飞机电源系统未来发展

篇一：飞机电源系统BIT技术的发展及其应用

飞机电源系统BIT技术的发展及其应用 作者：龙欣欣

来源：《科技创新与应用》2014年第29期

摘 要：现今人们出行对交通工具的选择性是很广泛的，但是去路途较远的地方，最方便快捷的选择是乘飞机，因为其速度是最快的，省时省力。但是所有的交通工具都存在一定的危险性，特别是前段时间的马航失联，更是将人们的注意力汇集到了飞机的安全性上，而飞机电源系统机内自检测技术（Built-in-test，BIT）则是飞机安全飞行的重要保证。飞机电源重要的组成部分（BIT）主要有四个重要的组成部分，也就是飞机电源系统的检测技术、飞机电源系统的信号处理技术、飞机电源系统的故障识别和诊断技术、以及飞机电源系统的故障的处理技术，文章通过对飞机电源BIT的这四个重要的组成部分进行简要的介绍，并对其中的核心技术——故障诊断技术进行详细的论述，进而为我国飞机电源BIT的进一步发展提出了一些建议，并提出了新的发展方向。

关键词：意义；组成部分；发展建议

很多年之前，人类就梦想着可以像鸟类一样自由的在天空中飞翔，但在那时，由于科技水平低下，这仅仅是一个梦想。然而，随着科学技术的不断发展，在今天，这不在是一个梦想，而成为了现实，但是人们并没有因此自满，反而对于新开发的领域，人们充满了探索求知的欲望，因为人们追求的是更好的发展，因此我国的飞机电源系统机内自检测技术（Built-in-test，BIT）逐步成为社会的焦点。

1 飞机电源系统机内自检测技术（Built-in-test，BIT）的意义

在飞机电源系统中应用机内测试技术，能够及时的识别诊断机内故障，并且对故障进行处理，这样就能够减少设备的修复时间，进一步提高系统的故障间隔时间，这就极大地提高了系统的性能，从而提高其可用性。另一方面，减少设备的修复时间，可以减少设备的维护修理费用。也就是说在飞机电源系统中的应用BIT技术，可以有效保障飞机设备的运行，增强了飞机飞行中的可靠性和稳定性，增强了使用飞机的安全性，使得飞机电源系统机内自检测技术是非常重要的，发展飞机电源系统机内自检测技术是非常有必要的。那么什么是飞机电源系统机内自检测技术呢？机内测试（Built-in-test，BIT）指的是系统恶化设备依靠自身所具备的的电路和程序，检测和监控对自身的仪器设备，并对仪器设备所产生的故障进行诊断、隔离以及检测，具备这种故障检测功能的设备就叫做机内测试设备，也就是BIT（Built-in-test）。其实在很久之前国内外在就已经很重视BIT技术的重要应用，并针对该技术的特点制定了相应的使用规范，本世纪七八十年代，美国国防部相继颁发了《设备或系统的BIT、外部测试、故障隔离和测试性要求的验证与评价》与《电子系统及设备测试性大纲》，我国国防科委会也开展了对BIT技术的探究，并颁发了《装备测试性大纲》以及《故障模式影响及危害性分析程序》等规范，随着技术的不断进步与发展，BIT技术现已逐步成为系统设计的一个极为重要的组成，对先进机械的安全使用具有重要意义。

2 简要介绍飞机电源BIT的四个重要的组成部分

2.1 飞机电源系统的检测技术

利用飞机电源系统的检测技术可以及时对飞机的温度、电压、电流、频率以及转速等重要信号和参数进行采集和测量，反映出电源系统的运行状态。所以说优化和简化检测方法，提高检测精度是飞机电源系统检测技术的发展方向。要想有效的提高检测精度，一般是通过提高信号变换精度或是提高A/D转换精度，这两种方法都能够提高检测精度，但是如果在飞机电源中采取了片内带A/D转换器的微处理器的话，不但可以提高精度标准，也能更好的节省硬件。

2.2 飞机电源系统的信号处理技术

利用飞机电源系统的信号处理技术，可以将上述通过飞机电源系统的检测技术采集到的所有数据信息和参数，进行综合的处理和整集，并且将信号进行变换，从其中选出最能反映设备状态的信息，对其除去噪声，从而提取出最有利用价值的信息。

2.3 飞机电源系统的故障识别和诊断技术

利用飞机电源系统的故障识别和诊断技术，能够对飞机电源系统的故障进行诊断和排除，通过分析和整集通过上两种技术得到的有用信息，对现阶段所掌握的关于设备的资料和信息进行进一步审核，对导致故障的原因进行分析和确定，并对其制定有相关的故障解决措施。

