<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">caht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Научный вестник МГТУ ГА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Civil Aviation High Technologies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-0619</issn><issn pub-type="epub">2542-0119</issn><publisher><publisher-name>Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26467/2079-0619-2017-20-6-130-140</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">caht-1165</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Авиационная и ракетно-космическая техника</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Aviation, rocket and space technology</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>К ВОПРОСУ О МАССОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ РАЗЛИЧНЫХ АВИАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ON THE QUESTION OF MASS-ENERGY CHARACTERISTICS OF VARIOUS AVIATION SOURCES OF ELECTRICITY</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кечин</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kechin</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кечин Александр Викторович, аспирант кафедры «электротехнические комплексы автономных объектов и электрического транспорта», Национального исследовательского университета «Московский энергетический институт», инженер-конструктор ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт». </p><p>Москва.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander V. Kechin, Post-Graduate Student of the Electrotechnical Complexes of Autonomous Objects and Electric Transport Chair, Research Institute "Moscow Power Engineering Institute", Design Engineer LLC «Experimental laboratory NaukaSoft».</p><p>Moscow.</p></bio><email xlink:type="simple">akechin@xlab-ns.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»; ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт».</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Power Engineering Institute; LLC «Experimental laboratory NaukaSoft».</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>17</day><month>01</month><year>2018</year></pub-date><volume>20</volume><issue>6</issue><fpage>130</fpage><lpage>140</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кечин А.В., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кечин А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kechin A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1165">https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1165</self-uri><abstract><p>В статье поднимается вопрос синтеза системы электроснабжения воздушных судов нового поколения, под которой понимается вся электроэнергетическая система (комплекс) воздушного судна, включающая в себя как силовую, так и информационную структуры, тесно интегрированные между собой. При данном подходе функции генерирования, преобразования и распределения электроэнергии возлагаются на силовую структуру, а информационная структура обеспечивает алгоритмы работы.  Формируется проблематика вопроса синтеза описанных систем и обосновывается ее актуальность. Проанализированы основные научные работы, выполненные как в России, так и за границей и направленные на решение этой проблемы. Предлагается применение структурно-функционального подхода. Структурнофункциональный подход применим для решения сложных инженерных задач, что показано на примерах [16, 18]. Такой подход при решении поставленной задачи, как и иной другой, требует наличия достаточного количества исходных данных. При применении структурно-функционального подхода должны быть учтены «ограничения»: требования ГОСТ, ОСТ, технического задания, дополненные данными по возможным элементам синтезируемой схемы. Данная статья в основном посвящается выбору параметров возможных элементов синтезируемой схемы, а именно первичных источников электроэнергии. В статье определена методика преобразования дискретных значений показателей первичных источников электроэнергии в функциональные зависимости, а также ограничения, накладываемые на их аппроксимирующие функции. На примере показано получение функциональных зависимостей для массоэнергетических показателей никель-кадмиевых аккумуляторных батарей производства компаний VARTA и SAFT. Проведен анализ полученных результатов, показавший достаточную их достоверность и, как следствие, их применимость при разработках систем электроснабжения воздушных судов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article raises the issue of the synthesis of power supply systems for new generation aircraft, which is understood as: the power supply system (complex) of the aircraft, which includes the power and information structures closely integrated. Using this method, the power generation, transformation and distribution functions are assigned to the power structure, and the information structure provides work algorithms. The problematic of the synthesis of the described systems is formed and its relevance is justified. The main work done abroad and on the territory of the Russian