【技术实现步骤摘要】
本申请属于发动机动力系统设计，具体涉及一种无人侦察机用发动机动力系统及操控方法。
技术介绍
1、无人侦察机上搭载数量众多的电子光学、红外、雷达等电子侦察设备，对目标进行侦察时，需要自发动机上提取大量的功率进行发电，供给电子侦查设备使用。
2、无人侦察机通常需要在高空长时间以0.6ma飞行，此时，发动机通常会处于工作包线左边界，推力小，稳定裕度低，若自发动机上提取大量的功率进行发电，供给电子侦查设备使用，会大幅降低发动机工作的稳定性，对无人侦察机的稳定飞行产生不利影响，且会增加发动机的耗油率，降低了无人侦察机的留空时间。
3、此外，当前多是通过齿轮传动的方式自发动机上提取功率进行发电，在进行大功率提取时，易发生磨损，导致传动失效。
4、鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种无人侦察机用发动机动力系统及操控方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
2、本申请的技术方案是：
3、一方面提供一种无人侦察机用发动机动力系统，包括发动机、液氢储罐、氢燃料电池、蓄电池；
4、发动机的传动齿轮箱上布置外置超导起发电机，外置超导起发电机上设置冷却流路，以及接入发动机供电系统；
5、液氢储罐在发动机外设置，通过液氢管路连通冷却流路进口；
6、氢燃料电池在发动机外设置，通过气氢管路连通冷却流路出口，以及接入无人侦察机供电系统；
7、蓄电池在发动机外设
8、对发动机进行启动时，能够控制外置超导起发电机处于电动模式，并以蓄电池给外置超导起发电机进行供电，使外置超导起发电机通过传动齿轮箱带动发动机转动，在发动机转速达到启动所需的转速后，以蓄电池给发动机供电系统进行供电，对发动机进行供油、点火；
9、在发动机启动成功后，能够控制外置超导起发电机处于发电模式，由发动机通过传动齿轮箱带动进行发电，外置超导起发电机产生的电能供给发动机供电系统使用，以及传输到蓄电池进行存储，在外置超导起发电机产生的电能不能够满足发动机供电系统用电需求时，以蓄电池向发动机供电系统进行供电；
10、在发动机启动成功后，能够控制液氢储罐通过液氢管路向冷却流路通入液氢，液氢沿程吸收外置超导起发电机产生的热量，对外置超导起发电机进行冷却，液氢吸热气化为气氢，通过气氢管路流向氢燃料电池，使氢燃料电池工作，进行发电，氢燃料电池产生的电能供给无人侦察机供电系统使用，以及传输到蓄电池进行存储，在氢燃料电池产生的电能不能够满足无人侦察机供电系统用电需求时，以蓄电池向无人侦察机供电系统进行供电。
11、可选的，上述的无人侦察机用发动机动力系统中，外置超导起发电机的启动功率w1= a×w2，其中，为w2发动机启动所需功率，a为计算系数，取值范围为1.1~1.2。
12、可选的，上述的无人侦察机用发动机动力系统中，外置超导起发电机的额定发电功率w3=0.8w4，其中，w4为发动机供电系统全飞行包线内最大用电功率。
13、可选的，上述的无人侦察机用发动机动力系统中，氢燃料电池的额定发电功率w7取无人侦察机供电系统的最大功率w10、外置超导起发电机冷却用液氢最大流量产生的功率w11中的较大值；
14、无人侦察机供电系统的最大功率w10取无人侦察机平台的最大功率w8、电子侦察设备的最大功率w9之和；
15、外置超导起发电机冷却用液氢最大流量取地面起飞阶段的流量。
16、可选的，上述的无人侦察机用发动机动力系统中，蓄电池的容量q1=120×(w1+w4+w8)。
17、另一方面提供一种无人侦察机用发动机动力系统的操控方法，用以对上述的无人侦察机用发动机动力系统进行操控，包括：
18、对发动机进行启动时，控制外置超导起发电机处于电动模式，并以蓄电池给外置超导起发电机进行供电，使外置超导起发电机通过传动齿轮箱带动发动机转动，在发动机转速达到启动所需的转速后，以蓄电池给发动机供电系统进行供电，对发动机进行供油、点火，完成发动机的启动；
19、在发动机启动成功后，控制外置超导起发电机处于发电模式，由发动机通过传动齿轮箱带动进行发电，外置超导起发电机产生的电能供给发动机供电系统使用，以及传输到蓄电池进行存储，在外置超导起发电机产生的电能不能够满足发动机供电系统用电需求时，以蓄电池向发动机供电系统进行供电；
20、在发动机启动成功后，控制液氢储罐通过液氢管路向冷却流路通入液氢，液氢沿程吸收外置超导起发电机产生的热量，对外置超导起发电机进行冷却，液氢吸热气化为气氢，通过气氢管路流向氢燃料电池，使氢燃料电池工作，进行发电，氢燃料电池产生的电能供给无人侦察机供电系统使用，以及传输到蓄电池进行存储，在氢燃料电池产生的电能不能够满足无人侦察机供电系统用电需求时，以蓄电池向无人侦察机供电系统进行供电。
21、本申请至少存在以下有益技术效果：
22、提供一种无人侦察机用发动机动力系统及操控方法，发动机的用电主要来源于外置超导起发电机，无人侦察机上用电主要来源于氢燃料电池，蓄电池能够对多余电能进行存储，调节用电差异，避免机械系统回流造成的热量损失，且可大幅降低传动齿轮箱的传动功率，降低传动齿轮箱的受力，降低传动齿轮箱的磨损，保证传动齿轮箱工作的可靠性，以及大幅降低对发动机工作稳定性的影响，保证无人侦察机的稳定飞行，降低发动机的耗油率，保证无人侦察机的留空时间。
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1.一种无人侦察机用发动机动力系统，其特征在于，包括发动机（1）、液氢储罐（2）、氢燃料电池（3）、蓄电池（4）；
2.根据权利要求1所述的无人侦察机用发动机动力系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的无人侦察机用发动机动力系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的无人侦察机用发动机动力系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的无人侦察机用发动机动力系统，其特征在于，
6.一种无人侦察机用发动机动力系统的操控方法，用以对权利要求1所述的无人侦察机用发动机动力系统进行操控，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种无人侦察机用发动机动力系统，其特征在于，包括发动机（1）、液氢储罐（2）、氢燃料电池（3）、蓄电池（4）；
2.根据权利要求1所述的无人侦察机用发动机动力系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的无人侦察机用发动机动力系统，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：王相平，王建培，徐朋飞，张博，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
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