SR2X系列飛機電源系統(tǒng)的使用維護實踐

杜光明　王書偉

摘 要： SR2X系列飛機擁有復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和先進的空氣動力學(xué)特性，蘊含了平面儀表板、多功能顯示技術(shù)和極為出眾的安全性革新，其中包括終極的保護手段——西銳機身降落傘系統(tǒng)（CAPS），為目前行業(yè)中最暢銷的機型，有“空中寶馬”之美譽。隨著中國低空空域的逐步開放，將會有越來越多的SR2X系列飛機進入尋常百姓家，與之俱來的是飛機的使用與維護問題。從飛機使用維護的角度出發(fā)，介紹了SR2X系列飛機電源系統(tǒng)的組成及功用，結(jié)合電源系統(tǒng)工作原理，闡述了電源系統(tǒng)的使用及維護方法，并提出了存在的問題。

關(guān)鍵詞： 電源系統(tǒng)； 直流； 交流發(fā)電機； 蓄電瓶； 斷路器； 標(biāo)稱電壓

中圖分類號： TN710?34 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0143?06

0 引 言

國家“十二五”規(guī)劃明確提出，要積極促進通用航空事業(yè)、航空制造業(yè)和綜合交通運輸體系的發(fā)展，拉動內(nèi)需，擴大就業(yè)，培育新的經(jīng)濟增長點。在這樣的背景下，將會有越來越多的SR2X系列飛機進入尋常百姓家，與之俱來的是飛機的使用與維護問題。本文以Serials 2016 & subs w/ Perspective Avionics的SR20機型為介紹對象，從機型簡介及電源系統(tǒng)的簡介、組成與功用入手，結(jié)合系統(tǒng)工作原理，闡述了系統(tǒng)的使用及維護方法，并提出了存在的問題。

1 機型及電源系統(tǒng)簡介

1.1 機型簡介

SR2X系列飛機是美國西銳飛機公司的主要產(chǎn)品，有“空中寶馬”之美譽，目前有三個序列的產(chǎn)品：SR20：使用200馬力，是入門級產(chǎn)品，適用于航校、俱樂部和低端用戶；SR22：使用310馬力，是高端產(chǎn)品，適用于私人客戶，是銷售的主力產(chǎn)品；SR22T（目前的TURBO）：使用310馬力的雙渦輪增壓發(fā)動機，適用于高原高溫地區(qū)。

三款飛機的機體一樣，主要區(qū)別是發(fā)動機，機載設(shè)備、涂裝和內(nèi)飾，可根據(jù)客戶需要選擇。

1.2 電源系統(tǒng)簡介

SR2X飛機的電源系統(tǒng)為純直流供電電源系統(tǒng)，由2臺發(fā)電機（ALT1、ALT2）、2組蓄電瓶（BAT1、BAT2）、1個主控制組件（MCU?140）、1個外部電源插座、1個斷路器板及配套的電纜和操作開關(guān)組成。BAT1和BAT2供電時標(biāo)稱電壓均為DC 24 V，ALT1供電時標(biāo)稱電壓為DC 28 V，ALT2供電時標(biāo)稱電壓為DC 28.75 V。

2 電源系統(tǒng)組成及功用

SR2X飛機的電源系統(tǒng)由電源部分和分配、控制與保護部分組成，主要功用：向全機用電負(fù)載提供電源；對全機電源進行分配、控制和保護；對電源系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)控，并提供相應(yīng)的狀態(tài)及告警信息；起動發(fā)動機。

2.1 電源部分

2.1.1 BAT1

由12個單體組成的24 V、10 A·h的酸性航空蓄電池構(gòu)成，主要功用為起動發(fā)動機、為ALT1和ALT2提供起動激磁電源、地面短時間維護時供電、為機上提供應(yīng)急電源等。

2.1.2 BAT2

由2塊6個單體組成的12 V、7A·h串聯(lián)的免維護酸性航空蓄電池，主要功用為當(dāng)ALT1、ALT2和BAT1失效時為機上提供應(yīng)急電源。

