飛機上都會用到哪些電源?
飛機上使用的電源系統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定、可靠的電力供應。以下是對飛機上常用電源系統的更詳細具體介紹:
一、主電源系統
組成與功能:
主電源系統是飛機在飛行中的主要電力來源,通常由航空發動機直接或間接傳動的發電機及其變換調節、控制保護設備等構成。這些發電機在飛行過程中為飛機上的各種用電設備提供電能。
發電機類型:
恒速恒頻交流發電機:通過恒速傳動裝置(CSD)由飛機發動機傳動,可以發出頻率為400Hz、電壓為115/200V的恒頻交流電。這種發電機具有容量大、重量輕、工作可靠等優點,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。
變速恒頻交流發電機:由航空發動機直接傳動的無刷交流發電機和頻率變換器構成,能夠輸出穩定的400Hz三相交流電。這種發電機系統電能質量高,運動部件少,使用維護方便,可以構成無刷起動/發電雙功能系統。
低壓直流發電機:雖然在現代大型飛機上已逐漸被交流電源系統所取代,但在一些小型支線飛機上仍在使用。主電源由航空發動機直接傳動的直流發電機和控制保護器等組成,調定電壓通常為28.5V。
系統配置:
多發動機飛機上會裝有多臺發電機,以確保電力供應的冗余性。例如,一臺發動機上可能傳動一臺或兩臺發電機,這些發電機在飛行中并聯工作,共同為飛機供電。
二、輔助電源系統
組成與功能:
輔助電源系統是在主電源系統失效或飛機發動機未工作時為飛機提供電力的備用系統。它通常包括飛機蓄電池、輔助動力裝置(APU)驅動的發電機等。
飛機蓄電池:一種化學電源,能在短時間內為關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系統提供壓縮空氣。在地面或空中,當主發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
組成與功能:
應急電源系統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電機組成。
蓄電池:作為應急電源時,蓄電池會迅速放電,為關鍵設備提供電力支持。
應急發電機:如沖壓空氣渦輪發電機(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。這種發電機利用飛機高速飛行時產生的氣流來驅動渦輪旋轉,進而產生電力。
四、地面電源系統
組成與功能:
地面電源系統是在飛機停放在地面時為其提供電力的系統。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,飛機上的電源系統是一個復雜而精密的系統,由主電源系統、輔助電源系統、應急電源系統和地面電源系統等多個部分組成。這些系統相互配合、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。