Большая энциклопедия техники
Шрифт:
Вертолет также оборудован автоматической системой управления полетом.
«Eurokopter AS 550 U2 Tennec»
Eurokopter AS 550 U2 tennec – разведывательно-наблюдательный вертолет, созданный немецкими и французскими инженерами на основе «Eurokopter tiger».
В состав экипажа входят один пилот и пять наблюдателей.
В движение вертолет приводит силовая установка ТВД Turbomex Arriel 1D1, мощность которой составляет 732 л. с., что позволяет развивать скорость до 287 км/ч.
Этот вертолет используется для сбора информации о соединениях врага, дислоцирующихся в труднодоступных локациях, и для наблюдения за ними. Но его применение ограничено крайне низкими показателями защиты.
Раздел 7. Авиационная техника
Авиационные преобразователи электрической энергии
Авиационные преобразователи
На самолете МИГ-29 в качестве резервного источника переменного тока применяется электромашинный преобразователь ПТО-1000/1500 М, имеющий два генератора переменного тока (трехфазный и однофазный) и соответственно два выхода. Он преобразует постоянный ток напряжением 27 В в переменный трехфазный напряжением 37 В частотой 400 Гц и переменный однофазный напряжением 120 В частотой 400 Гц. Мощность трехфазной части преобразователя составляет 1000 ВА, однофазной – 1500 ВА. Статические инверторы выполняются на основе полупроводниковых приборов (транзисторов). Выпрямительные устройства обычно имеют в своем составе понижающий трансформатор и полупроводниковые выпрямительные диоды.
На вертолете МИ-24 устанавливаются два выпрямительных устройства типа ВУ-6 мощностью по 6 кВт. Основными источниками электрической энергии на ЛА являются электрические генераторы. Они преобразуют механическую энергию вращательного движения в электрическую. Принцип действия авиационных генераторов аналогичен общепромышленным. Авиационные генераторы имеют некоторые конструктивные особенности и особенности характеристик. Отличительной характеристикой авиационных генераторов является их высокая удельная мощность (до 3,3 кВт/кг), т. е. отношение мощности к массе. Этот показатель у авиационных генераторов в 6—10 раз выше, чем у общепромышленных. Это достигается за счет повышенных частот вращения генераторов (n = 4000 : 12 000 об/мин), применения высококачественных электротехнических материалов с высокой степенью их использования (повышенные плотности токов, повышенные тепловые нагрузки), использования эффективных систем охлаждения. Но срок службы авиационных генераторов значительно снижается, составляя до 3000 ч, в то время как у общепринятых промышленных генераторов он исчисляется десятками лет.
Важным при эксплуатации генераторов является вопрос их охлаждения, так как мощность, которую можно получить от генератора при его работе долгое время, в основном определяется количеством тепловых потерь, отводимых от него, т. е. степенью его охлаждения. Охлаждение генераторов при полетах ЛА на сравнительно небольших высотах и дозвуковых скоростях осуществляется путем продува через них встречного потока забортного воздуха. Воздух поступает в генератор через специальный входной патрубок. Для охлаждения генератора при его работе на земле на валу генератора имеется вентилятор (осуществляет самовентиляцию). Но в этом случае (из-за недостаточной эффективности охлаждения) от генератора можно получить мощность не более 30% от номинальной при его работе не более 30 мин. На больших высотах полета интенсивность охлаждения уменьшается вследствие снижения плотности и, следовательно, весового количества воздуха, прогоняемого через генератор, а также вследствие снижения коэффициента теплоотдачи его нагретых частей. Также значительно уменьшается интенсивность охлаждения с увеличением скорости полета (при сверхзвуковых полетах), так как из-за аэродинамического нагрева при торможении воздуха в вентиляционной системе генератора температура охлаждающего воздуха значительно повышается. Поэтому генераторы ЛА, эксплуатирующиеся на больших высотах полета и больших сверхзвуковых скоростях,
На ЛА используются генераторы постоянного и переменного тока. Генераторы постоянного тока имеют в своем составе щеточно-коллекторный узел (механический выпрямитель) на основе подвижных контактных соединений. Наличие щеточно-коллекторного узла (механического контакта) снижает надежность работы генератора (особенно при высотных полетах), увеличивает трудозатраты на необходимое обслуживание генератора, не позволяет повысить напряжение генератора (принято U = 28,5 В). На новых ЛА применяются так называемые бесконтактные генераторы постоянного тока, которые вместо щеточно-коллекторного узла снабжены полупроводниковым выпрямителем (полупроводниковыми диодами). Это позволяет исключить основные недостатки, присущие щеточно-коллекторным генераторам. Генераторы переменного тока выполняются бесконтактными. Генератор переменного тока типа ГТ – это так называемый генератор с вращающимися полупроводниковыми выпрямителями. Для обеспечения бесконтактности и автономности возбуждения этот генератор выполнен в виде агрегата, состоящего из возбудителя, подвозбудителя и основного генератора. Возбудитель применяется для обеспечения автономности возбуждения генератора, и его возбуждение осуществляется от постоянных магнитов, выполненных в виде «звездочки», расположенной на роторе. При вращении ротора в трехфазной якорной обмотке подвозбудителя наводится переменная электродвижущая сила (ЭДС) и возникает переменный ток, который выпрямляется в регуляторе напряжения (в состав генератора не входит) и протекает по обмотке возбуждения возбудителя.