2.1.3 ALT1及激磁控制模塊（FCU1）

ALT1是一個自帶整流器的“自激勵非自起動”三相交流發(fā)電機，每相采用兩個整流二極管進行整流輸出。采用皮帶傳動，最大輸出電流為100 A。發(fā)電機的輸出電壓與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速及負(fù)載存在函數(shù)關(guān)系，F(xiàn)CU1的主要功能是對ALT1的輸出電壓進行調(diào)整控制，使其正常工作時的輸出電壓穩(wěn)定在28 V，并實現(xiàn)過壓保護。ALT1的主要功用是正常情況下為MAIN DIST BUS1及BAT1充電提供電源。

2.1.4 ALT2及激磁控制模塊（FCU2）

ALT2是一個自帶整流器的“自激勵非自起動”三相交流發(fā)電機，每相采用兩個整流二極管進行整流輸出。采用齒輪傳動，最大輸出電流為70 A。發(fā)電機的輸出電壓與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速及負(fù)載存在函數(shù)關(guān)系，F(xiàn)CU2的主要功能是對ALT2的輸出電壓進行調(diào)整控制，使其正常工作時的輸出電壓穩(wěn)定在28.75 V，并實現(xiàn)過壓保護。ALT2的主要功用是正常情況下為MAIN DIST BUS2、ESSENTIAL DIST BUS及BAT2充電提供電源。

2.1.5 外部電源插座

外部電源插座集成在MCU?140中，由二長一短共三根插針組成。長插針用來傳輸電源，短針用來控制外部電源接觸器的供電。插上電源時，只有插緊后，外部電源接觸器才能吸合；拔出時，保證先斷開外部電源接觸器，防止拔出時產(chǎn)生火花，即所謂的“滅弧”原理。外部電源插座的主要功用：天氣冷時起動發(fā)動機、地面長時間維護時供電等。

2.2 分配、控制與保護部分

2.2.1 MCU?140

MCU?140是電源系統(tǒng)的分配、控制與保護部分的核心部件，是一個航線可更換件（LRU），內(nèi)部由著LANDING LIGHT RELAY、EXTERAL POWER RELAY、BAT1 RELAY、STARTER RELAY、FCU1、FCU2、MAIN DIST BUS1、MAIN DIST BUS2、ESSENTIAL DIST BUS、外部電源插座及配套的電纜、熔斷器及電路板等組成，主要功用是對全機電源進行分配、控制和保護。

2.2.2 匯流條

由主分配匯流條（MAIN DIST BUS1、MAIN DIST BUS2）、關(guān)鍵分配匯流條（ESSENTIAL DIST BUS）、主匯流條（MAIN BUS1、MAIN BUS2、MAIN BUS3）、關(guān)鍵匯流條（ESSENTIAL BUS1、ESSENTIAL BUS2）、非關(guān)鍵匯流條（NON?ESSENTIAL BUS）、航空電子匯流條（AVOINICS BUS）、空調(diào)匯流條（A/C BUS1、A/C BUS2）共12個匯流條組成，主要功用是將電源進行分配。

2.2.3 配套部分

由熔斷器、隔離二極管、斷路器及配套的電纜組成，主要功用是將分配至匯流條上的電源提供到各用電設(shè)備。

3 電源系統(tǒng)工作原理

SR2X飛機的電源系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

3.1 蓄電瓶供電原理

3.1.1 BAT1的供電原理

5.1.2 資料不全面

從電源系統(tǒng)的工作原理及使用操作的角度入手，BAT1、BAT2、ALT1、ALT2由相關(guān)的輸出電壓、電流指示，但是從圖1中找不到相關(guān)的測量點，在使用過程中出現(xiàn)這方面的故障時無法進行故障點的定位工作。

5.1.3 資料的操作性、指導(dǎo)性不強

以BAT1/BAT2的維護為例，SR20/AMM上提及了飛機停放過程中的相關(guān)維護內(nèi)容，但是沒有具體指出如何進行BAT1/BAT2的維護、維護周期是多久等問題，操作性、指導(dǎo)性不強。

5.2 解決措施

針對上述發(fā)現(xiàn)的問題，作為用戶積極與西銳公司取得溝通，確認(rèn)上述問題的符合性，如果問題屬實，建議西銳公司整改落實。目前，ALT1 RELAY 線圈接線錯誤的問題已與西銳復(fù)裝中心的人員進行溝通確認(rèn)，屬實但暫未更改。

參考文獻

[1] Cirrus Design Corporation. Airplane maintenance manual for the Cirrus design SR20， P/N 12137?001 [M]. Duluth： Cirrus， 2010.

