国产电子战设备原理样机的一点东西

1.研制思路的起源
近年来，随着电子战和常规战的结合，对战斗机技术改进又提出了新的挑战。在演习中击落F-22的电子战斗机EA-18G（图1）无疑是一个成功案例。EA-18G由F-18改进而来，实现了电子战机的超音速突破；它不但拥有很好的自我保护能力，还将电子战与常规战合二为一。

图1. 电子战斗机EA-18G
将成熟的战斗机改进为具有综合实力的电子战机乃务实之举。以现有战机为平台，利用机载外挂吊舱来装备特殊用途的高科技电子设备，在最短的时间内扩展原有机种的功能，是航空界普遍采用的方法。
根据飞行任务的不同，这些吊舱包括导航吊舱、红外瞄准吊舱、激光跟踪吊舱、电子侦察吊舱和电子对抗吊舱等。由于吊舱种类和功能较多，对电源系统在容量和品质上的要求不尽相同，且吊舱使用具有高度的灵活性，要求适挂的飞机具有满足各种吊舱用电需求的能力是不现实的；于此同时，有些吊舱，例如电子对抗吊舱，电源功耗非常大。为解决这一难题，我们就此开展冲压空气发电机的研制工作。
2.研制冲压空气发电机的意义
吊舱自主发电系统是解决这一难题的有效手段。依靠飞机飞行产生相对的高速气流进行发电，类似于新能源中的风力发电。这种方式供电的优点是，它不依赖飞机电网，自成体系，体积小，重量轻，拆卸、换装方便，其发出的电功率与飞机的速度相关，恰好满足大部分吊舱的工作需求。该项技术在国外被称为RAT(Ram air turbine)，已获得广泛的认可和应用。如AN/ALQ-99（图2）战术干扰吊舱利用吊舱前端RAT进行供电。在EA-18G的吊舱上更是多可见这种冲压空气发电机。

图2.前部装有RAT（冲压空气发电机）的电子对抗吊舱AN/ALQ-99
3.成熟技术概况
冲压空气发电机在国外广泛应用于军事和民用，如英MK232吊舱电源，EA- 6B、EA- 18G电子对抗吊舱电源，波音757／767／777，空客A318/ A320 /A330／340应急电源；有将空气冲压叶轮连接液压泵，为空中加油机油泵和农用飞机喷洒农药提供液压动力。

图3. 国外RAT设备应用广泛
空客A380 有着世界上最大的RAT，这个RAT 直径为1.63 米。一般典型的RAT 的直径为80 厘米左右，能产生的功率为5～70KW。最开始时使用的RAT一般为两片桨叶或者四片桨叶，随着技术的发展，陆续又出现了多叶片式和涵道式。
冲压空气发电机的叶轮根据其结构可分为桨叶式和涵道式。桨叶式冲压空气发电机中没有引气涵道，直接将冲压叶轮安装在发电系统前端，冲压空气直接作用于叶轮上，使叶轮获得动能，从而带动发电机工作输出电能。这种发电系统效率较低，功率调节机构复杂，但由于没有引气涵道的影响，气动阻力相对涵道式冲压叶轮发电系统要小，因此系统对带来的代偿损失也比较小，对飞机的飞行状态的影响也比涵道式的小，而且种技术相对成熟，应用较广。
图4. 桨叶式（左）和涵道式（右）冲压叶轮发电机
4.研备及预期目标
由于该项技术在国内还是空白，所以需要大量的调研和准备工作。通过收集国外技术资料，结合自身研发风力发电机组的成功经验，整合国内大学对高风速叶轮和高速电机的前期研究，全方位的解密这项技术；并通过结合多年积累的发电装备制造经验，使之工程化，产品化。对新产品的研发设计，首台可以直接以某种设备需求为输入条件进行开发，例如为电子战吊舱开发发电设备。结合预计装备的吊舱的用电需求，吊舱挂载飞机的飞行特点，吊舱应用的战术需求，进行有针对性的设计。样机经过若干次地面风洞试验，机载验证，对产品不断进行改进和升级，最终落实为机载吊舱的完美解决方案。
1.研制思路的起源
近年来，随着电子战和常规战的结合，对战斗机技术改进又提出了新的挑战。在演习中击落F-22的电子战斗机EA-18G（图1）无疑是一个成功案例。EA-18G由F-18改进而来，实现了电子战机的超音速突破；它不但拥有很好的自我保护能力，还将电子战与常规战合二为一。

