Как выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются?

Наука и техникаHi-Tech

Гладкая мускулатура самолета – электродвигатели

Иван Варгатый

Огромный самолет стоял на земле уже три месяца. Люди выносили из него старые блоки, вырывали целые жгуты старой проводки и прокладывали новые, аккуратно увязывая их по всем стандартам, а на крыло вешали странные штуки, чем-то похожие на утюги. Непонятно было, взлетит ли бомбардировщик с ними вообще? Он и так отрывается от континента нехотя, полóго, словно брошенный вдоль воды «лягушкой» камень... Но вот его наконец выкатили на вольный воздух летно-испытательной станции, к «утюгам» на крыльях подвесили коробки да подперли концевики пластинами. Началась отработка получившего вторую жизнь ракетного комплекса.

В седьмом отсеке на разные голоса гудят блоки, крутятся катушки самописцев, следящих за каждым шагом комплекса… Взвыла уже в который раз АЭГУ, по индикатору побежали красные цифры, несколько секунд – и точки вместо цифр сложились в лаконичную надпись: «Задан выполнено». К016, пусть пока и виртуально, послал в полет четырнадцать ракет. Если бы у него были руки, он бы откинулся на спинку кресла и гордо сложил их за головой. Но за него это сделал довольный инженер, сидящий в кресле штурмана корабля, а стоящий рядом инженер эскадрильи крикнул в люк техникам:

– Ну все, снимайте пэ-пятые и пластинки, поехали предполетную, ставим вылет на пятнадцать!

И завертелся привычный ритуал. Техники мигом растащили стремянки, мотористы взялись открывать капоты двигателей и снимать заглушки, вооруженцы снимали контрольную аппаратуру с катапультных устройств, АОшники вместо заглушек поочередно ставили на приемники скорости шланг «шарманки» КПУ-3 и давали давление, проверяя приборы. Планеристы, осмотрев оперение и дав сделать свои дела вооруженцам, переходили на крыло. Из кабины раздалось:

– От закрылков!

– Есть от закрылков! – ответило эхо из-под крыла.

Хлопнули муфты – и с нарастающим тихим воем привода из крыла начали выползать плоские коробки закрылков. Двадцатипятилетний бомбардировщик готовился лечь ими на родной поволжский воздух: здесь он родился, здесь и летает!

На первых самолетах единственные электрические потребители – свечи зажигания – питались от магнето. Но вот на приборной доске появился электроуказатель поворота (ЭУП), он же «пионер», позже на крыле – закрылки, все это требовало электроприводов разной мощности. Для их питания пришлось установить генератор, порой даже без аккумулятора. Потом число приборов начало расти со страшной скоростью: появились радиостанции, электростартеры двигателей, вспомогательные электроприводы в системах самолета – топливной, кондиционирования и других. Даже в высотомерах (по сути, барометрах) стрелка стала приводиться не напрямую от анероида, а от электродвигателя, разгрузившего чувствительный анероид. Уже к 1950-м годам жгуты проводов на авиатехнике стали толщиной даже не в руку, а в ногу, и изрядная доля проводов в этих жгутах «иннервирует» именно электропривод.

Приборная доска командира Ту-95МС: 1–4 – чисто механические приборы, 5–14 – электромеханические. 1 – часы АЧС-1, 2 – указатель скорости КУС, 3 – вариометр ВАР-30, 4 – высотомер ВМ-15, 5 – электроуказатель поворота ЭУП, 6 – основной авиагоризонт ПКП, 7 – планово-навигационный прибор ПНП, 8 – высотомер УВО, 9 – резервный авиагоризонт АГР, 10 – дальномер ИДР, 11 – переключатель триммера руля высоты, 12 – указатель скорости УСВП, 13 – указатель числа Маха УМ, 14 – указатель угла атаки и перегрузки УАП.

