刘辉仁，田宏星

(中国航发湖南动力机械研究所，湖南株洲 412002)

1 引言

飞机第二动力系统是指独立于主发动机，为机载设备提供辅助、应急能源并能起动主发动机的系统，对提高飞机自主保障能力、生存力具有非常重要的作用[1]。传统的第二动力系统的动力装置，包括辅助动力装置(APU)和应急动力装置(EPU)这两种为飞机/发动机提供次级能源的设备[2]。在四代机出现之前，APU 和EPU 均有其独立的技术发展途径，但随着四代机高性能、高技术指标的提出，第二动力系统的研发呈现出新的发展趋势。本文以F-22、F-35战斗机为研究对象，分析总结了四代机第二动力系统的技术特点以及发展思路，以期为飞机第二动力系统未来的研发提供参考。

2 第二动力系统

图1给出了传统第二动力系统的原理图。由图可看出，APU 和EPU 在飞机上是分开布置、各司其职、分时独立工作的，两者在结构上都有各自的齿轮箱、发电机、液压泵等。

图1 传统第二动力系统原理图Fig.1 The schematic diagram of traditional secondary power system

APU本质上就是一台装在飞机上的小型航空燃气涡轮发动机[3]，属于第二动力系统核心设备。APU通常在地面工作，需要时也可在空中工作，为主发动机的起动和飞机提供能源(电、液压、压缩空气)，其结构示意图见图2。APU 从外界环境吸入空气，空气经压气机压缩后，一部分被引出用于起动主发动机和飞机环控系统，另一部分则进入燃烧室，与雾化后的燃油混合燃烧生成高温高压燃气，之后燃气进入涡轮膨胀做功，带动压气机旋转，同时驱动齿轮箱上的发电机和液压泵输出电源及液压源。……