Federation aimed at solving this problem are analyzed. As a solution to the problem, it is proposed to use the actual, from the point of view of the authors, method – the structural-functional method. It is shown that the structural-functional method is applicable to solving complex engineering problems, as shown in the examples [16, 18]. The chosen method of solving this problem, like any other one, requires a sufficient number of bench-mark data. When applying the structural-functional method, which is data of the "constraint" type, i.e. GOST (All-Union State Standard) and OST (All-Union Standard) requirements, technical specifications, supplemented by data on possible elements of the synthesized scheme. This article is mainly devoted to the choice of parameters of possible elements of the synthesized circuit, namely primary electric power sources. The article defines a technique for converting discrete values of primary energy sources into functional dependencies, as well as restrictions imposed on their approximating functions. The example shows the obtaining of functional dependencies for mass-energy indicators of nickel-cadmium storage batteries produced by VARTA and SAFT. The analysis of the obtained results is shown, which showed their sufficient reliability and, as follows, their applicability in the development of aircraft power supply systems.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>система электроснабжения самолета</kwd><kwd>структурно-функциональный подход</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>aircraft power supply system</kwd><kwd>structural-functional method</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Helsley C.W. Power by Wire for Aircraft – The All-Electric Airplane. SAE PREPRINT №7771006, 1977, pp. 3464–3468.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Helsley C.W. Power by Wire for Aircraft – The All-Electric Airplane. SAE PREPRINT № 7771006, 1977, pp. 3464–3468.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Электрический самолет: концепция и технологии / А.В. Левин, С.М. Мусин, С.А. Харитонов, К.Л. Ковалев, А.А. Герасин, С.П. Халютин. УФА: УГАТУ, 2014. 388 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Levin А.V., Musin S.М., Kharitonov S.А., Kovalev К.L., Gerasin А.А., Khalyutin S.P. Elektricheskiy samolot: kontseptsiya i tekhnologii [Electric plane: concept and technology]. Ufa, Ufa State Aviation Technical University, 2014, 388 p. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Технический отчет отделения «Эрисерч» фирмы «Гаррет» по разработке генератора постоянного тока 270 В и блока управления генератора для самолетной СЭС: пер. с англ. Жуковский: НИИАО, 1983.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tekhnicheskiy otchet otdeleniya "Eriserch" firmy «Garret» po razrabotke generatora postoyannogo toka 270 V i bloka upravleniya generatora dlya samoletnoy SES [Technical report of "Airresearch" branch,  "Garrett" on the development of 270 V DC generator and a generator control unit for an aircraft power supply system]. Transl. from English, Research Institute of Aviation Equipment, 1983. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волокитина Е.В. Исследования по созданию системы генерирования и запуска маршевого двигателя в концепции полностью электрифицированного самолета. Часть 1 // Электроснабжение и электрооборудование. 2011. № 4.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volokitina E.V. Issledovaniya po sozdaniyu sistemy generirovaniya i zapuska marshevogo dvigatelya v kontseptsii polnost'yu elektrifitsirovannogo samoleta. Сhast' 1 [Research to create a system for generating and starting a propulsion engine in the concept of all-electric aircraft. Part 1]. Electrical supply, electrical equipment, 2011, № 4. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мехди И.С. Исследование эффективности концепции ПЭС для перспективных истребителей // Труды IEEE, NAECON, 1983. Пер. с англ., АКБ «Якорь», 1984.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mehdi I.S. Issledovaniye effektivnosti kontseptsii PES dlya perspektivnykh istrebiteley  [Research of the effectiveness of the all-electric aircraft concept for perspective fighters]. Proceedings of IEEE, NAECON 1983, Transl. from English, Aviation Design Office "Yakor", 1984.  (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cronin M.J. The All-Electric Airplane as Energy Efficient Transport. SAE Paper № 801.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cronin M.J. The All-Electric Airplane as Energy Efficient Transport. SAE Paper № 801.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Отчет НИИАО № 116-85-VII о НИР «Разработка альтернативных вариантов облика СЭС тяжелого и легкого полностью электрифицированных самолетов», 1985.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Otchet NIIAO № 116-85-VII o NIR "Razrabotka al'ternativnykh variantov oblika SES tyazhelogo i legkogo polnost'yu elektrifitsirovannykh samoletov" [Research institute of aviation equipment report No116-85-VII on research. “Development of alternative versions of the concept of heavy and light fully electrified aircraft power supply system”]. 