Прогресс не стоит на месте – системное устройство воздушных судов развивается чуть ли не каждый день. На современных самолетах множество различных механизмов, для работы которых необходимо достаточное количество энергии. Ее источниками служат гидравлические, пневматические и электрические приводы. В статье мы наиболее подробно познакомимся с последним типом средства. Электрический привод является совокупностью устройств, которые преобразовывают электрическую энергии в механическую, приводят рабочий механизм в движение и управляют последующим режимом его работы. Основные элементы системы можно увидеть на рисунке 1, где:
- ИЭ – источник энергии – на воздушном судне это бортовая сеть;
- УУ – управляющие устройства – например, регуляторы тока, мощности; преобразователи энергии; контактные и бесконтактные коммутаторы;
- ПЭ – преобразователь электрической энергии в механическую;
- СП – системы передачи полученной энергии к исполнительному механизму и аппаратуре управления – редукторы или винтовые передачи;
- ИМ – исполнительный механизм – закрылки, элероны, тримеры и др.;
- ДОС – датчик обратной связи – нужен для ограничения движения в предельных положениях исполнительного механизма у нерегулируемых электроприводов (не содержат регулирующие устройства, осуществляемые управление частотой вращения или скоростью линейного перемещения исполнительного механизма).
Рисунок 1. Основные элементы электропривода
По способу преобразования энергии выделяют два основных типа приводов: электромагнитный и электродвигательный.
Электромагнитный привод преобразует энергию за счет магнитного поля. Его главные элементы – электрическая катушка, сердечник и защелка. Принцип работы основан на взаимодействии электрического тока и магнитного поля. Ток, проходя через катушку, создает магнитное поле, которое воздействует на сердечник и приводит его в движение. Пока ток подается на катушку, защелка фиксирует сердечник в определенном положении. Механизм управляет, например, выключателями, применяется в системах управления пневматическими устройствами.
Электродвигательный привод преобразует энергию с помощью физического явления индукции. Есть два основных типа, разделяемых по типу питания переменным или постоянным током. Наибольшее распространение получили асинхронные двигатели переменного тока, где движение ротора осуществляется с меньшей скоростью, чем вращение переменного магнитного поля, создаваемого обмотками на статоре. Этот вид привода надежный, сравнительно недорогой и долговечный. В двигателях постоянного тока движение якоря осуществляется синхронно с магнитным полем. Регулирование скорости вращения выходного вала выделяет этот вид электродвигателя среди других.
Авиационный электропривод имеет ряд отличий от электропривода общего назначения. Вот некоторые из них:
- из-за повышенных частот вращения электродвигателя и специальных материалов устройству свойственна малая масса и габариты;
- выбор мощности электродвигателей, необходимой для передвижения исполнительных механизмов, с учетом высотных условий, в которых охлаждение хуже, чем на земле;
- наличие редуктора с большим передаточным отношением.
Электропривод получил широкое распространение благодаря ряду преимуществ:
- отсутствие сложных узлов и деталей для передачи движения от приводного устройства (электродвигатель или электромагнит) к исполнительному механизму;
- возможность легкого централизованного и дистанционного управления;
- надежность и простота эксплуатации.
Например, несколько лет назад российский инженер создал электромеханический привод стабилизатора для гражданских воздушных судов. До этого в работе стабилизатора применяется гидравлический привод, но этот подход дорогостоящий и затрачивает большой человеческий ресурс.
Таким образом, авиационный электропривод активно используется в самолетостроении и по сей день, хотя с момента своего создания не претерпевал значительных конструктивных изменений, что еще раз доказывает его прочность и легкость использования.
Список литературы
- Системы электроснабжения самолётов: учебное пособие /С.В. Мрыкин. - Самара: Издательство Самарского университета, 2023. - 64 с.: ил.
- Электромеханический привод для МС-21: применение новейшей технологии РФ: [Электронный ресурс]. URL: https://sdelanounas.ru/blogs/103116/
- Самолетный электропривод – Авиация и самолеты: [Электронный ресурс]. URL: http://aviair.ru/samoletniy-electroprivod/