多电飞机的特征

大大提高 可靠性
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多电飞机的特征：(1-2)简化或取消附件机匣 多电飞机的优点
附 件 机 匣 是一个复杂的齿轮传动装置；
将发动机的机械能传到各设备；
包括滑油泵、燃油泵、液压泵、 发电机、起动机。

B787——简化附件机匣，附件机匣上仅有起动发电机 F-35的IPU ——取消附件机匣，起动发电机和发动机组 合于一体。
F-35 美国洛·马公司 空机重量 ：13,020公斤 标准的武器配备：2枚空空 弹和2 枚JDAM
Pratt & Whitney JSF119-611加
力涡扇发动机
6
6
多电飞机与电力电子： 提纲
1. 多电飞机的诞生
2. 多电飞机的特征
3. 多电飞机的电源和用电设备 4. DC电源和AC电源系统的比较 5. 南航大学在航空电源方面的研究 6. 结论
附件机匣传动 的液压泵和飞 机的液压管路

提高飞机的可 靠性生命力和 经济性
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替 集中式飞机液压能源的替代
序号 1 2 3 部件名称 副翼 升降舵 方向舵 作动面积/m2 6× 4 6×12 2×20 作动功率/kW 总功率/kW 6× 6 6×10 2×10 36 60 20
B787大功率调速电动机
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替 电动环境控制系统压气机
气压能和机械能
电动环境控制系统压气机
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替 多电飞机的优点 ② 集中式飞机液压能源的替代
飞机舵面和其它机构的操纵 集中式液压系统
机电作动机构或 电液作动机构
① 不提取发动机的压缩空气 ② 取消或简化附件传动机匣 ③ 采用气浮/磁浮轴承，省去滑油系统
2. 电能代替集中式的液压、气压能、机械能 多电飞机是飞机技术的全局性优化
① 简化了飞机和发动机结构，迎风面积小，节省能源 ② 减少了地面支援设备 ③ 改善了飞机的可靠性、维护性、生命力和经济性
4 5
6
115V 360 － 800HzAC 230V 360 － 800HzAC
28VDC
冰箱电动压缩机 燃料泵
燃料泵
B787使用的变频交流和28V直流电动机
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替
气压能和机械能
序号 1 2 3 4 设备名称 电动液压泵 电动压气机 电动风扇 制氮电动机 调速电动机总功率 数量 4 4 2 1 单台功率/kW 75 75 25 50 总功率/kW 300 300 50 50 700
简化或取消附件机匣，省去了空气或燃气起动机及相关设备。
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多电飞机的特征：(1-3) 采用气浮 /磁浮轴承 IPU 和内装起动发电机
扇轴驱动发电机
采用气浮/磁浮轴承，省去滑 油系统，可靠性高
高压起动发电机
磁轴承
SR起动/发电机
陶瓷涡轮机
双模式燃烧室
磁轴承
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替 多电飞机的特点
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多电飞机的特征：概要
1. 多电发动机是多电飞机技术的核心
– 不提取发动机的压缩空气 – 取消或简化附件传动机匣 – 采用气浮/磁浮轴承，省去滑油系统
2. 电能代替集中式的液压、气压能、机械能
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多电飞机的特征：传统飞机的能量分配
推力
电能， 航电、照 明、风机、 娱乐等
气压能， 高温高压空 气用于座舱 增压、防冰 和环控
- 发动机联盟GP7200
4
21 世纪初的三种新飞机 21 世纪初的三种新飞机
B787 美国波音公司 空机重量 ：115,000公斤 载客量：210~330人
双发，双通道
发动机： - 通用电气GEnx - 劳斯莱斯(Rolls-Royce)Trent 1000
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21 世纪初的三种新飞机 21 世纪初的三种新飞机
液压能， 舵面、起 落架、舱 门等操纵
机械能， 发电机、 燃油和 滑油泵
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多电飞机的特征：(1-1)不提取发动机压缩后的空气 多电飞机的优点 提取发动机压缩空气
电气加温和防冰设备； 电动飞机环境控制系统（增压，温度和湿度的调节）； 提取轴马力比引气更省燃油。
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多电飞机的特征：(1-1)不提取发动机压缩后的空气 多电飞机的优点
A380 欧洲空客公司
B787 美国波音公司 F-35 美国洛·马公司
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21 世纪初的三种新飞机 21 世纪初的三种新飞机
A380 欧洲空客公司 空机重量 ：280,000公斤
最大载客量：555-853人
四发，双通道，双层 发动机：4台涡轮风扇喷气式 发动机 - 罗尔斯-罗伊斯公司Trent900
4 5 6
7 8
配平 襟翼与阻力板 起落架
机轮刹车和转向控制 作动系统总功率
205
50 150 175
9
50 150 175
9 550
A380飞机的操纵部件和作动功率
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替 使用EMA和EHA EMA替代液压作动机构
机电作动机构EMA
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替 使用EMA和EHA EHA替代液压作动机构
民用航空技术交流会
多电飞机与电力电子
严仰光，张方华
南京航空航天大学
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多电飞机与电力电子： 提纲
1. 多电飞机的诞生
2. 多电飞机的特征
3. 多电飞机的电源和用电设备 4. DC电源和AC电源系统的比较 5. 南航大学在航空电源方面的研究 6. 结论
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21 世纪初的三种新飞机 21 世纪初的三种新飞机
电液作动机构EHA
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替 大功率调速电机控制器 集中式飞机液压能源的替代
Controls
Output Filter Common Motor Start Controller (CMSC)
大功率调速电机控制器
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多电飞机的特征：总结
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1. 多电发动机是多电飞机技术的核心
现有飞机的二次能源
多电飞机的二次能源
气压能
机械能 液压能 电 能
机械能
液压能 气压能 电
电能
能
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多电飞机的特征：(2)飞机上的二次能源用电能代替
① 气压能和机械能
序号 1 2 3 使用电能 230V 360 － 800HzAC 230V 360 － 800HzAC 115V 360 － 800HzAC 设备名称 环境控制系统循环风扇 冰箱电动压缩机 设备冷却风扇