1985. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dornehem M.A. Electric Cabin. Aviation Week and Space Technology, March 2005.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dornehem M.A. Electric Cabin. Aviation Week and Space Technology, March 2005.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Warwick G. Hamilton Sundstrand ground-test 787 electrical system. Aviation Week and Space Technology, July 2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Warwick G. Hamilton Sundstrand ground-test 787 electrical system. Aviation Week and Space Technology, July 2008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Отчет о составной части научно-исследовательской работы «Исследования по перспективному электроэнергетическому комплексу в концепции более электрического самолета». Часть 1. М.: ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт», 2016.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Otchet o sostavnoy chasti nauchno-issledovatel'skoy raboty «Issledovaniya po perspektivnomu elektroenergeticheskomu kompleksu v kontseptsii boleye elektricheskogo samoleta». Chast' 1 [Report on the integral part of the research work "Research on the prospective electric power complex in the concept of a more electric aircraft". Part 1]. Moscow, LLC Experimental laboratory NaukaSoft, 2016. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Отчет о составной части научно-исследовательской работы «Исследования по перспективному электроэнергетическому комплексу в концепции более электрического самолета». Часть 2. М.: ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт», 2016.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Otchet o sostavnoy chasti nauchno-issledovatel'skoy raboty «Issledovaniya po perspektivnomu elektroenergeticheskomu kompleksu v kontseptsii boleye elektricheskogo samoleta». Chast' 2  [Report on the integral part of the research work "Research on the prospective electric power complex in the concept of a more electric aircraft". Part 2]. Moscow, LLC Experimental laboratory NaukaSoft, 2016. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кечин А.В., Жмуров Б.В. Организация системы управления электропитанием. М.: Издательский дом ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2015. С. 282–286.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kechin A.V., Zhmurov B.V. Organizatsiya sistemy upravleniya elektropitaniyem [Organization of electric power control system]. Moscow, The publishing house of the Military Air Engineering Academy named after professor N.E. Zhukovsky, 2015, pp. 282–286. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кечин А.В., Жмуров Б.В. Локальный центр управления нагрузками как основной элемент перспективных систем распределения электроэнергии. М.: Издательский дом ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2015. С. 287–292.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kechin A.V., Zhmurov B.V. Lokal'nyy tsentr upravleniya nagruzkami kak osnovnoy  element perspektivnykh sistem raspredeleniya elektroenergii [Local load management center as  the main element of perspective electric power distribution systems]. Moscow, The publishing  house of the Military Air Engineering Academy named after professor N.E. Zhukovsky, 2015, pp. 287–292.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Халютин С.П., Жмуров Б.В. Формализация процесса проектирования систем электроснабжения воздушных судов на основе структурно-функционального подхода. М.: ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт», 2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khalyutin S.P., Zhmurov B.V. Formalizatsiya protsessa proyektirovaniya sistem elektrosnabzheniya vozdushnykh sudov na osnove strukturno-funktsional'nogo podkhoda [Formalization of the process of designing aircraft power supply systems based on the structural and functional  method]. Moscow, LLC Experimental laboratory NaukaSoft, 2008. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Халютин С.П., Жмуров Б.В., Корнилов С.В. Развитие структурнофункционального моделирования электроэнергетических систем // Проблемы безопасности полетов. 2009. № 8. С. 53–62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khalyutin S.P., Zhmurov B.V., Kornilov S.V. Razvitiye strukturno-funktsional'nogo modelirovaniya elektroenergeticheskikh sistem [Development of structural and functional modeling of electric power systems]. Problems of flight safety, 2009, № 8, pp. 53–62. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кечин А.В., Жмуров Б.В. Методика расчета бортовых электрических сетей на основе структурно-функционального подхода // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». 2015. Т. 1. С. 203–205.