎn)火器、高能電嘴、起動(dòng)噴嘴、起動(dòng)供油電磁閥、起動(dòng)放油活門和放氣活門等。渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，實(shí)質(zhì)上是發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子的起動(dòng)，是指發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子由靜止?fàn)顟B(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)并加速到慢車狀態(tài)的一個(gè)過程。起動(dòng)開始，起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，起動(dòng)系統(tǒng)開始工作，起動(dòng)電氣系統(tǒng)使點(diǎn)火電嘴產(chǎn)生點(diǎn)火源，同時(shí)起動(dòng)燃油系統(tǒng)開始供油，使起動(dòng)噴嘴開始噴油。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到n1時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)也開始供油。這時(shí)在燃燒室內(nèi)已形成穩(wěn)定火源，源源不斷地點(diǎn)燃新鮮混合氣，渦輪開始發(fā)生功率，隨著轉(zhuǎn)速的增加，渦輪功率迅速增加，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過最小轉(zhuǎn)速時(shí)渦輪功率已大于壓氣機(jī)功率，起動(dòng)機(jī)脫開而停止工作，在發(fā)動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)為發(fā)電狀態(tài)。起動(dòng)機(jī)有電動(dòng)起動(dòng)機(jī)（也叫起動(dòng)-發(fā)電機(jī)）和燃?xì)鉁u輪起動(dòng)機(jī)等。為改進(jìn)寒冷季節(jié)起動(dòng)別的可靠性并取消熱起動(dòng)，1970年，利爾·西格勒與塔利兩家公司共同發(fā)展了一種火藥助推電動(dòng)起動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，并用于軍用T63發(fā)動(dòng)機(jī)。

1.2.2 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系統(tǒng)，包括起動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)（空氣起動(dòng)機(jī)）、高能點(diǎn)火器、氣壓高能電嘴、起動(dòng)噴嘴、起動(dòng)供油電磁閥、起動(dòng)放油活門和放氣活門等，與渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)不同的是起動(dòng)過程越短越好。其中起動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)作為起動(dòng)源起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的原理與渦軸和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)過程一樣，不一樣就是有的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)通過附件齒輪箱齒輪軸驅(qū)動(dòng)核心機(jī)轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；有的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有附件齒輪箱，起動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)通過中/高壓轉(zhuǎn)子組合體而驅(qū)動(dòng)核心機(jī)轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；多電發(fā)動(dòng)機(jī)“內(nèi)裝式”整體起動(dòng)/發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)同軸，直接帶動(dòng)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

空氣渦輪起動(dòng)機(jī)屬于無壓氣機(jī)的渦輪起動(dòng)機(jī)，由單級(jí)蝸輪、減速器、棘爪離合器和傳動(dòng)軸組成。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)輸出軸與附件齒輪箱連接，按下發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)按鈕，來自輔助動(dòng)力裝置（APU）、地面空調(diào)車或者已起動(dòng)好的發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮熱空氣，進(jìn)入空氣起動(dòng)機(jī)，吹動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)通過附件齒輪箱驅(qū)動(dòng)核心機(jī)轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，以獲得一定初速度，是流入的空氣被壓縮。優(yōu)點(diǎn)是：輸出扭矩大、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用方便。缺點(diǎn)是需要外界氣源。

2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)

2.1 活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)

活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)由磁電機(jī)、電嘴、燃油噴嘴（汽化器噴嘴和直噴）組成。

活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火能量來自磁電機(jī)，它通過一個(gè)分配器把電脈沖送給發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)汽缸的火花塞。磁電機(jī)的工作原理基于電磁感應(yīng)，它是一個(gè)組合式四級(jí)永磁發(fā)電機(jī)和自耦變壓器。電機(jī)的基本元件為磁路、初級(jí)線路和次級(jí)線路：磁路是由四級(jí)永久磁鐵、轉(zhuǎn)子磁鐵、轉(zhuǎn)子極掌、極靴和變壓器鐵芯組成；磁電機(jī)初級(jí)線路由變壓器初級(jí)線圈、斷電器及與它并聯(lián)的電容器組成；而次級(jí)線路則由次級(jí)線圈、高壓引出線及配電系統(tǒng)組成。在磁電機(jī)內(nèi)，由于變壓器鐵芯中的磁通大小和方向不斷改變，因而在初級(jí)線圈中產(chǎn)生低壓電流，斷電器觸點(diǎn)因凸輪盤的凸起在初級(jí)線圈電流最大的瞬間斷開，在次級(jí)線圈中便感應(yīng)出高壓電流，此電流經(jīng)高壓導(dǎo)線到電嘴產(chǎn)生放電。特點(diǎn)是點(diǎn)火系統(tǒng)的工作貫穿于發(fā)動(dòng)機(jī)工作的全過程。

