ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇ ｙ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄ ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｌｌ ｂｅｃｏｍｅ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ
ｔｏ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ｏｆ ａｅｒｏ ｐｉｓｔｏｎ ｅｎｇｉｎｅ ａｔ ｈｉｇｈ ａｌｔｉｔｕｄｅｓ． Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ： Ａｅｒｏ ｐｉｓｔｏｎ ｅｎｇｉｎｅ； Ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ａｄｖａｎｃｉｎｇ； Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｓｔａｔｕｓ； Ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ
ｏｆ ｐｉｓｔｏｎ ａｅｒｏ ｅｎｇｉｎｅ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｓｕｃｈ ａｓ ｓｉｎｇｌｅ — ｓｔａｇｅ ｔｕｒｂｏ — ｃｈａｒｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｗｏ— ｓｔａｇｅ ｔｕｒｂｏ—
ｃｈａｒｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ，ｄｕａｌ—ｓｐａｒｋ ｐｌｕｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ
当前 ，活 塞式 航空 发 动机普 遍采 用单 级增 压技 术 ，以奥 地利 的 ＲＯＴＡＸ－－９１４航 空 发动 机为 例 ，
内 燃 机 与 配 件
２０１６年 第 ７列 Fra bibliotek图 ４ 双 火 花 基 绪 构 示 惹 图
用具 有 噪声 抑制 功 能 的双火 花塞 无 触点 电容 式 点火 系统 ，怠速 时两 个火 花 塞 同时 点火 ，正 常运 行 时两 个火 花 塞 的点火 时 间相 差 为 ４。ＣＡ，其 目的是 加 快 发动 机在 高 空运 行 时 的缸 内火焰 传 播速 度 ，提 升高 空汽 油机 的高空 动力 性 和经 济性 。采用 双火 花 塞点 火技 术 的该 型 发 动 机 已 逐 步 应 用 到 “捕 食 者 ”、 “猛 禽 ”、“彩虹 ” 等 系列 无人 机 。
［关键 词 ］ 活塞式航 空发 动 机 ；性 能提 升 ；现 状 ；发展
Ａｂｓｔｒａｃｔ： ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｌａｗｓ ｏｆ ａｅｒｏ ｐｉｓｔｏｎ ｅｎｇｉｎｅａｇａｉｎｓｔ ａｌｔｉｔｕｄｅｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．
Ｆｒｏｍ ｔｈｒｅｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ａｉｒ ｉｎｔａｋｅ，ｉｇｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｅｌ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
０ 引言
近 几年 来 ，随 着 军 事 科 技 变 革 的力 度 日益 加 大 ，各 国争 相 进 行 先 进 军 事 武 器 的 研 发 ¨Ｊ， 以无 人机 为 代表 的小 型航 空 飞行器 具 有体 积小 、机 动性 能好 、突 防能力 强 和运行 成本 低 的优 点 ，受 到全球 广泛 关 注 。 活 塞 式 航 空 发 动 机 由于 续 航 能 力 强 、升功率大且造价低 ，目前成为高空长航时小型 无人 机 的主 流动 力装 置 ｊ。活 塞式航 空 发 动机 在 高空 运行 时 ，由于海 拔 升高 ，空气 密度 降 低 、温度 下 降 ，导致 进 入 缸 内的空 气 量 减 小 ，空 燃 比下 降 ， 压缩 终 点温 度 降低 ，使得 燃烧 过 程恶 化 Ｉ９ Ｊ，发 动 机 动力 性 、经 济 性 下 降 ，热 负 荷增 大 、排 温 升 高 ， 造成 航 空发 动机 工作 的 可靠性 下 降 ，进 而 影 响无 人
机 的作 战飞行 性 能 。 为 了提 升活 塞式航 空 发动机 高 空动 力性 、经济
性 和热平 衡性 能 ， 目前 主要 的技 术 手段 和研 究方 向 有增 压技 术 、高 能双点 火技 术 和 电控直 喷技 术 。
１ 增 压 技 术
增压 技术 是提 升发 动机 高空 性 能 、突破无 人机 使用 升 限的重 要途 径之 一 ，但是 在 活塞式 航 空发 动 机上 ，实 现 高 效 率 增 压 依 然 存 在 一 定 的 障 碍 ¨ ， 因为 汽油 机压 缩 终 了混 合 气 浓 度 和 温度 上 升 明显 ， 易发 生爆 燃 ，同时汽 油机转 速 范 围宽 ，与增 压器 的 匹配 困难 。
Ａ ｄｖａｎｃｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆ Ａｅｒｏ Ｐｉｓｔｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ
张 文建 刘瑞 林 梁志 峰 周 广猛
（军事 交通 学 院）
［摘 要 ］ 分析 了活塞 式航 空发 动机 随海 拔 升 高时性 能 下 降规律 ，从 进 气 、点 火、喷 油三 个 方 面提 出 了活塞 式航 空发动 机性 能提 升技 术 ，如 单级 或 多级 涡轮 增 压技 术 、 高能点 火技 术 、双 火 花塞 点 火技 术 以及 缸 内直喷 技 术 。研 究表 明 ，单 级 涡轮 增 压技 术 、双 火花塞技 术 已成 熟应 用 于航 空发动 机 高 空性能 恢复 ，而 多级 增压 、高能 点 火 以及缸 内直喷技 术 在 未来 必定会 成 为 高空性 能恢 复技 术 的重要研 究方 向。
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ． Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｓｉｎｇｌｅ— ｓｔａｇｅ ｔｕｒｂｏ— ｃｈａｒｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｄｕａｌ— ｓｐａｒｋ ｐｌｕｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ａｅｒｏ ｐｉｓｔｏｎ ｅｎｇｉｎｅ，ａｎｄ ｔｗｏ—ｓｔａｇｅ ｔｕｒｂｏ—ｃｈａｒｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ，
张 文 建 刘 瑞 林 梁 志 峰 周 广 猛 ：活 塞 式 航 空 发 动 机 高 空 性 能提 升技 术 现 状及 发 展 趋 势
５
活 塞式 航 空发动 机 高 空性 能提 升技术 现状及 发展 趋 势
Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ａｌｔｉｔｕｄｅ Ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