飞机电气系统是这样的, 它是维持整机电力供给与分配的核心的网络, 它由电源系统、配电系统和用电系统这三大块的部分构成的, 它的基本功能呢, 是把发动机或者是APU的机械能转化为电能的, 然后再按照需要分配给全机每一个航电设备和舱内的负载的, 就是为了确保从滑行阶段, 到爬升阶段, 再到巡航阶段, 最后到进近着陆的这些全飞行阶段的电力供应是连续的, 是稳定的, 而且是有冗余的。

电源系统

电源这个东西, 就是整架飞机上电能的“源头”。也就是这么个说法。现在的那些主流的客机呢, 像我们常说的A320, 还有B737, 包括那个C919等等这些型号, 通常都会配备下面提到的这一些电源组件:

发动机发电机,也就是所谓的IDG或者ACM这种部件: 每一台发动机都会自己带着自己的那一台发电机去干活,然后输出的是电压为115V、频率为400Hz的三相交流电飞机的电气系统, 在飞机正常飞行的过程里, 这个东西是要充当主要电源的作用的。

APU发电机是安装在飞机尾部位置的那一种设备, 这个设备可以在地面环境下, 或者在航空器处于空中飞行状态时, 如果发生两边发动机全部停止工作的失效情况, 它能够提供备用的交流电源。

静变流机(INV): 它把工作电压是28V的直流电, 变成工作电压是115V的交流电, 好让那些不能直接用直流供电的交流设备, 也能有电可用。

飞机电气系统包括哪些部分?组成与原理一次讲清(图1)

蓄电池(BAT): 这个容量大约在22到34安时之间, 它作为最后的应急直流电源使用, 当交流系统完全失去电力时, 它会维持飞行仪表、通信等关键设备的运行。

冲压空气涡轮(RAT), 这个装置, 通常安装在机身的两侧, 而且是可以通过收起和放开来调整状态的, 当飞机的整个电气系统全都失效的时候, 它会按照预定的程序自动弹出, 然后通过这种弹出后的状态, 去驱动里面的小型发电机, 从而为飞机提供最低限度的应急电力支持。

配电系统

配电系统会决定电能是怎么安全地送到, 还会决定电能是怎么有序地送到每一个负载的路里。

这个叫汇流条(Bus)的东西, 它包括交流主汇流条, 还有交流备用汇流条, 以及直流主汇流条, 再有直流备用汇流条等等, 它是电能的分配主干道。

汇流牌与接触器(BTB): 实现主备电源之间的自动切换, 切换时间通常小于50ms。

飞机电气系统包括哪些部分?组成与原理一次讲清(图2)

断路器和负载继电器: 对每一路进行独立的隔离, 来避免因为某一点出现短路故障, 就让整个系统都受到牵连和影响。

电压和频率调节器这个设备, 它能把输出的状态控制在规定的范围里头, 具体来讲, 输出的电压得保持在115伏, 允许的误差是正负百分之4;输出的频率也得保持在400赫兹, 允许的误差是正负零点五赫兹。

以A320作为例子来说明一下。驾驶舱顶板以及后顶板上面, 专门设置有一些电气面板。每一路负载呢, 都配备有独立的指示灯。这样机组人员就可以实时地、清清楚楚地掌握各个汇流条的供电状态究竟是怎么样的了。

用电系统(负载)

这个用电系统, 它包含了飞机上面所有的,那些需要电的设备飞机的电气系统, 按照它们的功能来划分的话, 可以分为以下这些情况:

航电类: 导航显示器、通信电台、飞行管理计算机, 也就是通常所说的FMC, 以及自动驾驶系统和飞行指引系统。

环境控制类: 这其中包括空调组件, 也就是PACK部件以及座舱增压控制器, 还有风挡和机翼前缘除冰装置。

飞机电气系统包括哪些部分?组成与原理一次讲清(图3)

照明与指示类这一类别里面, 包括了座舱面板灯、应急撤离灯、还有机外航行灯以及着陆灯。

机械驱动类涉及的内容包括液压电动泵设备、飞机的起落架进行收起和放下的动作, 还包括舱门完成打开以及与关闭的操作, 此外还涵盖了为襟翼提供动力驱动的环节。

冗余设计与应急逻辑

飞机上的电气系统, 是严格地遵循着叫做双通道加上最终应急的这种冗余原则来进行设计的。只要其中的任何一个主发电机发生了跳脱的情况, 汇流排就会在毫秒级别这种极短的时间内, 自动地把负载切换到另一台发电机, 或者是切换到APU上面去。

假如整机交流电突然丧失的话, RAT就会自动释放出来进行供电, 同时, 蓄电池也要维持住关键直流汇流条的正常运转, 这样一来,就能够确保飞行仪表, 还有无线电通信以及自动驾驶这些设备, 依然可以继续工作, 直到最后安全着陆为止。

如果你想要查阅具体机型的电气原理图, 以及故障代码和排故流程的话, 可以看机型MCCS手册, 另外还要看权威航空技术资料。如果你想获取更多飞机电气系统的图解内容, 还可以看到实战维护案例,。