ИНФОРМАЦИОННО-ЭНЕРГЕТИЧЕCКАЯ МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭНЕРГОКОМПЛЕКCА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ C ЭЛЕКТРИЧЕCКОЙ ТЯГОЙ

Исследования в области перспектив развития авиации показывают, что наиболее приемлемым с точки зрения экологичности и энергоэффективности является переход к полностью электрическому самолету. Электрификация идет в первую очередь по пути повышения эффективности наиболее энергоемких элементов летательного аппарата. В первую очередь это силовая установка и система кондиционирования. Актуальной задачей, решаемой в данной статье, является разработка методики проектирования энергокомплекса летательного аппарата (ЛА) с электрической тягой. Именно наличие электрической силовой установки и расширяет понятие электроэнергетического комплекса ЛА. В статье рассмотрена двухуровневая информационно-энергетическая технология проектирования энергосистем современных летательных аппаратов. На энергетическом уровне оптимизируются потоки энергии, а на информационном - синтезируются законы управления, обеспечивающие выполнение ограничений и минимизацию потерь при заданном уровне надежности всей системы. Наиболее приемлемым с точки зрения экологичности и энергоэффективности является переход к полностью электрическому самолету. Предлагаемая информационно-энергетическая методика дает возможность разрабатывать электрические и гибридные летательные аппараты с оптимальными массогабаритными и энергетическими характеристиками за счет: оптимизации циклограммы потребления электроэнергии с помощью перераспределения моментов включения потребителей, что обеспечивает более равномерный режим энергопотребления, который позволяет при одном и том же наборе потребителей уменьшить номинальные мощности генераторов и, как следствие, снизить полетную массу; управления распределенной системой генерации электроэнергии, что обеспечивает возможность использования разнородных источников энергии; управления отказобезопасностью на основе оперативного изменения топологии силовой сети; управления рекуперацией энергии; диагностирования состояния источников, преобразователей, потребителей (входные цепи) и силовой сети в режиме реального времени.

энергокомплекс летательного аппарата, энергетическое проектирование, система электроснабжения, полностью электрический самолет, электрическая силовая установка

1. Электрификация самолетов. Современное состояние и тенденции / С.П. Халютин, В.П. Харьков, А.В. Левин, Б.В. Жмуров, А.А. Богданов // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2014. № 1. С. 555-558

2. Левин А.В., Халютин C.П., Жмуров Б.В. Тенденции и перспективы развития авиационного электрооборудования // Научный Вестник МГТУ ГА. 2015. № 213 (3). С. 50-57

3. ГОСТ Р 54073-2010. Системы электроснабжения самолетов и вертолетов. Общие требования и нормы качества электроэнергии. М.: Стандартинформ, 2011. 35 с

4. Халютин C.П. К оценке объема энергии для полностью электрического самолета // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». 2015. Т. 2. С. 85-87

5. Халютин C.П. Электрический самолет. Системный подход // Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского. 2015. № 3. С. 72-76

6. Халютин C.П. Объектно-энергетический метод конструирования моделей энергетических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 1. С. 24-28

7. Халютин C.П., Жмуров Б.В. Алгоритм определения состава и параметров первичных источников электроэнергии БПЛА // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». 2010. Т. I. С. 425-429

8. Потемкин А.В., Горшков П.C., Жмуров Б.В. Синтез методики проектирования системы электроснабжения воздушного судна на основе ресурсно-ограничительного подхода // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». 2012. Т. 1. С. 483-484

9. Потемкин А.В., Горшков П.C., Халютин C.П. Методика синтеза структурных схем системы электроснабжения воздушных судов // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». 2013. Т. 1. С. 318-321

10. Жмуров Б.В., Халютин C.П. Структурно-функциональное моделирование электро-энергетических систем самолета // Проблемы безопасности полетов. 2009. № 6. С. 45-53

11. Жмуров Б.В., Халютин C.П., Корнилов C.В. Развитие структурно-функционального моделирования электроэнергетических систем самолета // Проблемы безопасности полетов. 2009. № 8. С. 53-62

12. Халютин C.П., Жмуров Б.В. Повышение качества проектного решения для системы электроснабжения на основе структурно-функционального подхода // Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского. 2014. № 2. С. 235-239

13. Халютин C.П., Хомченко А.А., Жмуров Б.В. Структурно-функциональный подход к разработке средств испытаний и контроля электроэнергетических систем воздушных судов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2012. № 185. С. 104-110

14. Халютин C.П. К вопросу о применении объектно-энергетических диаграмм // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2007. № 1. С. 96-98

15. Халютин C.П., Жмуров Б.В., Харьков В.П., Дерех А.Я. Интеллектуальное распределительное устройство постоянного тока. Патент на изобретение RUS 2531907 28.02.2013