pa при работающих двигателях, когда на конструкцию светового
при-
бора
воздействуют вибрация и тряска. Плохой (перемежающийся)
контакт
выявляют по миганию
лампы.
При замене перегоревших ламп
необходимо
пользоваться салфетками и не применять большого усилия
к
колбе во избежание ранения руки осколками стекла разрушившей-
ся
колбы.
Глава
22
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВОЗДУШНЫХ
СУДОВ
12.1. ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ САМОЛЕТА С ПОЛНОСТЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ
ОБОРУДОВАНИЕМ
Уже более четверти века ВС с ГТД составляют основу пассажирских ВС
ГА За это время созданы самолеты трех поколений. Первое поколение, открыв-
шее реактивную эру,—это самолеты Ту-104, -124, -134, -114, Ил-18, Ан-24. Вто-
рое представлено самолетами Ил-62, Ту-154 и Як-42. Третье, начавшееся широко-
фюзеляжным Ил-86, продолжается самолетами Ан-124, Ил-96, Ту-204, Ил-114,
Ту-334 и др. В Конструкторском бюро имени О. К. Антонова создан транспортныи
самолет-гигант Ан-225, способный поднять в воздух на 100 т больше (250 т) своего
предшественника «Руслана» (Ан-124). При этом экономичность перевозок повы-
силась на 30 %.
В авиации этапы развития оборудования принято характеризовать поколе-
ниями Действительно, каждому из трех поколений ВС можно поставить в соот-
ветствие три поколения авиационных ЭП. Первое поколение приводов, питаю-
щихся от СЭС постоянного тока 27 В, оборудовано ДПТ с относительно низким
значением удельной мощности Р = Р
2
IG = 140 Вт/кг (на уровне мощности
Р
2
= 1 кВт), увеличивающимся до Р = 220 Вт/кг (на уровне Р
2
= 3 кВт). Второе
поколение характеризуется широким использованием асинхронных двигателей
Их преимущества по сравнению с ДПТ изложены в § 1.6. Третье поколение ВС
характеризуется внедрением, особенно в системы точного следящего привода,
БДПТ преимущества которых в наибольшей степени реализуются при управле-
нии
ОТ'БЦВМ.
Создание БДПТ позволило поставить задачу создания самолета с
полностью электрическим оборудованием (без гидроприводов). Основным вопро-
сом в решении этой задачи является создание следящих электрических рулевых
приводов большой мощности с широкой полосой пропускания, а также разработ-
ка мощных приводов управления шасси и механизацией крыла. Силовой привод
ВС типов Ту-204, Ил-96, Як-42 выполнен гидравлическим. Маломощные приводы
(до 50 Вт) постоянного тока в бесконтактном исполнении уже установлены на со-
временных ВС, в частности в исполнительных механизмах автомата тяги. Спосо-
бен ли ЭП составить конкуренцию силовому гидроприводу? Реальной предпосыл-
кой этого явилось создание новых типов постоянных магнитов высоких энергии.
Внедрение БДПТ большой мощности обычно связывается с одновременным пере-
ходом первичной СЭС на напряжение постоянного тока 270 В. Однако разработка
СПЭО не ограничивается созданием новых типов СЭС и приводов, а тесно связана
с модернизацией многих систем. И именно комплексный подход дает наибольший
эффект при разработке такого самолета. Заметим, что идея создания
СПЭО
не
нова.
Высокий уровень электрификации был достигнут на отечественном самолете
ПЕ-2 в 1939 г Во время второй мировой войны в США были созданы опытные об-
разцы военных СПЭО. Основной целью создания СПЭО является устранение про-
306
блем связанных с применением гидросистем (загрязнение и утечка гидрожидко-
сти резкое ухудшение ее вязкости при отрицательных температурах, опасность
воспламенения многих жидкостей). При внесении примесей создаются не поддер-
живающие горение жидкости, но это увеличивает их вязкость, и как следствие,
массу гидросети. Достигнутый уровень электроэнергетики позволяет создать
электромеханические системы привода и повысить степень электрификации дру-
гих систем Рассмотрим кратко некоторые связанные с этим проблемы.
