Авиационный электропривод

Поскольку на современных летательных аппаратах имеется большое количество разнообразных исполнительных механизмов и агрегатов, то качестве источников механической энергии применяются гидравлические, пневматические и электрические приводы. Наиболее универсальным из них считается электрический привод благодаря высокой надёжности, простоте в эксплуатации и возможности автоматизации. По виду преобразования энергии различают электродвигательный привод и электромагнитный.

Электродвигательный привод широко применяется во всех видах оборудования ЛА (взлётно-посадочная механизация, топливные и гидравлические насосы, агрегаты запуска и управления авиадвигателей, агрегаты в системе управления полётом, различные створки, панели и заслонки, вентиляторы и нагнетатели, и многое другое). Электромагнитный привод применяется при малых усилиях и небольших перемещениях — гидравлические, пневматические и топливные краны, замки, а также в коммутирующих устройствах бортовой сети — контакторах и реле.

Электродвигательный привод

Комбинированный привод механизации (закрылков) Ан-140 с гидромотором и электромотором постоянного тока Д-90-140 (поз. 4) мощностью 140 Вт

В таком приводе наиболее широко применяют электродвигатели постоянного тока с напряжением питания 27 вольт. Применяются двигатели, как правило, с обмотками независимого, параллельного, последовательного или смешанного возбуждения, реже с возбуждением от постоянных магнитов. Мощность применяемых электродвигателей может быть от единиц ватта до нескольких киловатт. Маломощные двигатели серии Д (Д-5В мощностью 5 Вт, Д-10АРУ мощностью 10 Вт, 17-ваттный Д-12ТФ) применяются в составе электромеханизмов для привода заслонок большого потока (сжатого воздуха для запуска двигателей и СКВ, топлива), где из-за длинного хода заслонки невозможно применить электромагнит. Мощные электродвигатели постоянного тока применены, например, в приводе закрылков Ту-134 и приводе основных опор шасси Ту-95.

Двигатели переменного тока используются в насосах, приводах механизации, в приводе гироскопов и различных автоматических системах, в приборном оборудовании ЛА. Наибольшее распространение в силовом электроприводе получили трёхфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, в приборном — двухфазные индукционные двигатели с полым ротором.

Для преобразования вращательного движения применяют различные винтовые передачи, понижающие редукторы, муфты. Все авиационные электродвигатели характеризуются большими частотами вращения (до десятков тысяч об/мин) с целью снижения массы.

Электромагнитный привод

Обычно применяют электромагниты с поступательным, реже вращательным движением. В простейшем случае, при подаче питания якорь (и шток) притягивается к сердечнику, а при отключении — возвращается пружиной в исходное положение. Применяются и более сложные агрегаты, к примеру, двухходовые краны, которые могут быть как с самовозвратом в нейтраль (например, кран КЭ-47 управления шасси некоторых отечественных самолётов), так и без нейтрали, то есть оставаться в заданном положении до прихода нового сигнала (ГА-165, применённый, например, на Ту-154 для подключения бустеров к гидросистемам и имеющий в своём составе концевые выключатели, отключающие элекромагниты после срабатывания). Достоинством электромагнитного привода является простота конструкции, малый вес и габариты, большая скорость срабатывания.

Особенности авиационного электропривода

Ответственные электроприводные агрегаты могут иметь по два мотора, работающие на общую нагрузку через суммирующую дифференциальную передачу. Каждый из моторов подключается к редуктору электромагнитной муфтой сцепления-торможения. Для предотвращения поломки редуктора при достижении механического упора электромоторы соединяются с редуктором через саморегулирующиеся фрикционные муфты. Перемещение вала или штока электромеханизма ограничивается концевыми выключателями или датчиками обратной связи.

Например, электромеханизм МУС-3ПТВ, использующийся для привода стабилизатора самолётов Ил-62, Ил-76, Ту-154, состоит из двух трёхфазных асинхронных двигателей АДС-1000 (номинальное напряжение 115 В, частота 400 Гц, мощность 1 кВт) со встроенными электромагнитными (номинальное напряжение 27 В) муфтами сцепления-торможения, суммирующего дифференциального редуктора и концевых выключателей. Питаются двигатели через коробки защиты двигателей (КЗД), которые включают муфту только при приходе на двигатель всех трёх фаз и обеспечивают задержку её включения 0,5 с, чтобы двигатель нагружался, уже набрав обороты на холостом ходу и миновав зону опрокидывания характеристики.

Для управления электроприводными агрегатами часто применяют различные коммутаторы, регуляторы тока, преобразователи электроэнергии. Многие электроприводные агрегаты являются исполнительными агрегатами различных автоматических систем.

Стоп-кран в самолёте

Несмотря на юмор вопроса, стоп-краны в самолётах имеются. Конечно, они не предназначены для экстренного торможения, как в поезде, и выполняют несколько иные функции.

Стоп-краном в кабине воздушного судна называют рычаг останова (выключения) авиадвигателя.

При выполнении программы запуска авиадвигателя первоначально стоп-кран ставится в положении "открыт" и нажимается кнопка "запуск". При этом запускается программа и двигатель в течение некоторого времении самостоятельно выходит на режим малого газа. Дальнейшее управление режимами работы авиадвигателя в полёте и на земле пилот выполняет перемещением рычага управления двигателя, сокращённо РУД, от режима малого газа до взлётных режимов работы включительно. Перед выключением двигателя РУД также переводится в режим малого газа, а затем рычаг стоп-крана переводится в положение "стоп". При этом, либо посредством механической проводки, либо электрокраном (заслонкой с электроприводом) перекрывается топливный трубопровод, прекращается подача топлива в камеру сгорания и двигатель останавливается.

Следует отметить, что если в разговорной речи авиаторов термин стоп-кран применяется часто, то в официальной эксплуатационной документации на воздушное судно этот термин применяется реже (применяется сокращение "РОД" - рычаг останова двигателя). Также следует отметить, что рукоятки (рычаги) стоп-кранов обычно стоят на больших самолётах с несколькими двигателями.

На истребителях и некоторых других самолётах останов двигателя выполняется переводом РУД из положения "малый газ" в положение "стоп" - отдельного рычага останова в кабине нет. Такая система при несомненных достоинствах имеет существенный недостаток - пилот машинально или по причине усталости, например, при снижении с эшелона, может перевести РУД не в положение малого газа, а чуточку дальше, и тогда авиадвигатель в полёте остановится. Такие случаи в авиации не редкость, и далеко не все они заканчиваются благополучно.

Также для выключения авиадвигателей применяются кнопки или тумблеры.

См. также

• Электродистанционная система управления

Литература

• Авиационное оборудование / под ред. Ю. П. Доброленского. — М.: Военное издательство, 1989. — 248 с. — ISBN 5-203-00138-3