发动机起动(发动机进入工作状态的过程)
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更新时间:2023-06-14
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发动机起动是发动机从非工作状态到稳定工作状态的过渡过程。对于航空发动机,是转速从零到慢车转速的过程;对于火箭发动机,是接到起动指令到建立额定推力的过程。发动机能否迅速可靠的起动是飞行器正常投入工作的重要保证。发动机起动
发动机进入工作状态的过程
基本信息
中文名 | 发动机起动 |
航空发动机起动
常用的起动机
飞行中的一些特殊情况
(如特技飞行、发射武器、驾驶员操纵不当)可能导致发动机停车,要求能迅速重新在空中起动。空中起动与地面起动条件不同,迎面气流像风车那样带动发动机转子旋转(风车状态),不需起动机即可直接点火起动发动机。由于燃烧室内气流速度大,要求更大的点火能量以形成较强的火源。
火箭发动机起动
影响火箭发动机起动过程的因素很多,对于固体火箭发动机来说有推进剂的可燃性、燃速、点火的能量和分布、燃烧室自由容积和环境温度、压力等。影响液体火箭发动机起动过程的因素有推进剂性质、点火时推进剂的流量、混合比、空间分布、雾化混合质量、点火能量和环境温度、压力等。要求点火延迟时间短,压力要平滑上升,不出现大压力峰。过长的点火延迟时间会导致燃烧室中积存大量的混合气体,点燃以后会产生燃烧室压力突升,甚至引起爆炸。
①固体火箭发动机的起动:通过点燃药柱使之进入稳态燃烧过程。一般点火后直接转入主级工作状态,称为炮式起动。通常用发火管激发,引燃点火药(黑火药和点燃复合药的高能烟火剂),也可用已点燃的固体推进剂的燃烧产物来引燃,如用点火发动机等,这种方式多用于大型固体火箭发动机的点火。主药柱部分点燃后,火焰传播,主药柱即自持燃烧。
②液体火箭发动机的起动:一般都有起动工作程序,如低温发动机系统起动前的贮箱增压和吹除预冷、火药起动器(或气瓶起动器)的工作和各种活门的动作等,其目的是保证起动加速性和燃烧稳定性。发动机在接受控制指令后按程序自动点火起动。发动机的点火方式是由推进剂的性质决定的,自燃推进剂的氧化剂和燃料在互相接触时即可产生放热液相反应而自行点燃,不需要外界的能源。非自燃推进剂需用点火装置点火。常用的点火装置有:电嘴、火药点火器、预燃室(又称火炬点火装置)。中小型液体火箭发动机一般采用炮式起动方式,大型液体火箭发动机往往采用分级起动方式。泵压式液体火箭发动机设有起动器(如火药起动器或高压气瓶起动器),利用燃气或高压气体的能量驱使涡轮泵转动,将推进剂以一定的压力和流量送入燃烧室和燃气发生器,遂开始点火。
火箭发动机的点火起动过程
反应剧烈、时间短暂、参数变化率大的非稳态过程,理论上尚不能建立准确的点火起动过程的物理数学模型,往往需要通过试验来解决。