2.2 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)

所有燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)都采用高能點(diǎn)火裝置，而且總是裝備雙套系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)的功用：產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣。由電源、高能點(diǎn)火器、高壓導(dǎo)線、點(diǎn)火電嘴、起動(dòng)噴嘴等組成。

2.2.1 高能點(diǎn)火器可分為直流高能點(diǎn)火器（斷續(xù)器控制和晶體管控制）和交流高能點(diǎn)火器

斷續(xù)器式直流點(diǎn)火器由斷續(xù)器機(jī)構(gòu)、感應(yīng)線圈、高壓整流器、儲(chǔ)能電容器、扼流線圈、放電間隙和安全電阻等組成。工作原理：低壓直流電經(jīng)過斷續(xù)器機(jī)構(gòu)和感應(yīng)線圈的共同工作變?yōu)槊}動(dòng)高壓電，再經(jīng)過高壓整流器給儲(chǔ)能電容器充電；當(dāng)電容器中的電壓升高到密封放電間隙的擊穿值時(shí)，點(diǎn)火電嘴端面即發(fā)生放電，產(chǎn)生電火花。

晶體管式直流點(diǎn)火器的工作原理與斷續(xù)器式直流點(diǎn)火器相似。區(qū)別只是用晶體管斷續(xù)電路即晶體管脈沖發(fā)生器取代直流斷續(xù)器機(jī)構(gòu)。其原理是利用三極管的開關(guān)作用產(chǎn)生自激振蕩，而通過感應(yīng)線圈產(chǎn)生脈動(dòng)高壓電。

交流高能點(diǎn)火器由變壓器、整流器、儲(chǔ)能電容、扼流線圈、放電間隙、放電電阻和安全電阻等組成。電源為115伏400赫茲交流電。工作原理：低壓交流電經(jīng)過變壓器變?yōu)楦邏航涣麟姡俳?jīng)過高壓整流器給儲(chǔ)能電容器充電；當(dāng)電容器中的電壓升高到密封放電間隙的擊穿值時(shí)，點(diǎn)火電嘴端面即發(fā)生放電，產(chǎn)生電火花。

2.2.2 點(diǎn)火電嘴

功用是產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃混合氣。目前航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)上所用電嘴是一種表面放電式電嘴。這種電嘴在殼體和中心電極之間充有絕緣材料，中心電極的前端為鎢電極頭，外面包有一層碳化硅半導(dǎo)體材料。點(diǎn)火系統(tǒng)工作時(shí)，高能點(diǎn)火器的高壓電通過高壓導(dǎo)線輸至電嘴，中心電極上的高壓電使中心電極和殼體間的半導(dǎo)體絕緣材料表面產(chǎn)生電離作用，為儲(chǔ)存在電容器中的電能提供一條低電阻通路。放電采取從電極到殼體高電壓跳火的形式，形成高強(qiáng)度的火花。

2.2.3 起動(dòng)噴嘴

功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)將燃油呈霧狀噴入起動(dòng)噴油點(diǎn)火器內(nèi)以保證迅速燃燒。由接管嘴和噴嘴組成。燃油霧化是使燃油通過一個(gè)擾流腔室，腔室內(nèi)壁沿切線分布有一些孔或縫隙，燃油從中流過時(shí)把壓力能變成運(yùn)動(dòng)能而形成渦流；燃油以這種狀態(tài)通過噴嘴的噴口，此時(shí)渦流運(yùn)動(dòng)消失，燃油霧化成錐形噴流。噴流的形狀是霧化程度的重要標(biāo)志，擾動(dòng)程度和噴嘴處的燃油壓力是影響霧化優(yōu)劣的重要因素。目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)上使用的有霧化噴嘴和汽化噴嘴。

