飛機上都會用到哪些電源?
飛機上使用的電源系統(tǒng)確實相當復雜且多樣化,以確保在各種飛行條件下都能提供穩(wěn)定、可靠的電力供應。以下是對飛機上常用電源系統(tǒng)的更詳細具體介紹:
一、主電源系統(tǒng)
組成與功能:
主電源系統(tǒng)是飛機在飛行中的主要電力來源,通常由航空發(fā)動機直接或間接傳動的發(fā)電機及其變換調(diào)節(jié)、控制保護設備等構(gòu)成。這些發(fā)電機在飛行過程中為飛機上的各種用電設備提供電能。
發(fā)電機類型:
恒速恒頻交流發(fā)電機:通過恒速傳動裝置(CSD)由飛機發(fā)動機傳動,可以發(fā)出頻率為400Hz、電壓為115/200V的恒頻交流電。這種發(fā)電機具有容量大、重量輕、工作可靠等優(yōu)點,廣泛應用于轟炸機、中遠程運輸機和殲擊機等高性能、高用電量的飛機。
變速恒頻交流發(fā)電機:由航空發(fā)動機直接傳動的無刷交流發(fā)電機和頻率變換器構(gòu)成,能夠輸出穩(wěn)定的400Hz三相交流電。這種發(fā)電機系統(tǒng)電能質(zhì)量高,運動部件少,使用維護方便,可以構(gòu)成無刷起動/發(fā)電雙功能系統(tǒng)。
低壓直流發(fā)電機:雖然在現(xiàn)代大型飛機上已逐漸被交流電源系統(tǒng)所取代,但在一些小型支線飛機上仍在使用。主電源由航空發(fā)動機直接傳動的直流發(fā)電機和控制保護器等組成,調(diào)定電壓通常為28.5V。
系統(tǒng)配置:
多發(fā)動機飛機上會裝有多臺發(fā)電機,以確保電力供應的冗余性。例如,一臺發(fā)動機上可能傳動一臺或兩臺發(fā)電機,這些發(fā)電機在飛行中并聯(lián)工作,共同為飛機供電。
二、輔助電源系統(tǒng)
組成與功能:
輔助電源系統(tǒng)是在主電源系統(tǒng)失效或飛機發(fā)動機未工作時為飛機提供電力的備用系統(tǒng)。它通常包括飛機蓄電池、輔助動力裝置(APU)驅(qū)動的發(fā)電機等。
飛機蓄電池:一種化學電源,能在短時間內(nèi)為關(guān)鍵設備和儀表提供足夠的電力支持,以確保飛機的安全返航或著陸。常用的蓄電池類型包括酸性鉛蓄電池、堿性鋅銀蓄電池和堿性鎘鎳蓄電池。
輔助動力裝置(APU):一種小型燃氣渦輪發(fā)動機,位于飛機尾部。它不僅可以為飛機提供電力,還可以為飛機的空調(diào)系統(tǒng)提供壓縮空氣。在地面或空中,當主發(fā)動機無法提供足夠電力時,APU可以迅速啟動并接管供電任務。
三、應急電源系統(tǒng)
組成與功能:
應急電源系統(tǒng)是在主電源和輔助電源全部失效后,為飛機飛行必須的用電設備供電的電源。它主要由蓄電池或應急發(fā)電機組成。
蓄電池:作為應急電源時,蓄電池會迅速放電,為關(guān)鍵設備提供電力支持。
應急發(fā)電機:如沖壓空氣渦輪發(fā)電機(RAT),它可以在飛機失去動力時自動啟動,為飛機提供必要的電力支持。這種發(fā)電機利用飛機高速飛行時產(chǎn)生的氣流來驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn),進而產(chǎn)生電力。
四、地面電源系統(tǒng)
組成與功能:
地面電源系統(tǒng)是在飛機停放在地面時為其提供電力的系統(tǒng)。它主要由地面電源車和橋載電源設備組成。
地面電源車:一種移動式的電力供應設備,通過電纜與飛機上的電源插座相連,為飛機提供電力支持。在飛機發(fā)動機不工作時,地面電源車可以確保飛機上的各種設備正常運行。
橋載電源設備:固定在機場的電力供應設備,通過電纜與飛機連接,為飛機提供穩(wěn)定的電力支持。這種設備在大型機場得到廣泛應用,以提高飛機的地面運行效率。
綜上所述,飛機上的電源系統(tǒng)是一個復雜而精密的系統(tǒng),由主電源系統(tǒng)、輔助電源系統(tǒng)、應急電源系統(tǒng)和地面電源系統(tǒng)等多個部分組成。這些系統(tǒng)相互配合、互為備份,以確保飛機在各種飛行階段和緊急情況下的電力供應需求得到滿足。