Роль и значение электрических машин и аппаратов в авиационной технике

Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионика »

районах с небольшим количеством наземных средств или при их отсутствии, а также при полетах на малых высотах, включая полеты вертолетов, то есть в тех случаях, когда традиционные средства связи либо отсутствуют, либо требуют больших затрат.

Поскольку перспективная ССС должна обеспечивать обслуживание ВС различных типов, FANS определены базовые функции для обеспечения основных видов обслуживания ВД. К этим базовым функциям следует отнести: 1) функции управления системой; 2) функции обслуживания ВД; 3) функции АЗН;

4) функции оперативного руководства полетами;

5) функции передачи пассажирской информации с борта ВС,

В одном из вариантов ССС используются геостационарные спутники (с координатами 26 град, западной долготы, 63 град, и 177,5 град восточной долготы), зоны радиовидимости которых почти полностью охватывают поверхность Земли, примерно до 70 град, северной и южной широт.

Число ВС, находящихся в зоне радиовидимости искусственного спутника земли, может достигать тысячи и более. В районе Атлантики треть воздушных

судов, одновременно находящихся в воздухе, могут находиться в режиме сближения. Предполагается, что воздушные суда, находящиеся в режиме сближения, будут передавать сообщения о своем местоположений не реже одного раза за 30 с. При этом задержка в передаче сообщений не должна превышать 15 с.

Библиографические ссылки

1. Бочкарев В. В., Крыжановский Г. А., Сухих Н. Н. Автоматизированное управление движением авиационного транспорта / под ред. Г. А. Крыжановского. М. : Транспорт, 1999. 319 с.

2. Вовк В. И. Зональная навигация : учебное пособие /В. И. Вовк, А. В. Липин, Ю. Н. Саранский. СПБ. : Академия ГА, 2004. 123 с.

3. Вычужанин В. Б., Борсоев В. А. Методы повышения достоверности передачи данных по спутниковым каналам связи при УВД с автоматическим зависимым наблюдением // Современные проблемы радиоэлектроники : сб. науч. ст. М. : Радио и связь, 2006. С. 507-510.

© Ганжа А. И., 2013

УДК 629.73.07

И. В. Герасев, Е. С. Золкина Научный руководитель - Н. В. Юрковец Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И АППАРАТОВ В АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКЕ

Изложена краткая история развития авиационных электрических машин и аппаратов.

1. Электрические машины. Определение и классификация.

Электрическая машина (ЭМ) - основной преобразователь механической энергии в электрическую и электрической в механическую. От других электромеханических преобразователей ЭМ отличаются тем, что в них, за редким исключением, совершается однонаправленное непрерывное преобразование энергии [1]. По назначению ЭМ подразделяются на:

- генераторы, служащие для преобразования механической энергии в электрическую;

- двигатели, используемые для преобразования электрической энергии в механическую;

- преобразователи, предназначенные для преобразования электрической энергии с одними параметрами (род тока, напряжение, частота, число фаз переменного тока) в электрическую энергию с другими параметрами.

В зависимости от рода тока электроустановки, в которой должна работать электрическая машина, они делятся на машины постоянного и переменного тока.

2. Применение электрических машин в авиационной технике.

Бортовые системы электроснабжения воздушного судна разделяются на первичные, вторичные и резервные (аварийные). Система электроснабжения на-

зывается первичной, если генераторы приводятся во вращение маршевыми двигателями, вторичной - если электрическая энергия в ней получается преобразованием электрической энергии первичной системы. Резервной (аварийной) системой электроснабжения называется такая, в которой электрическая энергия получается от резервных источников; аккумуляторных батарей, генератора с приводом от вспомогательной силовой установки или ветряного двигателя.

Системы электроснабжения разделяются на следующие виды:

постоянного тока; переменного трехфазного (однофазного) тока постоянной частоты; переменного трехфазного (однофазного) тока переменной частоты.

Также широкое распространение получили индукторные электрические машины. Роторы индукторных генераторов всех типов выполняют без обмоток с большим количеством зубцов. Отсутствие обмотки возбуждения на роторе, а, следовательно, и скользящих контактов для подвода к ней тока, существенно повышает надежность индукторных генераторов по сравнению с синхронными генераторами нормального исполнения.

