МАЛОГАБАРИТНАЯ МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВИАДВИГАТЕЛЕЙ И БОРТОВЫХ СИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
SMALL-SIZED MOBILE POWER STATION FOR AIRCRAFT ENGINES AND ON-BOARD SYSTEMS OF AIRCRAFTS

Изобретение относится к области авиации, в частности, к аэродромному оборудованию для обслуживания летательных аппаратов и их двигателей, средствам наземного обеспечения полетов общего применения (СНО ОП).
Известен аэродромный подвижной агрегат АПА 35-2МУ. Все специальное рабочее и вспомогательное оборудование указанного электроагрегата расположено в металлическом кузове на дополнительной раме автомобиля.. В состав специального оборудования входят силовая установка и электрооборудование. Силовая установка размещена в задней части кузова и состоит из дизельного двигателя со всеми системами. Двигатель соединен с генератором и образует единый блок, укрепленный на раме автомобиля. Вращение от вала двигателя передается на вал генератора. В передней части кузова установлены три аккумуляторные батареи, над которыми расположен ящик для ЗИП. Над генераторомустановлен каркас с распределительным устройством в состав которого входит регулирующая, коммутационная и защитная аппаратура. Впереди распределительного устройства установлены преобразователь тока ПО-6000 и трансформатор тока ТК-40П и предохранители. На крыльях задних колес укреплены кронштейны для силовых кабелей. В кабине водителя установлен пульт управления агрегатом. Устройство обеспечивает одиночный электростартерный запуск авиадвигателей постоянным током напряжением 28,5 В, и переменным однофазным током напряжением 115 В, частотой 400 Гц [Немченко, Г.К. Средства аэродромно-технического обеспечения полетов: Справочное пособие / Г.К. Немченко, В.Д. Сарыкалин, Б.Л. Брезин и др. - М., Воениздат - 1980, С. 91-93].
Известен аэродромный подвижной агрегат АПА-50М. Все специальное рабочее и вспомогательное оборудование электроагрегата расположено в металлическом кузове и в кабине водителя размещено на шасси автомобиля. Силовая установка размещена в задней части кузова и состоит из дизельного двигателя, оборудованного необходимыми для его работы системами фрикционной муфты сцепления, управляемой электромеханизмом МП-100М и раздаточной коробки. На раздаточной коробке закреплены два генератора ГАО-36Ю генератор СГО-30У, генератор ГТ60ПЧ8АТВ и вентилятор. С правой стороны кузова установлены две аккумуляторные батареи 12-АСА-150. Двигатель автомобиля или двигатель специального оборудования является источником механической энергии, которая преобразуется генераторами в электрическую. Передача крутящего момента от двигателя автомобиля к генераторам электроагрегата осуществляется через коробку дополнительного отбора мощности с помощью карданного вала раздаточной коробки автомобиля или от двигателя специального оборудования. Устройство обеспечивает одиночный электростартерный запуск авиадвигателей постоянным током напряжением 28,5 В, и переменным однофазным током напряжением 208 и 115 В, частотой 400 Гц, переменным трехфазным током напряжением 208 В с выведенной силовой нейтралью и напряжением 36 В без силовой нейтрали частотой 400 Гц. [Немченко, Г.К. Средства аэродромно-технического обеспечения полетов Справочное пособие / Г.К. Немченко, В.Д. Сарыкалин, Б.Л. Брезин и др. - М., Воениздат - 1980, С. 88-90].
Известен аэродромный подвижной агрегат АПА-5ДМ (далее - электроагрегат) для одиночного и группового электростартерного запуска авиационных двигателей летательных аппаратов, питания электроаппаратуры ВС постоянным током напряжением 28 В, переменным трехфазным током напряжением 37 В и 208 В, частотой 400 Гц, переменным однофазным током напряжением 120 В, частотой 400 Гц. [http://zsm64.ru/].
