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飞机发动机关心动力装置启动原理

航空燃气涡轮发动机的构造和循环过程，打算了它不能象汽车发动机那样自主的点火起动。

由于，在静止的发动机中直接喷油点火，由于压气机没有旋转，前面空气没有压力，就不能

使燃气向后流淌，也就无法使涡轮转动起来，这样会烧毁燃烧室和涡轮导向叶片。

所以，燃气涡轮发动机的起动特点就是：先要气流流淌，再点火燃烧，也即是发动机必

需要先旋转，再起动。这就是冲突，发动机还没起动，还没点火，却要它先转动。

依据这个起动特点，就必需在点火燃烧前先由其他能源来带动发动机旋转。

在以前的小功率发动机上，带动发动机到达肯定转速所需的功率小，就承受了起动电机来

带动发动机旋转，如用于国产运-7，运-8飞机的涡桨5、涡桨6发动机。

但是随着大推力发动机的消灭，用电动机已无法供给如此大的能量来带动发动机，到达

点火燃烧时的转速了，因此需要更大的能源来带动发动机，这时，承受APU，产生压缩空

气，用气源代替电源来起动发动机成为了现在全部高涵道比发动机的起动方式。

二、压缩空气的来源

毫无疑问，压气机是压缩空气最好的来源。承受涡轮带动压气机就可以连续不断的供

给飞机所需要的压缩气源。而由于这个燃气涡轮装置供给的气源只要能满足发动机起动的需要就

可以了，所以功率，体积相比发动机要小得多，这就使这套燃气涡轮装置可以承受电动机来起动，

然后再由这套燃气涡轮装置产生压缩空气来起动发动机，这样就解决了发动机起动时需要大的

能量的问题。这套燃气涡轮装置被称作APU〔AuxiliaryPowerUnit关心动力装置〕。

三、起动过程

发动机的起动过程是一个能量逐级放大的过程。先由蓄电池供给电源给APU起动电机，

带动APU转子旋转；APU到达起动转速后喷油燃烧，把燃料供给的化学能转变为涡轮的机械

能，并通过压气机把机械能转换为空气的压力能。由于燃料的参加，APU产生的压缩空气的

能量已远远大于蓄电池的能量了最终，发动机上的空气涡轮起动机把APU空气的压力转化为

带动发动机核心机转子旋转的机械能，在到达发动机起动转速时喷油点火，最终靠燃料的化学

能使发动机进入稳定工作状态。

所以，在整个起动过程中，带动发动机核心机旋转的大能量，从很低的蓄电池能量，通过燃料

的参加，一步步升了起来，就象三峡大坝的梯级船闸。

这就是APU的好处：飞机本身只需要携带一个能量很低的，充分了电的蓄电池，通过APU，

就能够自主的完成发动机的起动，而不再依靠于地面设备来起动发动机。

四、APU的特点

APU和发动机一样，都是燃气涡轮装置，但它们的目的不同，这是个很大的区分，

发动机用于产生推力而APU不需要产生推力，它主要用来供给气源，还有电源。气源除用

于发动机起动，还为飞机的空调系统供给连续不断的空气。

这个特点使APU不同于发动机。它要求APU在设计时，使涡轮产生的机械能主要通过压气

机转换为空气的压力能，还有一局部机械能通过齿轮传递给发电机以产生电能，而不是向后喷

出产生推力。

所以，能量安排的不同，是APU和发动机的主要区分

五、APU的工作

和发动机不同的是，APU的工作状态很简洁，在起动过程完成之后，就进入了稳定工作状

态，即转速维持不变。而发动机的却需要依据飞行状况不断的转变转速和推力。

APU的工作状态打算了APU的工作特点：

保持转速不变

引气，是APU的目的。就是把APU压气机产生的压缩空气引出去给飞机的空调系统和发动

机起动。

由于引气，使APU的功率要受引气的影响，这就和APU的工作状态要求转速保持不变产生了

冲突，下面将讲诉这个问题六、APU的进展早期的APU，象发动机一样，气流从进气口先

通过压气机，再到燃烧室和涡轮，最终从喷口喷出。气流象一条线一样流淌，没有岔路，串

联起了压气机和涡轮。如波音737的APU。这个设计有个缺点

，就是在给发动机引气以起动发动机时，由于负载突然变得很大，会使APU的转速发生大

的变化，而自动调整器为维持APU转速的不变，会大幅增加供油量，使温度有大的上升，

这对APU不好。

现在的APU，普遍承受进气分流，增加了负载压气机。

这个构造的特点是：进气道进来的气流分成两