Конечно же, поначалу инженеры-авиастроители обратились к привычным коллекторным электромашинам постоянного тока: они устойчивы к перепадам напряжения, могут питаться от аккумуляторов. К 1940-м годам в мире прочно установился стандарт бортового напряжения постоянного тока 27 вольт, но некоторые системы обязаны сохранять работоспособность при просадке чуть ли не вдвое, имеются даже специальные серии аппаратов (реле и др.), гарантированно работающих при 14 вольтах. Естественно, ток надо не только подать, но и преобразовать в механическую работу – тут и нужен двигатель, неразборчивый в напряжении питания, который все равно будет работать, пусть и с потерей оборотов. Асинхронные двигатели (АД), как рассказано в предыдущем номере (статья «Сила – в музыке транзисторов»), такой устойчивостью похвастаться не могут.

Однако и им нашлось широкое применение: когда счет моторам на борту пошел на сотни, стало ясно, что техобслуживание такой армии будет отнимать массу времени и средств, тут и настал час асинхронных двигателей. Первым делом они заняли место коллекторных там, где нужна работа в течение всего полета, а обслуживание ввиду плотной компоновки крайне затруднено – в приборах. Ротору гироскопа ЭУПа или авиагоризонта нужно вращаться со скоростью в десятки тысяч оборотов в минуту, износ щеток и коллектора двигателя постоянного тока при таких оборотах огромен. Гироскоп же с асинхронным двигателем зачастую не требует обслуживания в течение всего срока службы.

Пришлись ко двору АД и в топливных насосах. Насос с коллекторным двигателем (КД) выполняется либо сальниковым – в этом случае всегда есть проблема уплотнения и дренирования утечек, либо погружным – тут уже на арену выходят загрязнение топлива продуктами износа и опасность взрыва из-за искр при появлении в насосе паров топлива с воздухом. Погружной же асинхронный насос лишен всех этих недостатков. Правда, обороты КД, а с ними и производительность насоса, можно легко регулировать, с асинхронным куда сложнее. Но и в случае с ним есть несложные методы управления помимо применения частотного преобразователя либо фазного ротора, о них ниже.

Итак, как конкретно выглядят авиационные электродвигатели, где установлены и как управляются? И какие генераторы их питают?

Самое романтичное, что происходит на земле, – запуск двигателей. Кто не слышал о команде «От винта!», означающей, что надо покинуть опасную зону воздушного винта? Мощные газотурбинные двигатели (ГТД) почти всегда оснащены газотурбинным же либо воздушным турбостартером, но у двигателей мощностью до 2–3 мегаватт запуск, как правило, электрический. На поршневых двигателях встречается пневмозапуск, но чаще всего – привычный электрический. На легендарном Ан-2 для запуска 9-цилиндрового звездообразного двигателя АШ-62ИР стоит РИМ – редукторно-инерционный механизм. Электродвигатель не соединяется напрямую с коленчатым валом двигателя, как в автомобильном двигателе: на прямой проворот не хватит мощности аккумулятора. От электродвигателя раскручивается маховик, а уже от него при включении муфты сцепления раскручивается коленвал.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Дочь Ра Дочь Ра

Клеопатре суждено было стать последней царицей относительно независимого Египта

Дилетант
Исследователи обнаружили, что черные дыры могут помочь в процветании жизни, а не положить ей конец Исследователи обнаружили, что черные дыры могут помочь в процветании жизни, а не положить ей конец

Черные дыры могут быть не такими губительными для жизни, как предполагалось

Inc.
Погружение в Африку Погружение в Африку

Маршрут доктора Дэвида Ливингстона вглубь Африки спустя 160 лет

Вокруг света
Денис Филиппов: Больших проблем на рынке жилья я бы не прогнозировал Денис Филиппов: Больших проблем на рынке жилья я бы не прогнозировал

Гендиректор фонда Дом.РФ — какие арендные проекты поддерживает государство

Ведомости
Изоляция и гигиена Изоляция и гигиена

Человечество веками платило страшную цену

Дилетант
Ее уже не спасти: 7 признаков того, что вам пора заменить духовку Ее уже не спасти: 7 признаков того, что вам пора заменить духовку

