К ВОПРОСУ О МАССОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ РАЗЛИЧНЫХ АВИАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

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.

система электроснабжения самолета, структурно-функциональный подход

1. Helsley C.W. Power by Wire for Aircraft – The All-Electric Airplane. SAE PREPRINT №7771006, 1977, pp. 3464–3468.

2. 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.

3. 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.

4. Волокитина Е.В. Исследования по созданию системы генерирования и запуска маршевого двигателя в концепции полностью электрифицированного самолета. Часть 1 // Электроснабжение и электрооборудование. 2011. № 4.

5. Мехди И.С. Исследование эффективности концепции ПЭС для перспективных истребителей // Труды IEEE, NAECON, 1983. Пер. с англ., АКБ «Якорь», 1984.

6. Cronin M.J. The All-Electric Airplane as Energy Efficient Transport. SAE Paper № 801.

7. Отчет НИИАО № 116-85-VII о НИР «Разработка альтернативных вариантов облика СЭС тяжелого и легкого полностью электрифицированных самолетов», 1985.

8. Dornehem M.A. Electric Cabin. Aviation Week and Space Technology, March 2005.

9. Warwick G. Hamilton Sundstrand ground-test 787 electrical system. Aviation Week and Space Technology, July 2008.

10. 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.

11. 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.

12. Кечин А.В., Жмуров Б.В. Организация системы управления электропитанием. М.: Издательский дом ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2015. С. 282–286.

13. 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.

14. Халютин С.П., Жмуров Б.В. Формализация процесса проектирования систем электроснабжения воздушных судов на основе структурно-функционального подхода. М.: ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт», 2008.

15. Халютин С.П., Жмуров Б.В., Корнилов С.В. Развитие структурнофункционального моделирования электроэнергетических систем // Проблемы безопасности полетов. 2009. № 8. С. 53–62.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. Власов А.И., Волокитина Е.В. Выбор типа стартер-генератора для автономных подвижных объектов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2008. № 5. С. 2–6.

23. 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.