Системы электроснабжения современных ВС являются одним из значитель-
ных потребителей энергии, отбираемой от АД. На современных ВС мощность от-
бирается от АД двумя путями (см. рис. В.1): через коробку передач связанную с
агрегатами преобразования механической энергии в ЭЭ, ГЭ или ПЭ, или путем
отбора от компрессора воздуха высоких давлений и температуры для систем кон-
диционирования, противообледенительной, воздушных стартеров запуска АД,
реверсирования тяги и т.д.
Применение СПЭО позволяет упростить отбор мощности от АД и улучшить
режим его работы. Коробка передач, особенно если она связана с несколькими
АД —сложная конструкция, имеющая редукторы с установленными на них
ЭГ'ГН ПК разъединительные устройства (например, генератора при его за-
клинивании)^ другие агрегаты. Используемые в такой системе агрегаты достаточ-
но сложны Так даже интегральная компоновка ЭГ с гидроприводом требует ох-
чаждения жидкости, снимающей тепловые потери ЭГ. Схема отбора мощности
"усложняется также системой смазки, маслотопливными теплообменниками, флан-
цами отбора перепускными створками, трубопроводами. Усложняет АД и гидро-
система (ГС) имеющая линии всасывания, высокого и низкого давления и дру-
гие элементы обеспечивающие работу ГН. В случае создания СПЭО на АД уста-
навливаются только ЭГ, что значительно упрощает конструкцию и изготовление
АЛ исключает прокладку трубопроводов на пилонах, в крыле и фюзеляже.
Системы управления полетом (СУП) являются определяющими системами
любого ВС Основное преимущество СУП для СПЭО состоит в ее технологично-
сти удобстве формирования управляющих сигналов, поступающих от различных
систем на общем сумматоре ввиду универсальности электрических сигналов, за-
метном уменьшении массы. Существующие гидромеханические СУП содержат три
комплекта ГП- ГП, воспринимающие сигналы от САУ, рулевые агрегаты штур-
вального управления и собственно рулевые приводы, выполненные обычно в ви-
де необратимых бустеров. Переход к электрическому способу передачи сигналов
управления в электродистационной СУП существенно снизило ее массу, но пере-
мещение органов управления в ней по-прежнему осуществляется 1 11. В системах
управления полетов СПЭО может быть обеспечено объединение электро-или све-
тодистанционной системы передачи команд по проводам или световоду с системой
передачи ЭЭ к приводу по проводам (передача «мощность по проводам»). Но дан-
ным исследований зарубежных фирм это позволит уменьшить массу оборудования
на 500 кг с одновременным уменьшением расхода топлива.
Гидравлическая система — основной источник энергии силовых приводов.
Несмотря на проблемы, связанные с гидрожидкостью, ГС современных ВС име-
ют как правило, хорошую надежность, а ГП, особенно при больших мощностях,
имеют меньшую массу и более высокое быстродействие, чем ЭП. При использо-
вании многосекционных ГП относительно просто осуществляется дублирование.
Увеличение потребных мощностей приводов на сверхзвуковых самолетах созда-
ет новые проблемы и для ГС. Так, требуемая подача и число ГН определяются
пиковыми нагрузками при взлете и наборе высоты, при уборке шасси и управле-
нии механизацией. Для парирования пиковых нагрузок основные ГН дополня-
ются ГН с приводом от воздушных турбин или ЭД. Кроме того, в АД с большой
степенью двухконтурности (5 ...6) в режиме авторотации подача основных in
падает Это обусловливает применение дополнительных насосов с приводом от
ветродвигателя, выпускаемого в поток. Это увеличивает массу системы. Уста-
новленная мощность ЭГ самолетов с СПЭО в меньшей мере определяется пиковы-
ми нагрузками привода вследствие достаточно высокой перегрузочной способ-
ности и коэффициента термической перегрузки ЭГ. Увеличение протяженности
307