Признаки, сигнализирующие о том, что духовка нуждается в замене

ТехИнсайдер
«А как же шарики?!» Человечество исчерпает запасы гелия быстрее, чем нефти или газа – но есть выход «А как же шарики?!» Человечество исчерпает запасы гелия быстрее, чем нефти или газа – но есть выход

Поставщики начали отказывать в поставках гелия даже научным лабораториям

ТехИнсайдер
Авианосцы ВМС Индии XXI века Авианосцы ВМС Индии XXI века

История постройки авианосца «Викрант»

Наука и техника
Мифотворец Мифотворец

120 лет со дня рождения танцовщика и балетмейстера Сержа Лифаря

Weekend
От бронирования переговорной до входа в бизнес-зал: где используется биометрия в России От бронирования переговорной до входа в бизнес-зал: где используется биометрия в России

Зачем нужна биометрия и как ее использовать в России

ТехИнсайдер
Жизнь без конца Жизнь без конца

Как секс делает нас бессмертными

Men Today
10 неожиданных вопросов Эльдару Хакимову 10 неожиданных вопросов Эльдару Хакимову

Эльдар Хакимов о том, зачем он говорит с домовым и чем плохи затянувшиеся ужины

VOICE
Жизнь застрахуют по долям Жизнь застрахуют по долям

Страховщики запускают продажи долевого страхования жизни

Деньги
«Ночные кошмары: Нарушения сна и как мы с ними живем наяву» «Ночные кошмары: Нарушения сна и как мы с ними живем наяву»

Что науке известно о галлюцинациях, связанных со сном

N+1
Я вас люблю Я вас люблю

Стоит ли признаваться в любви первой?

Лиза
Жизнь по своему коду: как понять свою истинную природу и перестать подстраиваться Жизнь по своему коду: как понять свою истинную природу и перестать подстраиваться

Как достичь внутренней свободы и начать жить в согласии с собой

VOICE
Платеж за доверие Платеж за доверие

Рынок платежных агентов все больше консолидируется вокруг банков

Ведомости
Иностранцы на входе Иностранцы на входе

Как разрабатываются механизмы возвращения иностранного бизнеса в Россию

Ведомости
Древние города Древние города

Что посмотреть в поселениях России, которым более тысячи лет

Лиза
Дорожная карта Дорожная карта

Фильмы, которые помогут увидеть мир

Лиза
Почему оливковое масло считается полезным Почему оливковое масло считается полезным

8 главных преимуществ оливкового масла для здоровья

ТехИнсайдер
«И всюду он гусар» «И всюду он гусар»

Лейб-гвардию Гусарского полка восторженно воспевали в стихах и на полотнах

Дилетант
Как Шаболовка, но в 4 раза выше: мы нашли самый высокий гиперболоид мира Как Шаболовка, но в 4 раза выше: мы нашли самый высокий гиперболоид мира

Canton Tower – самый высокий гиперболоид мира

ТехИнсайдер
И хочется, и колется И хочется, и колется

Совпадает ли наше мнение о косметологии с реальностью? Развеиваем мифы

Grazia
Город нереализованных генпланов Город нереализованных генпланов

Нижний Новгород — лоскутное одеяло из обрывков больших проектов

Weekend
12 способов продлить молодость 12 способов продлить молодость

Рекомендации для того, чтобы увеличить шансы прожить дольше

Лиза
Из отдыха знаменитых Из отдыха знаменитых

Как отдыхали и творили известные дачники?

Лиза
«Мы можем подобрать рекламные механики для любого бизнеса» «Мы можем подобрать рекламные механики для любого бизнеса»

Дмитрий Константин о том, как создать эффективную рекламную платформу

Деньги
Какие ценности есть у ИИ? Ученые изучили Claude и рассказали интересные факты! Какие ценности есть у ИИ? Ученые изучили Claude и рассказали интересные факты!

Как ИИ выражает свои «принципы» в диалогах с людьми

ТехИнсайдер
Я, мы, робот: как андроиды проникли в наши дома и головы Я, мы, робот: как андроиды проникли в наши дома и головы

О том, как роботы медленно, но верно становятся частью нашей жизни

Forbes
Открыть в приложении