高速飞行器空气涡轮发电系统仿真与评估

[ ]针对高速飞行器的高空发电问题，提出了一种以高温高压的冲压空气作为工质的预冷—两级膨胀的空气涡轮发电系统。采用理论分析计算与软件模拟仿真计算相结合的方法，建立了高速飞行器空气涡轮发电仿真模型，对空气涡轮发电系统进行性能分析，并采用起飞总质量法对发电系统进行评估分析。结果表明，高速飞行器在飞行高度30 km和飞行马赫数为6的飞行条件下，发电系统所需冲压空气0.0945 kg/s，在换热器处与JP-7燃油充分换热，使得涡轮前冲压空气温度降低至1196.36 K，保护涡轮不受高温损伤，同时发电系统可以稳定输出28.2 kW电量供用电系统及用电设备使用，此外，经换热后的燃油进入发动机，在很大程度上提高了系统的经济性。