以“科研的名义”为航空动力提供更先进的供电系统今天14时,我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场起飞! 那么,在C919身上,到底有哪些先进技术? C919有何亮点技术? 当我们坐在机舱里,享受着飞机上娱乐设备的时候,你有没有想过:如果飞机突然没电了,会怎样? 在我们的飞机上,除了各种灯泡以外,还有繁多种类的用电器达到15000多件。如厨房的烤箱、电防冰装置、驱动各种装置的电动机、驾驶舱仪表等。其中仪表等设备都是对电压和频率的稳定性要求极高的,因为如果仪表的指示不稳定,它所造成的后果对飞机来说是非常严重的。那么飞机是否能满足如此多的用电器的需求、是如何保证飞机正常飞行的呢? ▲C919驾驶舱内部 飞机电源系统由主电源、应急电源和二次电源组成,有时还包括辅助电源。主电源是指由飞机发动机直接或间接传动的发电系统,通常一台发动机传动一台或两台发电机。 当发动机不工作时(如地面测试时),主电源也不工作,这时靠辅助电源供电。飞机蓄电池或辅助动力装置(一种小型机载发动机、发电机和液压泵等构成的动力装置)是常用的辅助电源。飞行中主电源发生故障时,蓄电池或应急发电机即成为应急电源。 飞机上装有自己的发电设备,它不仅重量轻、功率大而且所发的电的质量也高。飞机在运行的任何时候都不能停电。为了保证飞机的安全飞行,飞机上的供电系统是多余度的,它具有三道防线。 第一道防线:大型客机用两台发动机带动两台发电机。每一台发电机所发出的电力都足以供给全飞机的需要。平时两台发动机同时工作,但每台都不是满负荷运转。一旦,其中某一台发生故障,剩下的一台立刻进入满负荷工作状态。 第二道防线:除了上述发电机外,在机尾又加装了一个小型的涡轮发动机和发电机,它的名字是辅助动力装置。这台发动机的功率虽然不大,仅仅用于这台发电机,但这台发电机的功率比机上其他两台发电机的功率大。万一前面提到的那两台发电机同时出现故障时,这台辅助动力装置就能承担起为飞机提供全部电力的责任。 第三道防线:飞机在起飞前和落地后,两台主发电机停止工作,此时驾驶员就启用这台辅助动力装置为飞机提供电力,保证机上的灯光照明、空调等各种用电。这样做也能为飞机节约大量的燃油。现代客机上还装设有直流电系统,有容量很大的蓄电池。正常情况下,发电机经变流器产生出直流电向使用直流电的设备供电,它同时也使蓄电池充电。蓄电池能起到调节电压的作用,也用于启动发动机。假定出现了前述的三台发电机都发生了故障的特殊情况,此时蓄电池就是第三道防线,由它向飞机供电。当然了,蓄电池贮存的电量毕竟有限,它只能保证向重要的设备和仪表供应电力。 飞机类型不同,飞行任务不同时,耗电量也不同。运输机的用电高峰为冬季夜间飞行,这时的照明、加温防冰及生活用电设备用电量最大。 通常情况下,飞机起飞前主要靠前面提到的APU为飞机提供电能,这种方式存在燃油消耗高、噪声大、有空气污染物排放物等问题。实施“陆电登机”后,可以让停靠空港的飞机以使用登机廊桥上加装的地面静态电源和地面空调机组,替代APU,为停靠在廊桥的运营飞机供电、供气,不仅无噪声、零排放,而且还降低了运行费用。 据悉,中型客机靠港期间每停1个小时消耗的航空煤油大约为0.4吨至0.5吨,飞机的燃油消耗支出在2400元到3000元之间,采用“陆电登机”后,客机停靠1小时消耗的电能在110度左右,所需电费不到100元,同时还减少二氧化碳排放80千克到100千克,经济效益、环保效益都将十分可观。 说了这么多,这跟上海大周有什么关系呢?首先再次介绍一下大周 上海大周信息科技有限公司(简称“大周”),研发位于上海,销售及服务网络覆盖全国,主营业务是研发/销售直流微电网,变流器与能源管理产品,承担直流微电网系统集成。目前主要客户有各电力装备企业、电网公司、电力科研院所、高校电气专业等。自成立以来,大周利用上海信息便利和科研人才众多的优势,为用户提供完备的新能源系统解决方案、产品样机和实验系统建设服务,并以先进电力电子和信息技术为核心,研发分布式能源终端产品,逐步从科研市场扩展到工商业及家庭能源市场。 没错,我们是以先进电力电子技术为核心,研发电力系统终端产品,前期我们就有介绍过我们的双向DC/DC,该产品不仅用于分布式能源发电场景,随着多电飞机技术的快速发展,双向DC/DC将有更广阔的舞台。 双向 DC/DC 变换器在卫星、空间站等航空航天电源领域中有广泛应用。在这些应用场景中,供电设备通常为高性能蓄电池或者太阳能阵列,双向DC/DC 变换器作为其能量转换主要单元直接影响到蓄电池和航天器的使用寿命。在太阳能充足的时候,利用双向 DC/DC 变换器实现最大功率跟踪,并将多余的能量存储到蓄电池当中去,在太阳能供能欠佳时,蓄电池通过双向 DC/DC变换器与太阳能阵列一起提供负载的能量需求。这点与在太阳能供电系统中的应用类似。 能有今天C919灿烂的首飞,后面离不开那些默默奉献,不辞辛苦的科研工作者,据小编的了解,南航在这里贡献了很大的力量,在这里,让我们一起向在光环背后的科研工作者致敬,他们是祖国真正的骄傲! 希望不久的将来,上海大周也能在这里提供微博力量,致力于多电飞机快速发展,为民众安全便捷出行保驾护航! 最后祝福祖国繁荣昌盛,国富民强! |