3 先進(jìn)技術(shù)介紹

3.1 新型燃油噴嘴

3.1.1 大調(diào)解比燃油噴嘴

這種燃油噴嘴能提高燃油噴霧均勻性，使燃油溫度保持在可接受的范圍之內(nèi)，此為單通道噴嘴采用了回油技術(shù)。與傳統(tǒng)噴嘴相比，能提高低油壓下燃油霧化率，使點(diǎn)火燃油量減半，從而將噴嘴的調(diào)節(jié)比提高一倍?；亓髂鼙ＷC燃油不斷地高速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到冷卻噴嘴的目的。

3.1.2 泡沫噴嘴

它是將少量的空氣，約為燃油流量的1%，在噴射之前與燃油混合。當(dāng)油-氣混合物噴射入燃燒室后，空氣膨脹，將燃油破碎成小顆粒。這種燃油噴嘴的一個(gè)最有用的特性是顆粒尺寸不是燃油噴射孔直徑的函數(shù)，因而允許使用大孔徑的噴射孔，容污性更好。實(shí)驗(yàn)證明，這種泡沫噴嘴比傳統(tǒng)噴嘴性能提高5%∽10%。

3.2 起動(dòng)/發(fā)電裝置

3.2.1 交流變頻起動(dòng)/發(fā)電機(jī)技術(shù)

羅·羅發(fā)動(dòng)機(jī)公司的遄達(dá)1000發(fā)動(dòng)機(jī)均裝備兩臺(tái)發(fā)電機(jī)/235VAC，稱作變頻起動(dòng)/發(fā)電機(jī)（VFSG），它們直接與發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪箱相連。它們之所以被稱作“變頻”，是因?yàn)樗麄儺a(chǎn)生的頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的速度成比例。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，變頻起動(dòng)/發(fā)電機(jī)是主電源。在遄達(dá)1000發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)裝置中，起動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)通過帶自動(dòng)離合器（超越離合器）的雙軸傳動(dòng)裝置，與中壓轉(zhuǎn)子及高壓轉(zhuǎn)子連接。驅(qū)動(dòng)裝在高壓轉(zhuǎn)子傳動(dòng)軸上的從動(dòng)輪，從而使起動(dòng)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓轉(zhuǎn)子。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很快增大；當(dāng)達(dá)到慢車轉(zhuǎn)速時(shí)離合器自動(dòng)脫閘，起動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)與高壓轉(zhuǎn)子分離，此時(shí)，中壓轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)起動(dòng)/發(fā)電機(jī)發(fā)電。起動(dòng)電源來自輔助動(dòng)力裝置的相同功率電源。輔助動(dòng)力裝置起動(dòng)/發(fā)電機(jī)從專用電池（或地面電源）中提取電力，用于起動(dòng)輔助動(dòng)力裝置。

3.2.2 內(nèi)裝式整體起動(dòng)/發(fā)電機(jī)技術(shù)

通用電氣公司在F110-129發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝了內(nèi)裝式整體起動(dòng)/發(fā)電機(jī)，內(nèi)裝式整體起動(dòng)/發(fā)電機(jī)直接置于發(fā)動(dòng)機(jī)主軸上，即起動(dòng)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組直接繞在發(fā)動(dòng)機(jī)主軸上，而靜止繞組鑲嵌在對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)靜止結(jié)構(gòu)內(nèi)。其主要優(yōu)點(diǎn)：1.取消了功率提取軸和減速器，可減小發(fā)動(dòng)機(jī)重量和迎風(fēng)面積。2.所產(chǎn)生的電功率由兩個(gè)以上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子承擔(dān)，可以重新優(yōu)化燃?xì)獍l(fā)生器的設(shè)計(jì)，有利于控制喘振和擴(kuò)大空中點(diǎn)火包線，改善發(fā)動(dòng)機(jī)適用性。3.以獲得大的功率和電力，可以高達(dá)數(shù)兆瓦。4.采用了主動(dòng)磁懸浮軸承技術(shù)，取消潤滑系統(tǒng)。

3.2.3 開關(guān)磁阻式無刷直流起動(dòng)/發(fā)電機(jī)技術(shù)

普惠F119發(fā)動(dòng)機(jī)安裝270V的開關(guān)磁阻式無刷直流起動(dòng)/發(fā)電機(jī)，其高速運(yùn)轉(zhuǎn)易于提高功率密度、減小體積，電源效率高達(dá)90 %以上，發(fā)電時(shí)還可以吸收系統(tǒng)回饋的能量，且可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、配電電網(wǎng)重量輕、易于實(shí)現(xiàn)余度供電及不間斷供電。