Данное устройство является наиболее близким к предложенному решению и состоит из шасси автомобиля, на котором размещен специальный металлический кузов, привод генератора, коробки передач, раздаточная коробка автомобиля, коробка дополнительного отбора мощности, специального редуктора, на котором закреплены генераторы, тахогенератор, генератор-усилитель, в кузове расположены блоки реле, диодов, сопротивлений, контакторов, трансформаторов и угольных регуляторов. В задней части кузова расположены блоки группового запуска и переменного трехфазного тока, панели питания постоянным током и однофазным переменным током. По обе стороны кузова установлены устройства для подачи кабелей на летательные аппараты [Немченко, Г.К. Средства аэродромно-технического обеспечения полетов: Справочное пособие / Г.К. Немченко, В.Д. Сарыкалин, Б.Л. Брезин и др. - М., Воениздат - 1980, С. 80-82 - прототип].
Недостатками этих устройств являются:
- конструктивная связь специального оборудования с двигателем шасси автомобиля, на котором установлен электроагрегат, что приводит к большому расходу энергоматериальных ресурсов, увеличенным массогабаритным характеристикам, которые не позволяют использовать устройство в условиях оперативных аэродромов, так как такие аэродромы могут находится в труднодоступных местах без наличия проходимых автомобильных дорог.
- большой расход топлива, которое необходимо для обеспечения работы двигателя автомобиля, а также одновременно для работы привода генераторов;
- низкая мобильность и оперативность при переброске на оперативные аэродромы, а также на испытательные полигоны и ремонтные предприятияна удалении от основных аэродромов базирования, так как такие аэродромы могут находится в труднодоступных местах без наличия проходимых автомобильных дорог [Исследование путей совершенствования комплекса СНО ОП авиации Вооруженных сил Российской Федерации / Научно-технический отчет по НИР - ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» - 2014 - С 144.].
- низкий уровень транспортабельности при оперативной переброске воздушным или иным транспортом из-за наличия базового шасси грузового автомобиля, которое имеет большие габаритные размеры и массу.
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков, и создание устройства электроснабжения, имеющего простую конструкцию, уменьшенный расход топлива и потребления энергии, повышение мобильности и оперативности станции, транспортабельных характеристик для переброски воздушным или иным транспортом на оперативные аэродромы, а также на испытательные полигоны и ремонтные предприятияна удалении от основных аэродромов базирования.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная малогабаритная мобильная станция электроснабжения авиадвигателей и бортовых систем летательных аппаратов, содержащая устройство генерации электроэнергии, выполненное в виде соединенных между собой двигателя внутреннего сгорания и генераторов постоянного и переменного тока, панель раздачи для подачи электроэнергии потребителю, пульт управления для управления станцией, согласно изобретению, выполнена в виде малогабаритного блок-контейнера, имеющего вид трехмерной геометрической фигуры, содержащей верхнюю крышку, нижнее основание и соединяющие их боковые стенки, и имеющей устройства для ее подъема и перемещения по поверхности, расположенные в верхней и нижней ее частях соответственно, при этом внутри полости упомянутого блок-контейнера установлено устройство генерации электроэнергии и элементы, обеспечивающие его защиту при этом на двух сторонах блок-контейнера, предпочтительно, противоположных, под боковыми стенками, размещены панель управления и панель раздачи электроснабжения соответственно, причем соответствующие боковые стенки, закрывающие упомянутые панели, выполнены с возможностью перемещения, предпочтительно, радиального, и фиксации для обеспечения доступа к соответствующим панелям.
В варианте исполнения, боковые стенки, закрывающие панель управления и панель раздачи, выполнены состоящими из нескольких частей, с возможностью автономного перемещения каждой части относительно другой для обеспечения доступа к упомянутым панелям.
Данное техническое решение обеспечивает существенное уменьшение размеров и массы станции, что повышает мобильность и оперативность размещения станции. Размеры блок - контейнера позволят производить компактную укладку в транспортировочный контейнер, что позволит оперативно перемещать данное устройство воздушным и иным транспортом, производить оперативное электроснабжение воздушных судов с выходными напряжениями: постоянного тока 24 В; 24/48 В; переменного трехфазного тока частотой 400 Гц при напряжении 208 В, однофазного тока частотой 400 Гц при напряжении 120 В.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана предложенная малогабаритная мобильная станция электроснабжения авиадвигателей и бортовых систем ЛА (далее - станция) в аксонометрии, на фиг. 2 представлена блок-схема предложенной станции.
