一種直升機非應急負載卸載設計

劉搏

【摘 要】當直升機主電源失效時，為延長直升機的應急供電時間，必須將不影響飛行安全的用電負載（即非應急負載）斷開。本文提出一種直升機非應急負載的卸載設計，能夠減少飛行員負擔，增加應急供電時間。

【關鍵詞】直升機、非應急負載；卸載設計

中圖分類號： V249；V279 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）13-0279-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.129

【Abstract】As the helicopter main power fails，to increase the time of the emergency power supply，helicopter must disconnect the loads whitch can not affect the helicopters safety（Non-Emergency Load），this paper proposes a unload design for Non-Emergency Load of helicopter，whitch can reduce the burden of the pilots，and increase the emergency power supply time.

【Key words】helicopter；Non-Emergency Load；Unload design

1 背景

直升機用電負載可以分為兩類，一類影響飛行安全，稱為應急負載，一類不影響飛行安全，稱為非應急負載。當直升機主電源失效，應急電源供電時，為延長應急供電時間，應立即斷開非應急負載。

非應急負載目前主要有下述3種卸載模式：

1）負載手動卸載：應急電源供電時，駕駛員需依次斷開非應急負載開關，對駕駛員負擔較重；

2）匯流條手動卸載：這種卸載模式需要在設計時將所有非應急負載斷路器集成在某根或某幾根匯流條上，應急電源供電時，駕駛員僅需依次斷開這些匯流條，對駕駛員負擔較輕；

3）匯流條自動卸載：這種卸載模式需要在設計時將所有非應急負載斷路器集成在某根或某幾根匯流條上，應急電源供電時，非應急負載匯流條會自動卸載，對駕駛員無負擔。

目前國內外直升機多采用第2種或第3種卸載模式，沒有冗余設計，一旦卸載失敗，駕駛員只能依次斷開非應急負載開關，對駕駛員負擔較重，且會縮短直升機應急供電時間。

本文結合了上述第2種和第3種卸載模式，匯流條先自動卸載，自動卸載失敗時可通過匯流條供電開關進行手動卸載，減輕飛行員負擔，增加應急供電時間。

2 設計方法

電源系統初步設計時，將所有非應急負載斷路器集成在一根非應急匯流條上，然后將非應急匯流條通過卸載接觸器與主匯流條連接。

電源系統詳細設計時，設置了非應急匯流條開關，用于控制卸載接觸器。開關從分“接通”、“正常”和“卸載”三位，默認為“正常”位。電路原理設計時，將卸載接觸器線圈正級連接主匯流條，使其長期處于28V狀態，線圈負極分別與地面電源繼電器、非應急匯流條開關和發電機接觸器關聯，通過控制線圈負極與地的通斷來控制卸載接觸器的狀態，從而控制非應急匯流條與主匯流條的通斷，卸載接觸器控制邏輯見圖1，非應急匯流條狀態邏輯見圖2，狀態邏輯如下：

1）地面狀態

地面電源供電時，卸載接觸器接通，非應急匯流條處于接通狀態；

2）飛行狀態

a）非應急匯流條開關置于“接通”位時，卸載接觸器接通，非應急匯流條處于接通狀態；

b）非應急匯流條開關置于“卸載”位時，卸載接觸器斷開，非應急匯流條處于卸載狀態；

c）非應急匯流條開關置于“正常”位時，若主電源供電，則卸載接觸器接通，非應急匯流條處于接通狀態，若應急電源供電，則卸載接觸器斷開，非應急匯流條處于卸載狀態。這種轉換自動進行，無需駕駛員操作，若自動卸載失敗，則需駕駛員將開關置于“卸載”位，進行手動卸載。

本卸載模式主要有下述技術效果：

1）大多數時候只需將非應急匯流條開關置于“正常”位，即可滿足直升機非應急負載的正常接通，無需因為直升機供電狀態不同而頻繁切換開關狀態；

2）地面電源供電時，非應急匯流條強制接通；

3）主電源供電時，非應急匯流條自動接通；應急電源供電時，非應急匯流條自動卸載，自動卸載失效時，駕駛員還可將開關置于“卸載”位進行手動卸載；

4）應急電源供電時，駕駛員還可視情將開關置于“接通”位進行手動加載（如電池電量富裕時，為降低著陸難度可在著陸前使用），但必須注意該操作會減少應急供電時間，需謹慎使用。

3 實用案例

目前，本設計方法已成功應用在國產AC311A民用直升機上。AC311A直升機于2013年開始設計，2014年開始試飛驗證，2016年取得型號合格證（TC證）并通過AEG審查。目前，以該機型為平臺設計的某輕型武裝直升機和某輕型教練機均處于改裝試飛階段，準備交付使用。

4 結論

本文提出的設計方法實際可行，增加了非應急負載卸載的冗余設計，減輕飛行員負擔，增加應急供電時間。

【參考文獻】

[1]直升機電氣系統詳細設計，中國航空工業總公司，1993.7

[2]某直升機電氣系統詳細設計報告，中國直升機設計研究所，2014.10.