2.4 飞机电源系统的故障的处理技术

利用飞机电源系统的故障的处理技术，可以对上述已经识别出的故障进行综合分析，从而预测识别出故障的发展趋势，预计出仪器的剩余使用时长，进而采取有针对性的科学的合理的处理方法，通常所用的方式主要有降级运行、余度供电以及跳闸保护等，此外，还可以设置一些预警信号对相关负责人员进行提醒和警示，保障机电源系统的稳定性，从而进一步保障飞机飞行的安全性。

3 对我国飞机电源系统BIT技术的发展建议

目前我国现有的大多数国产飞机，一般是采用低压直流电源，但也有少数飞机采用的是CSCF交流电或VSCF交流电，这些飞机其自身并不具备自主检测功能，都是采用模拟电路的方式来完成调压保护功能，这使得我国航空事业有些落后于其他国家，并且成为我国航空事业的进一步发展的阻碍，所以说，加快对机电源系统自检测技术的深入探究迫在眉睫。针对我国航空事业的现状，最好在我国飞机电源设计阶段采用BIT技术，牢固树立可测试性设计、可靠性等方面的标准，从而保证设计的综合化、安全化以及标准化，保证我国航空事业的稳定发展。

对我国飞机电源系统BIT技术的发展建议建议一：

高度重视飞机电源系统的数字和物理仿真研究工作。我国现今的的数字仿真技术虽然已经取得了较大的进步和发展，全系统仿真软件现在也已经研发出来了，但是，电源系统的数字和物理仿真研究工作仍存在，较大的完善空间，必须在使用仿真技术的基础之上，进一步开展对闭环系统中的故障仿真的研究，从而获取更为全面的节点特征信息，健全故障字典中的缺失内容，减少冗余检测点和检测电路，保障BIT技术的稳定性和可靠性。

对我国飞机电源系统BIT技术的发展建议建议二：

对故障识别和判断技术方法的深入分析。在BIT技术中处于核心地位的故障的识别和判断技术是非常重要的，因为飞机的电源系统是综合了数字电路和模拟电路两方面的混合体，而且其中还有调压器的闭环控制，一旦故障产生，对其的诊断是极为复杂和麻烦的，因此BIT技术采用了核心软件——微处理器。有的飞机电源BIT中可以采用故障字典的故障诊断方式，通过一些较为模糊的观点对系统的运行状态进行整体的判定，这种方式的选用不仅有效提高了对故障的诊断效率，而且还可以采用分散测试的方式，进而更好地降低字典编写的工作量。 4 结束语

飞机电源系统机内自检测技术（Built-in-test，BIT）是飞机安全飞行的重要保证。文章通过对BIT的四个重要组成部分，也就是飞机电源系统的检测技术、飞机电源系统的信号处理技术、飞机电源系统的故障识别和诊断技术、以及飞机电源系统的故障的处理技术的简要介绍，并对其中的核心技术故障诊断技术的论详细述，为我国飞机电源BIT的进一步发展提出了一些建议，并提出了新的发展方向。希望可以更好地完善飞机电源系统机内自检测技术，推动我国航空事业的发展。

参考文献

[1]陈伟.基于多电飞机的先进供电技术研究[J].飞机设计，2006（4）.

[2]牛星岩，沈颂华.飞机电源系统智能BIT的发展及解决方案[J].仪器仪表学报，2006（S3）.

篇二：飞机电源系统智能BIT的发展及解决方案

飞机电源系统智能BIT的发展及解决方案 作者：陶逢 高霞 王君

来源：《消费电子·理论版》2013年第06期

摘 要：随着经济的飞速发展，飞机作为主要的交通工具之一，无论是在商务、军事或其他领域占据重要位置，而随着飞机性能的不管提升，对飞机电源系统也有着越来越高的要求。本问将针对于飞机电源系统智能BIT的发展现状及发展前景进行相关的分析和总结。 关键词：电源系统；智能BIT；故障诊断率

中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01

一、概述

（一）飞机电源系统的组成及作用

众所周知飞机电源的组成包括主电源、应急电源和二次电源及辅助电源组成。而其中主电源是由航空发动机传动的发电机、电源控制保护设备等构成，其最重要的作用是在飞行中供电。也就是说当航空发动机不工作的时候，主电源是不工作的。而当飞机主电源出现故障的时候，应急电源则起到应急作用。

鉴于机载用电设备的重要性，我们在电压调整精度、频率调整精度、交流电压波形正弦度、电压浪涌和尖峰等方面都有一定的技术标准。

（二）智能BIT

BIT是Built-in-test的缩写，发展于上世纪70年代初，也就是我们所说的机内测试。它是指系统和设备依靠自身的程序和相关的电源对系统自身进行的检测和监控，并根据相关的检测和监控结果对相关的故障进一步进行检测和隔离。它由检测技术、信号处理技术、故障识别和判断技术及预测及故障处理技术四部分组成。