В якорной обмотке возбудителя возникает ЭДС, протекает ток, который выпрямляется и подается на обмотку возбуждения основного генератора, и в трехфазной обмотке якоря основного генератора наводится переменная ЭДС. Авиационные генераторы приводятся во вращение от авиационных двигателей через редукторы.
Приводы генераторов постоянного тока – обычные механические редукторы. Так как частота вращения авиационных двигателей не постоянна, а зависит от режима их работы (малый газ, максимум, крейсерский режим и т. д.), то и генераторы постоянного тока вращаются не с постоянной частотой, а имеют определенный диапазон частот вращения порядка 4000—9000 об/мин (генераторы с расширенным диапазоном частот вращения). Чтобы частота тока у генератора переменного тока на выходе была стабильной, он должен иметь постоянную частоту вращения. Поэтому между авиационными двигателями и генераторами переменного тока устанавливаются специальные приводы постоянной частоты вращения (ППЧВ), иногда называемые приводами постоянной скорости (ППС).
ППЧВ представляет собой устройство, имеющее входной и выходной валы и систему стабилизации частоты вращения выходного вала. Таким образом, генератор переменного тока, сочлененный с выходным валом ППЧВ, имеет постоянную частоту вращения. ППЧВ бывают (по виду использующейся в них промежуточной энергии) гидравлическими, пневматическими, электромеханическими, механическими. На ЛА, в зависимости от их конструкции, типа и мощности потребителей электрической энергии, может устанавливаться различное количество генераторов (от 1 до 12) различной мощности. В настоящее время на ЛА наиболее широко применяются следующие типы генераторов. Генераторы постоянного тока: типов ГСР, ГСБК мощностью Р = 3 : 24 кВт, напряжением 28,5 В. Буквы в обозначении генераторов означают: Г – генератор; С – самолетный; Р – с расширенным диапазоном частот вращения; БК – бесконтактный. Цифры в маркировке генератора означают его номинальную мощность в кВт.
Если в маркировке генератора присутствует буквосочетание СТ, то данный генератор может использоваться в режиме стартера (стартер-генератор), т. е. в режиме электродвигателя. Используется принцип обратимости электрических машин: электрический генератор может работать в качестве электродвигателя, и наоборот. Режим стартера используется при запуске авиадвигателя для раскрутки его ротора.
Пример: ГСР-СТ-12/40 – стартер-генератор мощностью 12 кВт в генераторном режиме и 40 кВт – в стартерном режиме. Генераторы переменного тока используют синхронные мощностью от 4 до 120 кВА ГТ, ГО и др. Например, ГТ-30 – генератор трехфазный мощностью 30 кВА.
Аппараты управления и защиты источников электрической энергии выполняют функции управления и защиты. Функция управления сводится к тому, что источник электроэнергии подключается к самолетной сети только тогда, когда он исправен, а нагрузка подключается к источнику, когда качество электроэнергии отвечает требуемому. Управление также подразумевает отключение источника в любой момент времени. Функция защиты означает предотвращение развития аварийных режимов в электроэнергетической системе.
В случае возникновения аварийного режима аппаратура защиты должна: