Power Backup Systems'i anlamak Cam Cockpits için Temel

Modern cam kokpitleri uçuş güvertesini yoğun bir dizi analog ölçümden bir sleek, entegre dijital ortamda dönüştürdüler. Bu elektronik uçuş aletleri (EFIS) yüksek çözünürlüklü veya LED ekranlara göre birincil uçuş verileri, navigasyon haritaları, motor parametreleri ve sistem uyarıları gösterir.Bu değişim, pilot iş yüklerini dramatik bir şekilde geliştirdi ve sofistike otomatik pilot otomatik pilotu ve uçuş yönetimi yeteneklerini etkinleştirmiş durumda. Ancak, bu sürekli olarak, temiz elektriksel bir güvenlik sağlar.

Cam Cockpitlerin ve onların Elektrik Bağımlılığı

Erken havacılık kokpitleri, tamamen elektrik arızalarından sonra bile mekanik olarak tahrik edilen cihazlara dayanıyordu ve 1980'lerde Boeing 757/767 ve Airbus A320 gibi uçaklara hızlanıyordu.Bu araçlar Cirrus SR22 ve Garmin G1000-equipped Cessna 172'ye geçiş başladı.

Dijital görüntüler, sabit gerilimlerde ve frekanslarda istikrarlı elektrik gücü gerektirir. Birkaç milisaniyenin kesintisi ekranlara (TCAS) neden olabilir, hatta elektronik kontroller dahil olmak üzere tüm bu sistemleri otomatik olarak yeniden başlatmanız için, modern cam kokpitleri diğer elektronik sistemlerle sıkı bir şekilde entegre edilir: uç-çakalıcı uçuş kontrolleri, GPS navigasyon, arazi farkındalığı ve uyarı sistemleri (TAWS), trafik sıkışıklığı sistemleri (TCAS), ve hatta elektronik kontrolleri dahil olmak üzere tüm bu sistemleri etkiler.

Power Backup Systems Neden Yaşama Sahip: Güvenlik, Düzenlemeler ve Gerçek Dünya Örnekleri

Güvenlik Reddancy

Yedek gücün arkasındaki temel güvenlik prensibi kırmızıdandır. Bir cam kokpitinde, tek bir başarısızlık noktasının uçuş-kırık bilgi kaybına neden olması gerekir.0)14 CFR 25.1351) ve taşıma araçları için (örneğin, ekipman ve iletişim) en az iki güç koşulu altında hizmet edilebilir.

Yedek güç olmadan, tek bir alternatör başarısızlığı veya başarısız bir bağlantı tüm aviyonik çöp yığınına siyah olabilir. Pilotlar tutum, hava hızlı, yüksek sesle, başlık ve motor verileri – birçok kaza raporunda belirtildiği gibi, bir hata değişikliğinatör veya deşarjlı bataryanın kaybı, pilotların araçta durumsal farkındalığı kaybettiği birkaç genel havacılık kazasında katkıda bulunan bir faktöre katkıda bulunur.

Düzenleme Gereksinimler ve Sertifika

FAA ve EASA gibi uçak sertifikasyon yetkilileri, elektrik sisteminin başarısızlıklarının kapsamlı bir analizini gerektirir. Bölüm 25 uçak (transport kategorisi), gereksinimleri özellikle sıkıdır. Backup power sources, bireysel olarak 30 dakika veya daha uzun süre için gerekli olan yükü tedarik edebilir - tüm elektrik üretimlerinin kaybından sonra, kurallar zamanla büyülenir; modern çerçeveler 2017 yılından bu yana tarafsız bir şekilde tasarlanmıştır.

Birçok durumda, üreticiler, yedek güç sisteminin batarya şarj cihazı, dönüştürücü / otomatik transfer anahtarları içeren sağlam güç yedek sistemlerinin tasarımını kontrol edebileceğini göstermeli. Sistem aynı zamanda çoklu otobüs çubuklarını etkileyebilecek kısa bir devre için de bağışıklık olmalıdır. Bu sertifika gereksinimleri batarya şarj cihazı, dönüştürücü/konverterleri, gerilim düzenleyicileri ve otomatik transfer anahtarları içeren sağlam güç yedekleme sistemlerinin tasarımını kontrol edebilir.

Power Backup Systems Türleri

Cam kokpitler için güç yedekleme çözümleri, uçak büyüklüğüne, karmaşıklığa ve operasyonel gereksinimlerine bağlı olarak değişir.En yaygın kategoriler, öngörülemeyen güç malzemeleri (UPS), özel bataryalar, acil jeneratörler ve hava türbinleri (RATs) ek olarak, birçok uçak yedek elektrik otobüslerini uzatarak yedek güç kullanılabilirliğini uzatmaya çalışır.

Uninterruptible Power Materials (UPS)

UPS sistemleri genellikle uçaklarda kısa güç kesintilerine karşı anlık koruma sağlamak için kullanılır - örneğin motor start veya geçici gerilim aksanları sırasındaki yedekten ayrılanlar gibi; Tipik bir uçak UPS, herhangi bir geçiş gecikmeden önce bir düzeltme/şarj makinesinden oluşur.Bu "online" veya "çift-conversiyon" UPS tasarımının yarattığı bir inverter, cam ekranları etkilemez.

UPS bataryaları genellikle kurşuna kapalı veya giderek, lityum-iyon. kapasiteleri birkaç dakika sonra, yüke bağlı olarak, bir hafif uçak, küçük özel bir UPS bataryası birincil uçuş ekranı (PFD) ve motor gösterge sistemi (EIS) güce sahip olmak için ölçeklenir.

Özel Battery Sistemleri

Bir cam kokpiti ile neredeyse her uçak, uçağın normal elektrik otobüsünden ayrı bir veya daha özel batarya içerir. Bu bataryalar genellikle yüksek çözünürlükte ve hizmet ömrünü uzatmak için kendi akıllı şarj devrelerine sahip olabilir.

Yüksek uçlu iş jetleri ve havayolu şirketleri, birden çok batarya, uçakların farklı bölgelerinde, uzaysal olarak yedek bataryalar da elektrik izolasyonu sağlamak için kurulabilir. Örneğin, Airbus A350, kokpitler için iki ana batarya artı bağımsız bir yedekleme bataryası vardır. Boeing 787, uzun süre boyunca büyük bir çift büyük bir lityum-iyon aküleri kullanarak, acil güç için özel yedekleme bataryaları sağlar.

Acil Güç Jeneratörleri

Büyük uçaklarla karşılaşan elektrik arızaları, bağımsız bir güç kaynağı tarafından yönlendirilen bir jeneratör için - bir ram hava türbini (RAT) veya hidrolik motor jeneratörü gibi - motora dayalı jeneratörlerin tam bir kaybından sonra yedek AC ve DC gücü tedarik eder. RAT'ın çıkışı sınırlıyken (yaklaşık 5-15 kVA), cam kokpit ve temel navigasyon aletlerini sabit bir şekilde taşıyabilir.

Bazı ikiz motorlu uçaklarda, yardımcı bir güç ünitesi tarafından yönlendirilen ayrı bir jeneratör (APU) aynı zamanda bir yedek kaynağı olarak hizmet edebilir. APU, kuyruk konesinde bulunan, kendi küçük türbini motorunda çalışır ve hem elektrik hem de pnömatik güç sağlamak için uçuşa başlayabilir.

Reddant Bus ve Load Sheddingt

Yedek gücün eşit derecede önemli bir yönü, elektrik otobüsü sisteminin mimarisidir. Modern cam kokpitleri, toplam nesil başarısızlığı kullanarak mantığı otomatik olarak devre dışı bırakmak - kabin ışıkları, galley ve eğlence sistemleri ile bağlantılı - uçuş aletleri ve iletişim radyoları için güç korumak için.Bu, yedek batarya veya jeneratörün mümkün olan azami yükleri otomatik olarak taşıyabilir.

Power Backup Systems için tasarım göz önünde bulundurun

Cam kokpitler için güvenilir bir güç yedekleme çözümü tasarlamak, birden fazla faktörü dengelemek için içerir: fiziksel boyut, ağırlık, termal yönetim, aşırı koşullar altında güvenilirlik ve sertifikasyon uyum.

Reddans ve Isolation

Sistem tasarlanmalıdır, böylece tek bir başarısızlık tüm yedek güç kaynaklarını devre dışı bırakamaz.Bu genellikle birbirlerinin ve birincil tedarikden elektrikle izole edilmiş birçok bağımsız batarya ve jeneratörü kullanarak. Fiziksel ayrılık - yedek bataryayı ana bataryadan farklı bir bölgeye yerleştirmek - her ikisine de ortadan kaldırmak için tek bir yangın veya etki yaratmak anlamına gelir. Redtsol.

Hızlı ve şeffaf Anahtarlama

İlk ve yedekleme gücü arasındaki otomatik geçiş, cam kokpit ekranlarının yeniden başlatmasını engellemek için milisaniyeler içinde gerçekleşmelidir.Herhangi bir kesintiye uğramak, yaklaşık 20 milisaniyeden daha uzun süre saklanmamalıdır. Sistem ayrıca yüksek hızlı devre kesiciler, sağlam devlet röleleri gerektirir ve düşük bütçeli kontrol yazılımı ile birlikte.

Kapasite ve Runtime

Yedek sistemin kapasitesi, en kötü durumda elektrik yükü temel ekipmana dayalı olarak hesaplanmalıdır. Bu sadece uçuş ekranları değil aynı zamanda üst düzey uçuş aletleri (daha küçük bir pakette manyetik pusula veya yedekleme göstergesi olarak), GPS, transponder, iletişim radyoları ve aydınlatma. Birçok uçakta, uçak tipi sertifikası altında sertifikalandırılan ve sertifika altında sertifikalandırılan bataryalar da yüksek enerji yoğunluk sunar.