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kechin A.V., Zhmurov B.V. Metodika rascheta bortovykh elektricheskikh setey na osnove strukturno-funktsional'nogo podkhoda [Method of calculation of on-board electrical networks on the basis of the structural-functional method]. Proceedings of the International Symposium "Reliability and Quality", 2015, Vol. 1, pp. 203–205. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Халютин С.П., Жмуров Б.В., Патрикеев А.П. Структурно-функциональный подход при проектировании систем электроснабжения воздушных судов // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2012. № 1. С. 375–377.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khalyutin S.P., Zhmurov B.V., Patrikeev A.P. Strukturno-funktsional'nyy podkhod pri proyektirovanii sistem elektrosnabzheniya vozdushnykh sudov [Structural and functional method in the design of aircraft power supply systems]. Innovations based on information and communication technologies, 2012, № 1, pp. 375–377. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Матюшина А.В., Халютин С.П. Методика синтеза системы генерирования электрической энергии перспективных воздушных судов на основе структурно-функционального подхода. М.: Издательский дом ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2015. С. 257–260.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Matyushina A.V., Khalyutin S.P. Metodika sinteza sistemy generirovaniya elektricheskoy energii perspektivnykh vozdushnykh sudov na osnove strukturno-funktsional'nogo podkhoda [Method for synthesizing the system for generating electric energy of prospective aircraft on the basis of the structural-functional approach]. Moscow, The publishing house of the Military Air Engineering Academy named after professor N.E. Zhukovsky, 2015, pp. 257–260. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Халютин С.П., Жмуров Б.В. Повышение качества проектного решения для системы электроснабжения на основе структурно-функционального подхода. М.: Издательский дом ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2014. С. 235–239.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khalyutin S.P., Zhmurov B.V. Povysheniye kachestva proyektnogo resheniya dlya sistemy elektrosnabzheniya na osnove strukturno-funktsional'nogo podkhoda [Improving the quality of the design solution for the power supply system based on the structural and functional approach]. Moscow, The publishing house of the Military Air Engineering Academy named after professor  N.E. Zhukovsky, 2014, pp. 235–239. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Власов А.И., Волокитина Е.В., Опалев Ю.Г. Предварительная оценка главных размеров электрических машин по постоянной Арнольда // Электроника и электрооборудование транспорта. 2007. № 3. С. 28–30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vlasov A.I., Volokitina E.V., Opalev Yu.G. Predvaritel'naya otsenka glavnykh razmerov elektricheskikh mashin po postoyannoy Arnol'da [Preliminary estimation of the main dimensions of electric machines according to Arnold's constant]. Electronics and electrical equipment of transport, 2007, № 3, pp. 28–30. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волокитина Е.В., Власов А.И., Опалев Ю.Г. Исследование и оптимизация динамических и массогабаритных показателей вентильных электродвигателей методами численного моделирования магнитного поля // Электроника и электрооборудование транспорта. 2007. № 3. С. 22–25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vlasov A.I., Volokitina E.V., Opalev Yu.G. Issledovaniye i optimizatsiya dinamicheskikh i massogabaritnykh pokazateley ventil'nykh elektrodvigateley metodami chislennogo modelirovaniya magnitnogo polya [Research and optimization of dynamic and mass-dimensional parameters of the ac converter-fed motors by numerical simulation of the magnetic field]. Electronics and electrical equipment of transport, 2007, № 3, pp. 22–25. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Власов А.И., Волокитина Е.В. Выбор типа стартер-генератора для автономных подвижных объектов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2008. № 5. С. 2–6.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vlasov A.I., Volokitina E.V. Issledovaniye Vybor tipa starter-generatora dlya avtonomnykh podvizhnykh ob’yektov [Selecting the type of a starter generator for independent mobile objects]. Electronics and electrical equipment of transport, 2008, № 5, pp. 2–6. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Власов А.И. Магнитоэлектрический стартер-генератор в системе электроснабжения самолетов нового поколения: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.09.03, ФГБУ ВО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова». Чебоксары, 2011.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vlasov A.I. Magnitoelektricheskiy starter generator v sisteme elektrosnabzheniya samoletov novogo pokoleniya [Magnetoelectric Starter Generator in the System of Electric Supply of New Generation Aircraft]. Candidate’s thesis: 05.09.2003 Chuvash State University named after I.N. Ulyanov, Cheboksary, 2011. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
