a) 科学技术领域 项目"ARJ21-700飞机应急供电系统的设计和验证"，是国家重点项目“ARJ21-700支线飞机”的子项目，属航空系统工程领域。 b) 主要技术内容 传统的，主要依赖发动机和辅助动力装置(APU)驱动发电机供电的供电系统架构已经不能满足ARJ21-700飞机上关键负载对供电安全性水平以及应急供电系统无时限供电的要求。因此在ARJ21-700飞机电源系统设计中，采用了不依赖于发动机或APU驱动的冲压空气涡轮(RAT)发电机，用于在正常电源无法供电时向交流关键负载提供无时限供电，并通过应急变压整流器(ETRU)向直流关键负载供电。由于RAT发电机从释放到供电的时间相对较长，不能满足部分关键负载的供电中断时间要求，又设置了三台蓄电池和一台静止变流器，用于应急供电状态下（即发动机和APU驱动的发电机均失效时）RAT发电机可用前，向直流关键负载和部分单相交流关键负载供电。上述的蓄电池、静止变流器与RAT发电系统、ETRU组成了ARJ21-700飞机的应急供电系统。通过该应急供电系统的应用，解决了传统供电系统无法在应急供电状态下提供无时限供电以及对关键负载供电的失效概率无法做到"极不可能"的技术瓶颈。 由于RAT发电机的重负载起动能力有限，且其在低空速状态下的供电能力下降，为了在同样的负载需求下降低RAT发电机容量的要求，进而减小RAT发电机的体积和重量，提高飞机经济性，设计了应急供电状态下的负载管理逻辑：一是应急供电状态下的分时上电逻辑，即RAT发电机可用后，先用于起动冲击电流较大的液压泵，待液压泵起动完成后再接入其余负载；二是在低空速下断开ETRU与直流负载的连接，转由蓄电池向直流关键负载供电，减小对RAT发电机的功率需求。 为了表明ARJ21-700飞机应急供电系统的设计可以满足相关设计要求，综合运用了负载分析、安全性评估、试验室试验、机上地面试验、飞行试验等方法进行了应急供电系统的符合性验证。 c) 关键技术创新点 1) 提出了具备独立非相似特征的应急供电系统架构设计方法，解决了传统供电系统无法在应急供电状态下提供无时限供电以及对关键飞行负载的供电失效概率无法做到"极不可能"的技术瓶颈； 2) 提出并实现了应急供电系统的分步上电和自动负载管理策略，在满足关键飞行负载的安全性要求、容量要求和供电特性要求的同时，减小了应急供电系统对飞机气动性能、重量和经济性的影响； 3) 综合应用系统安全性评估、电气负载和电源容量分析、试验室试验、飞行试验等在内的多种符合性验证方法，开展了应急供电系统的符合性验证，验证结果得到适航当局批准和认可。 d) 推广应用 本成果已在ARJ21-700飞机上得到应用，通过试验和分析表明，其功能和性能满足了相关设计需求，并得到适航当局（CAAC和FAA）的批准/认可。这一技术已经推广至C919飞机的研制，C919飞机同样也应用了基于RAT发电机的应急供电系统。通过本项成果中对RAT安装位置的研究，应急供电状态下负载管理逻辑的应用，降低了对RAT发电机本体容量的需求，减小了RAT叶片直径，将为每架飞机节约10万元的硬件采购成本，并节省约15kg的装机重量。