一架大型飞机的发电量已达几百千瓦、飞机电网仅导线的重量也达好几百公斤,飞机电气系统的总重量将近全机重量的2%.
电气系统包括了发电、配电和用电三个部分。
现代飞机电源系统一般由主电源、二次电源和应急电源组成。主电源系统是飞机上全部电负载总的能源。主电源系统的发电机由主发动机传动.二次电源是变换主电源的电压、电流或频率的电源设备如变压器、升压器、变流机(器)等。应急电源是一个独立的电源系统(如蓄.电池).当主电源系统不能提供足够的功率(或主电源系统安全失效)时,向机上的重要用电设备供电。此外少数中、大型飞机上还有辅助电源系统,它是由辅助发动机带动的一台发电机。它的功用是在航空发动机不运转时给机上用电设备供电。
在早期的飞机上绝大多数的飞机都采用电压为6伏或12伏的直流电源系统。后来因为用电设备的增加,为了减轻电网(导线)的重量,就把电压提高到28.5伏,并采用蓄电池为应急电源。这种28.5伏的低压直流电源系统一直沿用到现在。
五十年代以来,由于航空事业的迅速发展,尤其是喷气技术在航空上的应用,一方面用电量大大增加,低压供电需要很粗的导线,使电网太重;另一方面飞机的高度速度大大提高,恶化了直流电机的换向、散热等工作条件;再就是交流用电的增加,需用变流机将直流电交换为交流电,而变流机的重量大、效率低。因此,五十年代后低压直流电源系统逐渐不适应现代飞机的要求,开始采用交流电源系统。
与其它能源比较,电能有许多突出的优点:容易变换为其他种类的能量,传输简单,容易实现操作过程的自动化,重量轻占空间小等等.因此随着飞机性能和自动化程度的不断提高,各种用电设备就相应地发展了起来。现代飞机上,有雷达、导航、通讯等无线电设备,有自动驾驶仪等自动控制设备,也有各种电力传动、灯光照明、座舱调节和防冰加温等电气设备。这里只对主要的电气设备作简要介绍。 | 一、电力传动机构 | 电力传动机构是一种用电动机或电磁铁将电能转变为动能经过输出装置(齿轮、连杆等)带动附件动作的机构,简称电动机构。
现代飞机上,各种各样的操作都由飞行员自己去完成是飞行员的精力和体力所达不到的。为了减轻飞行员的负担在飞机上广泛应用了电动机构。常见的有航空发动机电力起动机,调整片操纵机构，电动油泵，电动绞车，活动式着陆灯传动机构.水平尾翼应急电动机构等。 | 二、防冰加温设备 | 现代飞机上,为了保证飞机的气动外形和机件的正常工作,也为了给人员提供良好的工作生活环境,安装了大量的电加热元件用来防冰和加温。如机翼前缘、发动机进气口和进气道、风挡玻璃的防冰；座舱、飞行服和饮食的加温等。这些设备大多利用电阻加热,用电量很大,在有些飞机上竟占电源总功率的50%以上。
也有用冷气将酒精喷洒到风挡玻璃上利用洒精能迅速挥发的特性来防止或者使己经结成的冰消溶.控制冷气开关的是冷气电磁阀.
有的飞机上还装有防雨装置,它的原理是将防雨液靠雨刷和雨流的冲刷作用涂敷与风挡破璃的外表面,从而形成一层防水膜。防雨液的喷出由电磁防雨活门来控制. | 三、灯光照明设备 | 灯光照明设备用于机内机外照明和联络标志。机内有座舱灯、萤光灯和信号指示灯；机外有着陆灯、滑行灯、航行灯、编队灯和防撞灯等。
座舱灯用于舱内照明.萤光灯发出紫外线照射仪表、手柄上的萤光粉使它们发亮。滑行灯用于飞机在地面滑行时照明跑道。着陆灯用电动机构收放放下时应保证飞机在离地7~8米高度上至接地在这段着陆过程中,有效地照亮机头左前方50米附近的跑道。航行灯用于夜间指示飞机在地面或空中的位置其颜色是左红右绿后白。编队灯按机身轴向和翼展方向安装在起落架整流罩上,这样在飞行中编队灯便以“T'字形表示飞机。编队用兰色折射棱镜折射发出兰光。防撞灯可以在夜间或能见度差的白天飞行时标出飞机在空中的位置,也可以作为飞机之间的导航信号。它由两只灯泡组成,每只灯泡的一面涂白色水银蔽光,两只灯泡背向安装。于是灯的两面无光两面有光。灯以45转/分的速度旋转,就以90次/分的频率闪光。
为了将电能从电源送到各用电设备在电源与用电设备之间必须有一个中间联结设备,这就是电能输配系统。
电能输配系统包括由导线组成的电网；各种开关等配电器具;电流、电压等检查仪表；熔断器等保护器具;防止无线电干扰的电网滤波器;以及配电控制板、接线柱二插头座等安装联络设备。
为了减轻电能输配系统的重量和提高其工作的安全可靠性,在输电方法和开关器具上具有如下特点:
一、输电方法
输电方法是指将电能输送到用电设备的方法.飞机上主要有两种输电方法:
1.双线制:
从电源到用电器,再从用电器回到电源,都用绝缘导线来输电。这种方法多应用在小型非金属蒙皮的飞机上。
2.单线制:
利用飞机的金属机身作为负线,因此向用电器输电只用一根线。这种方法在现代飞机上广泛应用,因为它大大地减轻了电网的重量.
二、配电器具
配电器具有各种机械开关、按钮,这些在这里不作繁述。着重介绍用于远程控制的电磁接触器和继电器。接触器和继电器是一种电磁开关。它们是用电磁铁的电磁吸力来带动开关的触点实现通断的器具,因此亦称电磁开关。它们的不同之点是:接触器控制的是5去以上的大电流,继电器控制的是5安以下的小电流。 |
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