图1. 电子战斗机EA-18G
将成熟的战斗机改进为具有综合实力的电子战机乃务实之举。以现有战机为平台，利用机载外挂吊舱来装备特殊用途的高科技电子设备，在最短的时间内扩展原有机种的功能，是航空界普遍采用的方法。
根据飞行任务的不同，这些吊舱包括导航吊舱、红外瞄准吊舱、激光跟踪吊舱、电子侦察吊舱和电子对抗吊舱等。由于吊舱种类和功能较多，对电源系统在容量和品质上的要求不尽相同，且吊舱使用具有高度的灵活性，要求适挂的飞机具有满足各种吊舱用电需求的能力是不现实的；于此同时，有些吊舱，例如电子对抗吊舱，电源功耗非常大。为解决这一难题，我们就此开展冲压空气发电机的研制工作。
2.研制冲压空气发电机的意义
吊舱自主发电系统是解决这一难题的有效手段。依靠飞机飞行产生相对的高速气流进行发电，类似于新能源中的风力发电。这种方式供电的优点是，它不依赖飞机电网，自成体系，体积小，重量轻，拆卸、换装方便，其发出的电功率与飞机的速度相关，恰好满足大部分吊舱的工作需求。该项技术在国外被称为RAT(Ram air turbine)，已获得广泛的认可和应用。如AN/ALQ-99（图2）战术干扰吊舱利用吊舱前端RAT进行供电。在EA-18G的吊舱上更是多可见这种冲压空气发电机。

图2.前部装有RAT（冲压空气发电机）的电子对抗吊舱AN/ALQ-99
3.成熟技术概况
冲压空气发电机在国外广泛应用于军事和民用，如英MK232吊舱电源，EA- 6B、EA- 18G电子对抗吊舱电源，波音757／767／777，空客A318/ A320 /A330／340应急电源；有将空气冲压叶轮连接液压泵，为空中加油机油泵和农用飞机喷洒农药提供液压动力。

图3. 国外RAT设备应用广泛
空客A380 有着世界上最大的RAT，这个RAT 直径为1.63 米。一般典型的RAT 的直径为80 厘米左右，能产生的功率为5～70KW。最开始时使用的RAT一般为两片桨叶或者四片桨叶，随着技术的发展，陆续又出现了多叶片式和涵道式。
冲压空气发电机的叶轮根据其结构可分为桨叶式和涵道式。桨叶式冲压空气发电机中没有引气涵道，直接将冲压叶轮安装在发电系统前端，冲压空气直接作用于叶轮上，使叶轮获得动能，从而带动发电机工作输出电能。这种发电系统效率较低，功率调节机构复杂，但由于没有引气涵道的影响，气动阻力相对涵道式冲压叶轮发电系统要小，因此系统对带来的代偿损失也比较小，对飞机的飞行状态的影响也比涵道式的小，而且种技术相对成熟，应用较广。
图4. 桨叶式（左）和涵道式（右）冲压叶轮发电机
4.研备及预期目标
由于该项技术在国内还是空白，所以需要大量的调研和准备工作。通过收集国外技术资料，结合自身研发风力发电机组的成功经验，整合国内大学对高风速叶轮和高速电机的前期研究，全方位的解密这项技术；并通过结合多年积累的发电装备制造经验，使之工程化，产品化。对新产品的研发设计，首台可以直接以某种设备需求为输入条件进行开发，例如为电子战吊舱开发发电设备。结合预计装备的吊舱的用电需求，吊舱挂载飞机的飞行特点，吊舱应用的战术需求，进行有针对性的设计。样机经过若干次地面风洞试验，机载验证，对产品不断进行改进和升级，最终落实为机载吊舱的完美解决方案。