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航空地面电源
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航空电源与民用地面电源之间的区别

发布时间 2021-03-18     发布人: admin     浏览次数:918

  航空电源/航空电气系统实质上是一个独立的小型电气系统,包括了航空电源(电能的提供者)、航空电缆(电能的传输者)、航空断路器(电能的分配者)和航空用电设备(电能的消耗者)等。

  1903年12月17日,美国的莱特兄弟发明的飞机试飞成功,自此,人类开始触摸到了天空。而从19世纪60年代开始,第二次工业革命的出现则让人类社会进入了电气时代,供电系统和用电设备开始广泛出现。20世纪早期,由于用电设备的需求,飞机上开始出现了航空电源。但是不同于地面系统,航空电源在设计时往往有三个方面因素的考虑:

  1、由于飞机需要在地面以及高空均正常运行,以波音的B787为例,由下图的速度-高度范围示意图可以可看,飞机zui高会达到43100英尺,相当于一万三千米左右,这个时候的大气温度为零下56.5℃,大气压为海平面的18%,可以说环境范围极度恶劣。乘客由于飞机中的环境控制系统可能感觉不到,但是机载设备就没有这么好的条件了。这个恶劣环境主要会影响到两个方面,一个是低温可能会使某些材料失效,一个是低气压导致通过空气冷却的设备的散热能力变得很差,有烧坏的风险。

  2、为了保证机上人员的安全,需要很高的冗余性。现代飞机的安全性可以说很高了,2018年的民航空难仅出现了15起,除开前一阵子闹得沸沸扬扬的B737-max系列,波音和空客的其他客机可以说几乎没有出现过事故。这主要是得益于飞机设计时的冗余性的考虑,也就是说对于飞行过程中会起重要的设备,一般都是会有备份的,不至于发生某个部件坏了导致飞机只能坠落的情况。因此航空电源的可靠性较地面电源要高得多。

  3、机载设备的重量有着严格的限制。飞机通过发动机提供的动力才能够飞起来,因此飞机越重就会需要越强大的发动机。但是受到科技发展速度的制约,发动机的出力总会有一定的上限。并且根据能量守恒可以知道,发动机出力越大,那么耗油量就会越高,这不仅是经济性方面的考量,化石燃料的消耗还会带来环境问题等等。因此我们希望航空电源的重量越轻越好,即功率密度较地面电源要高得多。