智能BIT作为一门独立的重要的学科，它在飞机电源系统中的运用经历了四个阶段，作为第一代、第二代及第三代BIT技术都或多或少的存在着一定的缺陷。而上世纪90年代初开始设计参禅的第四代BIT技术具有规范化、数字化、综合化、自动化等特征，同时它还具有信息存储的功能，因此我称之为智能BIT技术。

如果BIT技术没有被广泛的运用到飞机电源系统中，那我们将花费很多不必要的时间和经历来排查故障。根据相关的数据统计，我们在没有BIT技术的条件下，我们需要查找飞机电源系统故障的时间要占据整个排故时间的70%，而其中50%左右的设备拆卸是没有必要的，这严重的影响了飞机电源系统的维修及维护，尤其是在经济高速发展的现代化社会，已严重的脱

离了相关要求。所以说BIT技术作为改善系统测试和诊断能力的重要途径，它在提高维修率和保障系统的完好性发挥了重要的作用，目前被广泛的运用于机载电源系统中，但随着多电飞机的飞速发展，飞机电源系统整体性能的提升对BIT提出了更高的要求。

二、BIT技术的发展现状及存在的问题

目前我国BIT技术相对与国外先进水平来说还具有一定的差距，尤其是BIT在系统自身的检测和故障诊断及隔离方面存在着诊断能力差、虚警率高等问题，在系统检测过程中对故障的判断途径及依据相对单一，在不考虑其他单元对被检测单元影响及关联下采用“非此即彼”的简单决策方法来进行故障诊断。尤其是不能识别间歇故障的缺陷严重阻碍了BIT技术的发挥。而我们称之为智能BIT的第四代BIT技术它将信息化、系统化、电子技术等进行有机结合，在设计时将其分级设计成系统级、分系统级、模块级、甚至更加细化到元器件级来进行系统测试和故障排查。相对之前的第一代、第二代、第三代BIT技术，作为第四代的智能BIT技术需要综合考虑到更多的环境因素及系统自身的历史动态信息并运用专家系统等人工智能技术来提高BIT技术对被测试系统和设备的特性变化，从而提高故障诊断的准确性。甚至于智能BIT能有效的对被检测系统或设备进行连续、全面的跟踪监控和分析，从而避免“非此即彼”的简单决策方法而导致的虚警率。

三、飞机电源系统智能BIT的解决方案

智能BIT主要由智能设计、智能检测、智能诊断、智能决策四个方面组成。这四个组成部分起着相铺相成的作用，其中智能BIT的智能诊断组成部分是提高BIT检测性能、降低虚警率的关键所在。

（一）将BIT电路与人工智能相结合

BIT的计算能力越大，那么它对空间、重量及计算要求将有着更大的需求，而相对与增加硬件模块这一措施来说，最可行的方法则是将智能BIT的技术和方法集成到BIT的设计中去，利用不断更新的人工智能集成电路芯片来降低智能BIT的资源要求。目前国外的研究也多是采用此种方法，即通过在LRU或者现场可更换模块中采用一种包含专业处理器和存储器的特定BIT电路加上各种智能软件来实现智能BIT的检测和诊断等。

（二）综合运用集中式和分层分布式专家系统进行故障诊断

常规的BIT技术在进行系统故障检测和诊断时经常采用“非此即彼”的简单决策方法，从而导致了较高的虚警率。而智能化程度越高的智能BIT则是更多的采用分层集成式的组织结构。因此为了提高智能BIT的诊断率我们应该根据不同系统的格子布局来综合运用集中式和分层分布式的检测系统来消除此类虚警率。

（三）增强智能BIT的信息来源

常规BIT在进行系统故障检测和诊断时通常是根据单一的BIT的内部检测信息进行故障诊断。但在实际检测过程中温度、载体等外部信息都有可能影响到诊断结果。因此我们在运用智能BIT进行飞机电源系统的检测和故障诊断时要充分运用智能软件，综合考虑相关的外部信息例如温度、载体等其他系统的状态信息来进行诊断，以确保故障诊断结果的正确性。

（四）充分利用相关的历史维修数据

常规的BIT在进行系统故障检测和诊断时未考虑过相关的历史维修数据，因此它不能识别间歇性故障，这也是造成向警率高的一个重要原因。而我们在飞机电源系统中运用智能BIT时则要充分利用相关的历史维修数据来识别被测单元的虚警和间歇性故障。甚至于我们要对相关的历史数据进行综合分析来进一步准确无误的确定该单元的实际故障问题，从而提高智能BIT的故障诊断率和准确性。

四、结论

跟国际先进水平相比，我国智能BIT在飞机电源系统中的运用方面还是具有一定的差距，因此我们要取长补短，更加重视智能BIT在飞机电源系统中的运用，使得我国的航空和军事事业能的到进一步的发展。

参考文献：

[1]石尚斌，周天健.电网络与设备的计算机故障诊断[M].北京：航空工业出版社，1989.

