一种飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统的制作方法

本申请属于飞行器供电设计，具体涉及一种飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统。

背景技术：

1、随着技术的发展，飞行器供电系统为数量众多的电子设备及其机械设备进行供电，对电能的需求越来越大，高超声速飞行器使用超燃冲压发动机为动力，超燃冲压发动机无旋转件无法输出轴功，不能进行电能转换，高超声速飞行器的电能，多设计由动力电池提供，重量、体积较大，且存在供电不足以及充电维护困难等方面的问题。

2、超燃冲压发动机工作时燃烧室温度较高，为使燃烧室侧壁免受高温损坏，在燃烧室侧壁设置冷却通道，通入燃油，对燃烧室侧壁进行冷却，将燃烧室侧壁温度降低至材料可承受范围，同时对燃油进行升温，燃油升温会发生裂解，利于燃烧，但存在燃油升温过高发生结焦的问题。

3、当前，部分高超声速飞行器上设置有燃料裂解气涡轮，以燃油裂解产生的高压气作为膨胀工质进行发电，接入供电系统进行供电，但由于燃油裂解反应复杂，裂解产生的组分多变，会对燃料裂解气涡轮工作产生较大影响，且燃料裂解气涡轮特性对超燃冲压发动机工况变化敏感，工作稳定性差，难以持续稳定的进行发电，此外，燃料裂解气涡轮以燃油裂解产生的高压气作为膨胀工质进行发电，膨胀做功额能力相对较差，难以在有限燃油流量下产生满足供电系统需要的电能。

4、cn112431675公开一种组合式的超燃冲压发动机冷却循环系统，试图单方面解决燃油升温过高发生结焦的问题，cn112096538公开一种混动式多模式涡轮冲压组合发动机，采用固体氧化物燃料电池进行发电，但在超燃冲压发动机模式下不能够进行工作。

5、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飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统，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、一种飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统，包括：

4、燃油箱；

5、超燃冲压发动机，其燃烧室内壁上设置有燃烧室侧壁温度检测传感器，燃烧室侧壁上设置冷却通道；冷却通道进口通过管路连通燃油箱，该管路上设置有燃油增压泵、燃油流量控制阀门；冷却通道出口通过管路连通气液分离装置，该管路上设置燃油温度检测传感器；气液分离装置液相出口通过管路连通燃油箱，气相出口通过管路连通到燃烧室内；

6、固体氧化物燃料电池，接入供电系统，以及通过管路连通气液分离装置气相出口，该管路上设置有电池供气量控制阀、电池供气量检测传感器；

7、监控器，连接燃烧室侧壁温度检测传感器、燃油温度检测传感器、燃油流量控制阀门、电池供气量控制阀、电池供气量检测传感器；

8、监控器、燃油流量控制阀门、燃烧室侧壁温度检测传感器，构成对燃烧室侧壁温度的控制回路，控制燃烧室侧壁温度不超过燃烧室侧壁材料可承受阈值；

9、监控器、燃油流量控制阀门、燃油温度检测传感器，构成对燃油温度的控制回路，控制燃油温度在燃油裂解阈值、燃油结焦阈值之间；

10、监控器、电池供气量控制阀、电池供气量检测传感器，构成对固体氧化物燃料电池供气量的控制回路，控制以流量设定值，向固体氧化物燃料电池供气。

11、可选的，上述的飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统中，燃烧室侧壁材料可承受阈值取1200k。

12、可选的，上述的飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统中，燃油裂解阈值取750k。

13、可选的，上述的飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统中，燃油结焦阈值取950k。

14、本申请至少存在以下有益技术效果：

15、提供一种飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统中，燃油箱中燃油可经燃油增压泵增压后输送到冷却通道中，对超燃冲压发动机燃烧室壁面进行冷却，燃油自身温度升高，产生大量的裂解气，经气液分离装置分离后，油液回流到燃油箱，裂解气部分供给燃烧室进行燃烧，部分供给固体氧化物燃料电池进行发电，向供电系统进行供电，可在超燃冲压发动机模式下高效率的保证电能的持续、稳定供给。

技术特征：

1.一种飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，燃烧室侧壁材料可承受阈值取1200k。

3.根据权利要求1所述的飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，燃油裂解阈值取750k。

4.根据权利要求1所述的飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统，其特征在于，燃油结焦阈值取950k。

技术总结本申请属于飞行器供电设计技术领域，具体涉及一种飞行器超燃冲压发动机固体氧化物燃料电池发电系统，设计燃油箱中燃油可经燃油增压泵增压后输送到冷却通道中，对超燃冲压发动机燃烧室壁面进行冷却，燃油自身温度升高，产生大量的裂解气，经气液分离装置分离后，油液回流到燃油箱，裂解气部分供给燃烧室进行燃烧，部分供给固体氧化物燃料电池进行发电，向供电系统进行供电，可在超燃冲压发动机模式下高效率的保证电能的持续、稳定供给。技术研发人员：林鹏,艾凤明,于喜奎,刘瑞,王冠受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/23