Станция имеет вид блок-контейнера 1, имеющего корпус в виде трехмерной геометрической фигуры, содержащей верхнюю крышку 2, нижнее основание 3 и соединяющие их боковые стенки 4, 5 и 6, и имеющей устройства 7 для ее подъема и перемещения 8 по поверхности, расположенные в верхней и нижней ее частях соответственно. Полость внутри корпуса блок-контейнера разделена перегородкой 9 на отсеки, в которых размещены: силовое устройство 10 в виде автономного двигателя внутреннего сгорания с электромагнитным регулятором 11 для автоматического регулирования подачи горючей смеси в двигатель в зависимости от потребляемой мощности при работе генераторов 12-13, который через упрощенную схему привода соединен с устройством генерации электроэнергии 19, в которое входят генератор постоянного тока 12, генератор переменного тока 13, трансформаторы 14-15 и силовые кабеля 16.С одной стороны блок-контейнера 1, под боковой стенкой 4, размещена панель управления 17 с контрольно-измерительной аппаратурой, с другой противоположной стороны блок-контейнера 1, под боковой стенкой 5, размещена панель раздачи электроэнергии 18. Боковые стенки 4, 5, закрывающие упомянутые панели 17, 18, выполнены с возможностью радиального перемещения и фиксации для обеспечения доступа к соответствующим панелям 17, 18.
Предложенная станция работает следующим образом.
Станцию доставляют к месту ее использования. Перед пуском, оператор поднимает боковые стенки 4, 5 и получает доступ к панели управления 17 с контрольно-измерительной аппаратурой и панели раздачи электроэнергии 18. Для включения станции и осуществления электроснабжения авиадвигателей и бортовых систем ЛА, на панели управления 17, по команде от включателя «Пуск» запускается автономный двигатель внутреннего сгорания силового устройства 10, далее, через муфту сцепления 20, приводится в движение устройство генерации электроэнергии 19, преобразовывая механическую энергию в электрическую. При обеспечении одиночного электростартерного запуска авиадвигателей ЛА постоянным током напряжением 48 В, полученная электрическая энергия с помощью генератора постоянного тока 12, поступает на блок регулирования и защиты постоянного тока 21, для защиты от перенапряжения и скачков электричества, далее на регулятор постоянного тока 23 и коробку пуска и регулирования 24 для получения напряжения 24 В и с плавным повышением напряжения до 48 В путем переключения с параллельного на последовательное соединение непосредственно из кабины ЛА через штепсельный разъем авиационный постоянного тока ШРАП-250 25. Обеспечение одиночного электростартерного запуска авиадвигателей ЛА постоянным током напряжением 24 В происходит аналогичным способом через штепсельный разъем авиационный постоянного тока ШРАП-500 26, а постоянным током напряжением 70 В через штепсельный разъем авиационный постоянного тока ШРАП-250 25. При обеспечении одиночного электростартерного запуска авиадвигателей ЛА однофазным переменным током напряжением 120 В с частотой 400 Гц, полученная электрическая энергия с помощью генератора переменного тока 13, поступает на блок регулирования и защиты переменного тока 22, для защиты от перенапряжения и скачков электричества, далее на трансформатор 14 для получения однофазного напряжения 120 В с частотой 400 Гц, и через штепсельный разъем авиационный переменного тока ШРА-200 28 на авиадвигатели ЛА. Обеспечение одиночного электростартерного запуска авиадвигателей ЛА трехфазным переменным током напряжением 208 В с частотой 400 Гц происходит аналогичным способом через штепсельный разъем авиационный постоянного тока ШРА-400 27, а обеспечение бортовых систем ЛА трехфазным переменным током напряжением 36 В с частотой 400 Гц через трансформатор 14 и штепсельный разъем переменного тока ШР-36 ПК 29.
Использование предложенного технического решения позволит создать малогабаритную мобильную станцию электроснабжения, имеющую простую конструкцию, уменьшенный расход топлива и потребления энергии, повышенную мобильность и оперативность, и улучшить транспортабельные характеристики станции для переброски воздушным или иным транспортом на оперативные аэродромы, а также на испытательные полигоны и ремонтные предприятия на удалении от основных аэродромов базирования.