Замена обычных электрических машин на индукторные повышает надежность агрегатов бортового оборудования как за счет большей надежности элек-

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

трических машин, так, в ряде случаев, дополнительно, за счет уменьшения числа элементов агрегата (например, исключения редуктора), изменения режима его работы (например, при использовании дискретного привода, управляемого от ЭВМ) и других случаев изменения структуры агрегатов бортового оборудования.

Конструкция индукторных электрических машин позволяет использовать ее в качестве датчика выработки подшипников агрегатов, что способствует улучшению их контролепригодности [2].

Наиболее существенными являются примеры применения индукторных электрических машин в качестве:

1) генератора переменного тока;

2) бесконтактного двигателя постоянного тока в электромеханизмах привода закрылков, элеронов, кранов и т. п.;

3) шагового вращательного двигателя рулевой машины АБСУ;

4) линейного шагового двигателя для привода золотника гидроусилителя рулевой машинки;

5) тихоходного безредукторного асинхронного двигателя в приводе сигнального лампового маяка;

6) асинхронного двигателя для привода топливных насосов;

7) тихоходного асинхронного и шагового вращательных двигателей в приводе вращающихся подшипников гироагрегата;

8) моментного асинхронного коррекционного двигателя гироагрегата;

9) синхронного шагового двигателя привода карты планшета навигационного вычислителя;

10) генератора аэродромной дизель-генераторной установки;

11) генератора ветроэлектрической установки вспомогательной системы электроснабжения аэропорта, базы ЭРТОС и т. п.;

12) ветрогенератора супераварийной системы электроснабжения ВС;

13) совмещенного измерительного преобразователя для контроля за выработкой подшипников индукторного генератора;

14) встроенного датчика измерительного устройства по определению радиальной выработки подшипников электрической машины и различных агрегатов с вращающимся валом, и др.

Обычно самолет имеет 490 агрегатов бортового оборудования, из которых 171 (то есть более 35 %) машиносодержащие (то есть имеющие те или иные электрические машины); общее количество электрических машин-262, а каждый машиносодержащий агрегат бортового оборудования содержит в среднем две электрические машины.

Агрегатов, представляющих из себя собственно электрические машины, в бортовом оборудовании немного (в среднем около 4 %). Это генераторы и электромашинные преобразователи. Большая часть агрегатов бортового оборудования это сложные устройства, в которых электрические машины являются одним из конструктивных элементов. Это электромеханизмы, топливные насосы, гироагрегаты, сигнальные маяки, авиагоризонты и т. п.

На примере ТУ-154 рассмотрим применение авиационных электрических машин:

Генератор № 1 нормально питает сеть I, к которой подключены:

- левые автономные шины;

- левые шины НПК;

- половина потребителей системы управления;

- выпрямительные устройства;

- насосная станция 2-й гидросистемы НС-46;

- топливные насосы;

- импульсный маяк;

- основное освещение салонов;

- вентиляторы левого шасси;

Генератор № 2 нормально питает сеть II, к которой подключена противообледенительная система предкрылков.

Генератор № 3 нормально питает сеть III, к которой подключены:

- правые автономные шины;

- правые шины НПК;

- вторая половина потребителей системы управления;

- топливная автоматика и топливные насосы;

- выпрямительные устройства;

- насосная станция 3-й гидросистемы;

- приборы контроля двигателей (кроме манометров);

- бытовое оборудование;

- вентиляторы правого шасси.

С появлением все более совершенных конструкционных материалов происходит развитие и усовершенствование электрических машин, что приводит к уменьшению их стоимости, габаритных размеров, массы, увеличению надежности и экономичности.

Библиографические ссылки

1. Серебряков А. Д. Об эффективности применения индукторных электрических машин в авиации. Сб. научных трудов РАУ, Рига, 1995.

2. Барвинский А. П., Козлова Ф. Г. Электрооборудование самолетов. М. : Транспорт, 1990.

© Герасев И. В., Золкина Е. С., 2013