3.3 點(diǎn)火技術(shù)

3.3.1 激光點(diǎn)火技術(shù)

就是利用激光點(diǎn)燃主發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的技術(shù)，其工作過程是發(fā)動(dòng)機(jī)需要工作時(shí)，用激光照射拋物線形噴嘴，在激光匯聚的地方形成點(diǎn)火區(qū)域，點(diǎn)燃主發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。為驗(yàn)證這一技術(shù)，俄羅斯專家使用波長為762納米的固態(tài)釹激光連續(xù)照射普通長度發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，激活燃燒室內(nèi)的氧分子，使燃燒室內(nèi)的混合燃料在低溫條件下實(shí)現(xiàn)加速燃燒，即爆震燃燒。這種技術(shù)實(shí)際上是通過降低燃料的燃燒溫度，從而大大提高了燃料的燃燒率，使燃燒室長度普通的發(fā)動(dòng)機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)超音速飛行的推力。從而使普通發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到超音速飛行燃?xì)鉁u輪起動(dòng)機(jī)推力成為可能。激光點(diǎn)火能有效控制點(diǎn)火時(shí)間和點(diǎn)火強(qiáng)度，因此能準(zhǔn)確控制點(diǎn)火時(shí)刻，并且容易實(shí)現(xiàn)電控。

3.3.2 等離子流點(diǎn)火技術(shù)

等離子流點(diǎn)火技術(shù)是當(dāng)今世界上一項(xiàng)比較先進(jìn)的行之有效的化學(xué)燃料燃燒點(diǎn)火技術(shù)。等離子點(diǎn)火系統(tǒng)主要由電源和火花塞組成，兩者以高壓屏蔽電纜連接，帶有屏蔽彎頭和連接接頭，分為單通道和雙通道兩種結(jié)構(gòu)形式。交流電經(jīng)過升壓、整流。高電壓脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的高電壓施加到火花塞的電極上?？諝獬B(tài)時(shí)呈電中性，當(dāng)受到外界因素作用時(shí)，就發(fā)生電離而導(dǎo)電。在等離子點(diǎn)火系統(tǒng)中，電離主要以熱電離和電場電離為主。電離產(chǎn)生的自由電荷受通道約束時(shí)，由于機(jī)械壓縮效應(yīng)，電弧能量密度加大?？諝鈴碾姌O間引入與電弧接觸。氣體被加熱到等離子溫度，進(jìn)一步提高弧柱的能量密度，具有熱壓縮效應(yīng)。以上兩種效應(yīng)的結(jié)果形成高能的等離子流，高速噴入燃料霧化錐中，完成點(diǎn)火功能。

4 結(jié)論

隨著各國空軍戰(zhàn)術(shù)性能的較高要求和民用航空運(yùn)輸業(yè)對(duì)運(yùn)輸成本及燃油經(jīng)濟(jì)性的控制，先進(jìn)飛機(jī)的發(fā)展對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功能提升起著催化劑的作用，空軍戰(zhàn)術(shù)性能的高要求需要飛機(jī)配備大推重比發(fā)動(dòng)機(jī)；伴隨著高油價(jià)時(shí)代的到來，航空運(yùn)輸業(yè)為了節(jié)約成本，需要燃油消耗低、噪音小的大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)。為此，先進(jìn)的起動(dòng)/發(fā)電機(jī)技術(shù)和點(diǎn)火技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]林惠祖.激光技術(shù)在航天航空推進(jìn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].激光雜志，2007（28）2.

[2]陳進(jìn).淺談航空發(fā)動(dòng)機(jī)等離子流點(diǎn)火技術(shù)[J].行業(yè)觀察.

[3劉長福，主編.航空發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造[M].國防工業(yè)出版社，1989.

[4]航空發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)[J].海軍航空工程學(xué)院，1994.12.

[5]張偉，總主編.航空發(fā)動(dòng)機(jī)[M].航空工業(yè)出版社.

[6]嚴(yán)東超，主編.飛機(jī)供電系統(tǒng)[M].國防工業(yè)出版社.

[7][英]邁克·圖利，戴維·懷亞特.張?zhí)旃猓瑥埐┯?，譯.飛機(jī)電氣和電子系統(tǒng)——原理、維護(hù)和使用[M].

[責(zé)任編輯：王偉平]