什么是发动机起动?

[拼音]：fadongji qidong

[外文]：engine start

发动机从不工作状态进入稳定工作状态的过渡过程。对于航空发动机是转速由零到慢车转速的过程；对于火箭发动机则是由接到起动指令到建立额定推力的过程。迅速可靠的起动是飞行器正常投入工作的重要保证。

活塞式航空发动机的起动类似于汽车发动机，由机上或地面直流电源供电的电动机带动发动机曲轴旋转，随即点燃汽缸内的油气混合气。发动机开始正常工作后，起动电动机自动脱开，也有用压缩空气起动的。

燃气涡轮发动机起动较活塞式发动机困难。先由起动机带动转子旋转，吸入空气，随即喷油点火，形成高温燃气以驱动涡轮。开始时由于转速低，涡轮功率不足以带动压气机正常工作。经历一段时间后，转速逐渐增加，当涡轮发出的功率超过压气机所需的功率时起动机脱开，发动机进入稳定的慢车状态。起动过程按程序自动完成，时间从十几秒到1分钟。双转子发动机的起动机只需带动高压转子，因此比压气机级数相同的单转子发动机容易起动。常用的起动机有电起动机、燃气涡轮起动机、火药起动器和空气涡轮起动机。起动时混合气用电火花点火，点火方式有以下两种：

（1）直接点火：电嘴直接点燃主喷油嘴喷出的燃油；

（2）间接点火：发动机上有一套独立的起动供油系统，电嘴装在起动喷嘴附近，先点燃起动燃油（汽油或煤油）形成火源，再由火源点燃主喷嘴燃油。在燃气涡轮发动机中，混合气点燃后燃烧即能持续进行，不需继续点火。

飞行中的一些特殊情况（如特技飞行、发射武器、驾驶员 *** 纵不当）可能导致发动机停车，要求能迅速重新在空中起动。空中起动与地面起动条件不同，迎面气流像风车那样带动发动机转子旋转（风车状态），不需起动机即可直接点火起动发动机。由于燃烧室内气流速度大，要求更大的点火能量以形成较强的火源。

影响火箭发动机起动过程的因素很多，对于固体火箭发动机来说有推进剂的可燃性、燃速、点火的能量和分布、燃烧室自由容积和环境温度、压力等。影响液体火箭发动机起动过程的因素有推进剂性质、点火时推进剂的流量、混合比、空间分布、雾化混合质量、点火能量和环境温度、压力等。要求点火延迟时间短，压力要平滑上升，不出现大压力峰。过长的点火延迟时间会导致燃烧室中积存大量的混合气体，点燃以后会产生燃烧室压力突升，甚至引起爆炸。

（1）固体火箭发动机的起动：通过点燃药柱使之进入稳态燃烧过程。一般点火后直接转入主级工作状态，称为炮式起动。通常用发火管激发，引燃点火药（黑火药和点燃复合药的高能烟火剂），也可用已点燃的固体推进剂的燃烧产物来引燃，如用点火发动机等，这种方式多用于大型固体火箭发动机的点火。主药柱部分点燃后，火焰传播，主药柱即自持燃烧。

（2）液体火箭发动机的起动：一般都有起动工作程序，如低温发动机系统起动前的贮箱增压和吹除预冷、火药起动器(或气瓶起动器)的工作和各种活门的动作等，其目的是保证起动加速性和燃烧稳定性。发动机在接受控制指令后按程序自动点火起动。发动机的点火方式是由推进剂的性质决定的，自燃推进剂的氧化剂和燃料在互相接触时即可产生放热液相反应而自行点燃，不需要外界的能源。非自燃推进剂需用点火装置点火。常用的点火装置有：电嘴、火药点火器、预燃室（又称火炬点火装置）。中小型液体火箭发动机一般采用炮式起动方式，大型液体火箭发动机往往采用分级起动方式。泵压式液体火箭发动机设有起动器（如火药起动器或高压气瓶起动器），利用燃气或高压气体的能量驱使涡轮泵转动，将推进剂以一定的压力和流量送入燃烧室和燃气发生器，遂开始点火。

火箭发动机的点火起动过程是反应剧烈、时间短暂、参数变化率大的非稳态过程，理论上尚不能建立准确的点火起动过程的物理数学模型，往往需要通过试验来解决。