杨恒辉, 毛 宁, 张宝升, 王 超

(航空工业西安航空计算技术研究所, 西安 710065)

近年来，小型涡轴发动机在无人直升机、飞机辅助动力中广泛应用，尤其是辅助动力装置作为一种小型涡轴发动机，能够为飞机提供起源和电源，减小飞机对地面电源车、气源车的依赖，提升飞机的自主保障能力。辅助动力能否成功点火起动，直接影响着飞机的机动性、自主保障能力和安全性，是发动机控制的一项关键技术。国外早在20世纪50年代就开始作为辅助动力的小型涡轴发动机的研究；20世纪80年代，辅助动力控制逐步进入数字电子控制，起动可靠性进一步提升，霍尼韦尔设计的RE220和汉胜公司设计APS5000起动运行高度已达到13 100 m，但相关控制技术报道鲜少。中国在辅助动力上的研制起步较晚，主要集中在辅助动力的本体设计。对于点火技术，刘国满等[1]开展了点火提前角对燃烧排放的影响；乔屹等[2]开展了点火系统不同储能下点火频率稳定性研究；李大为等[3]开展了改善发动机高原起动性能研究。目前，对于辅助动力的点火控制技术多采用恒定油气比供油点火，即Wf/P3=f(n)，其中，Wf/P3为燃油流量与压气机出口压力的比，n为发动机核心机转速，f为油气比。油气比主要表征进入燃烧室的燃油流量与进入燃烧室的空气流量的比值，这个比值可以较好地反映燃烧的物理特性，实现发动机可靠燃烧[4-6]。但其具有一定的局限性，在燃烧室性能退化、低温、高空等条件下，点火成功率会降低，易将出现燃烧室无法点燃或点火失稳等情况。……