Çevre Dayanıklılığı

Güç yedekleme sistemleri, uçağın tam çevresel zarfı boyunca çalışmalıdır: -40C'den +55°C'ye kadar doğrudan güneş ışığı altında. Piller soğukta kapasite kaybeder ve inverterler, kötü ventilated mühendisler, uçuş, yüksek çözünürlük, titreşim ve maruz kalmaları dahil olmak üzere titiz çevresel testler yoluyla tasarımları doğrulayabilirler. Tüm bileşenler TSO standartlarını karşılamalıdır (örneğin, TSO-C173 for lityum bataryalar için, TSO-C71, acil güç tedarik sistemleri için).

Bakım ve İzleme

Düzenli kontrol ve yedekleme güç sistemlerinin testleri hava değer yetkilileri tarafından görevlendirilmiştir. Bakım görevleri, bir batarya şarj seviyelerini kontrol etmek, kapasite deşarj testlerini yapmak, kablolama ve konektörleri kontrol etmek ve otomatik geçiş işlevlerini doğrulamak. Bazı modern sistemler, bir batarya parametrelerini ve uyarıları doğru bir şekilde onaylamayı sağlayan sürekli sağlık izleme içeriyor.

Backup Power'da Gelişen Teknolojiler

Havacılık endüstrisi aktif olarak yeni teknolojileri yedekleme güç sistemleri daha hafif, daha güvenilir ve daha verimli hale getirmek için araştırıyor ve dağıtıyor. İki önemli trend, ESFLT:0) Geleneksel lityum-cobalt veya liderlik-acid bataryaları ile kıyasla daha uzun süre daha yüksek enerji yoğunluk ve daha yüksek performans sağlar.

Bir başka gelişen teknoloji, ana motor ve bir yedek batarya ile eşleştirilen bir teknolojidir, bu sorunsuz bir güç geçişi sağlayabilir. Bazı üreticiler daha fazla elektrikli uçaklarda kullanılan yüksek güçlere sahiptir[Döneticileri, ana motor ve jeneratör için bir başlangıç olarak hizmet edebilir ve bir yedek batarya ile çiftleştirildiğinde, sağlam bir güç geçişi sağlayabilirler.) Bazı üreticiler sağlam ve son derece uzun bir yaşam için zorlu bir güç sağlar. süper kapasiteye sahipler için çok yüksek gücü teslim edebilir.

Genel havacılık segmentinde, trend, küçük bir bataryayı birleştiren, bir standby tutum modülü ve tek kompakt bir ünitede bir yedek iletişim radyosu ile tamamen entegre elektronik yedekleme sistemlerine doğru doğru gidiyor.Bu "projektif güç paketleri" standart bir ekranda kurulabilir ve 30-60 dakika boyunca araç arayüzü sağlar.[TFLT)

Pilotlar ve Bakım Teknikeri için en iyi uygulamalar

Preflight Muayenesi

Pilotlar yedekleme güç sistemini her ön ışık parçası olarak doğrulamalıdır. Bu, yedekleme bataryasının tamamen şarj olduğunu kontrol eder (örneğin, yeşil bir "BATTERY OK" annciator tarafından belirtildiği gibi), herhangi bir yerleşik kendini test eden ve doğru otobüs gerilimi ve yük okumaları için elektrik sistemini taramalıdır. Bazı uçaklar pilotun şu anda “BATT” ustanın "BATT OK" ile tam olarak şarj edildiğini doğrulamasını gerektirir.

In-Flight Power Kayıp Prosedürleri

Birincil elektrik gücü uçuşta başarısız olursa, acil eylem, yedekleme sistemlerinin otomatik olarak meşgul olduğunu onaylıyor. Pilot, yedekleme sisteminin sınırlı süresine sahip olması durumunda elektrik yükü azaltmalıdır (eğer gerekirse otomatik olarak 30 dakika boyunca), yedek jeneratörü veya bataryayı zorunlu kılar ve uygun bir şekilde test eden bir acil durum ilan eder.En yakın havaalanına yönlendirilen bir şekilde kontrol edilen bir şekilde, yedek sistemlerin tam davranışı tekrarlama olasılığının arttırılması gerekir.

Bakım Kontrolleri

Teknikçiler, üreticinin bakım kılavuzunu periyodik kapasite testleri ve yedek programları için takip etmelidir. Lityum bataryalar özel şarj ekipman gerektirir ve yangınları önlemek için güvenlik kılavuzları doğrultusunda ele alınmalıdır. herhangi bir rapora göre, herhangi bir yedek sistem için bir "havacılık-tabanlı" (AOG) politikası, bu ekipmanın güvenlik-kırıklama ve kontrol edilebilirliği için denetim altına alınmalıdır.

[FONT:0]Key Takeaway: [Dönetici için Güç yedekleme sistemleri opsiyonları isteğe bağlı bir lüks değildir - küçük genel havacılık uçaklarından en büyük havayoluna kadar güvenli bir şekilde faydalanmaları için temel bir gerekliliktir.[Döneticileri ve yolcuları birincil nesil başarısız olduğunda korumak için gerekli olan elektrik direnci sağlar.