[2] Cirrus Design Corporation. Wiring manual for the Cirrus design SR20， P/N 12129?001 [M]. Duluth： Cirrus， 2010.

[3] Cirrus Design Corporation. Illustrated parts catalog for the Cirrus design SR20， P/N 12138?001[M]. Duluth： Cirrus， 2010.

[4] 鄭連興，任仁良.渦輪發(fā)動機飛機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)（AV）上冊[M]：北京：兵器工業(yè)出版社，2006.

[5] 胡斌.電子線路學(xué)習(xí)方法（七）：第三講電感電路分析方法（上）[J].電子世界，2010（3）：33?34.

[6] 石榮德，趙廷弟，屠慶慈，等.故障診斷專家系統(tǒng)[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，1995（4）：45?47.

[7] 王海青.航空電子系統(tǒng)綜合試驗新思路[J].飛機設(shè)計，2007（1）：18?21.

2.2.3 配套部分

由熔斷器、隔離二極管、斷路器及配套的電纜組成，主要功用是將分配至匯流條上的電源提供到各用電設(shè)備。

3 電源系統(tǒng)工作原理

SR2X飛機的電源系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

3.1 蓄電瓶供電原理

3.1.1 BAT1的供電原理

5.1.2 資料不全面

從電源系統(tǒng)的工作原理及使用操作的角度入手，BAT1、BAT2、ALT1、ALT2由相關(guān)的輸出電壓、電流指示，但是從圖1中找不到相關(guān)的測量點，在使用過程中出現(xiàn)這方面的故障時無法進行故障點的定位工作。

5.1.3 資料的操作性、指導(dǎo)性不強

以BAT1/BAT2的維護為例，SR20/AMM上提及了飛機停放過程中的相關(guān)維護內(nèi)容，但是沒有具體指出如何進行BAT1/BAT2的維護、維護周期是多久等問題，操作性、指導(dǎo)性不強。

5.2 解決措施

針對上述發(fā)現(xiàn)的問題，作為用戶積極與西銳公司取得溝通，確認(rèn)上述問題的符合性，如果問題屬實，建議西銳公司整改落實。目前，ALT1 RELAY 線圈接線錯誤的問題已與西銳復(fù)裝中心的人員進行溝通確認(rèn)，屬實但暫未更改。

參考文獻

[1] Cirrus Design Corporation. Airplane maintenance manual for the Cirrus design SR20， P/N 12137?001 [M]. Duluth： Cirrus， 2010.

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[7] 王海青.航空電子系統(tǒng)綜合試驗新思路[J].飛機設(shè)計，2007（1）：18?21.

2.2.3 配套部分

由熔斷器、隔離二極管、斷路器及配套的電纜組成，主要功用是將分配至匯流條上的電源提供到各用電設(shè)備。

3 電源系統(tǒng)工作原理

SR2X飛機的電源系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

3.1 蓄電瓶供電原理

3.1.1 BAT1的供電原理

5.1.2 資料不全面

從電源系統(tǒng)的工作原理及使用操作的角度入手，BAT1、BAT2、ALT1、ALT2由相關(guān)的輸出電壓、電流指示，但是從圖1中找不到相關(guān)的測量點，在使用過程中出現(xiàn)這方面的故障時無法進行故障點的定位工作。

5.1.3 資料的操作性、指導(dǎo)性不強

以BAT1/BAT2的維護為例，SR20/AMM上提及了飛機停放過程中的相關(guān)維護內(nèi)容，但是沒有具體指出如何進行BAT1/BAT2的維護、維護周期是多久等問題，操作性、指導(dǎo)性不強。

5.2 解決措施

針對上述發(fā)現(xiàn)的問題，作為用戶積極與西銳公司取得溝通，確認(rèn)上述問題的符合性，如果問題屬實，建議西銳公司整改落實。目前，ALT1 RELAY 線圈接線錯誤的問題已與西銳復(fù)裝中心的人員進行溝通確認(rèn)，屬實但暫未更改。

參考文獻

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