[2]张宝珍，曾天翔.智能BIT技术[J].测控技术，2000，11.

篇三：飞机电源系统BIT技术的发展及应用论文

飞机电源系统BIT技术的发展及应用论文

摘 要：飞机电源系统机内自检测技术（Built-in-test，BIT）是飞机安全飞行的重要保证。文章通过对BIT的四个重要组成部分，也就是飞机电源系统的检测技术、飞机电源系统的信号处理技术、飞机电源系统的故障识别和诊断技术、以及飞机电源系统的故障的处理技术的简要介绍，并对其中的核心技术故障诊断技术的论详细述，为我国飞机电源BIT的进一步发展提出了一些建议，并提出了新的发展方向。

很多年之前，人类就梦想着可以像鸟类一样自由的在天空中飞翔，但在那时，由于科技水平低下，这仅仅是一个梦想。然而，随着科学技术的不断发展，在今天，这不在是一个梦想，而成为了现实，但是人们并没有因此自满，反而对于新开发的领域，人们充满了探索求知的欲望，因为人们追求的是更好的发展，因此我国的飞机电源系统机内自检测技术（Built-in-test，BIT）逐步成为社会的焦点。

1 飞机电源系统机内自检测技术（Built-in-test，BIT）的意义 在飞机电源系统中应用机内测试技术，能够及时的识别诊断机内故障，并且对故障进行处理，这样就能够减少设备的修复时间，进一步提高系统的故障间隔时间，这就极大地提高了系统的性能，从而提高其可用性。另一方面，减少设备的修复时间，可以减少设备的维护修理费用。也就是说在飞机电源系统中的应用BIT技术，可以有效保障飞机设备的运行，增强了飞机飞行中的可靠性和稳定性，增强了使用飞机的安全性，使得飞机电源系统机内自检测技术是非常重要的，

发展飞机电源系统机内自检测技术是非常有必要的。那么什么是飞机电源系统机内自检测技术呢？机内测试（Built-in-test，BIT）指的是系统恶化设备依靠自身所具备的的电路和程序，检测和监控对自身的仪器设备，并对仪器设备所产生的故障进行诊断、隔离以及检测，具备这种故障检测功能的设备就叫做机内测试设备，也就是BIT（Built-in-test）。其实在很久之前国内外在就已经很重视BIT技术的重要应用，并针对该技术的特点制定了相应的使用规范，本世纪七八十年代，美国国防部相继颁发了《设备或系统的BIT、外部测试、故障隔离和测试性要求的验证与评价》与《电子系统及设备测试性大纲》，我国国防科委会也开展了对BIT技术的探究，并颁发了《装备测试性大纲》以及《故障模式影响及危害性分析程序》等规范，随着技术的不断进步与发展，BIT技术现已逐步成为系统设计的一个极为重要的组成，对先进机械的安全使用具有重要意义。

2 简要介绍飞机电源BIT的四个重要的组成部分

2.1 飞机电源系统的检测技术

利用飞机电源系统的检测技术可以及时对飞机的温度、电压、电流、频率以及转速等重要信号和参数进行采集和测量，反映出电源系统的运行状态。所以说优化和简化检测方法，提高检测精度是飞机电源系统检测技术的发展方向。要想有效的提高检测精度，一般是通过提高信号变换精度或是提高A/D转换精度，这两种方法都能够提高检测精度，但是如果在飞机电源中采取了片内带A/D转换器的微处理器的话，不但可以提高精度标准，也能更好的节省硬件。

2.2 飞机电源系统的信号处理技术

利用飞机电源系统的信号处理技术，可以将上述通过飞机电源系统的检测技术采集到的所有数据信息和参数，进行综合的处理和整集，并且将信号进行变换，从其中选出最能反映设备状态的信息，对其除去噪声，从而提取出最有利用价值的信息。

2.3 飞机电源系统的故障识别和诊断技术

利用飞机电源系统的故障识别和诊断技术，能够对飞机电源系统的故障进行诊断和排除，通过分析和整集通过上两种技术得到的有用信息，对现阶段所掌握的关于设备的资料和信息进行进一步审核，对导致故障的原因进行分析和确定，并对其制定有相关的故障解决措施。

2.4 飞机电源系统的故障的处理技术

利用飞机电源系统的故障的处理技术，可以对上述已经识别出的故障进行综合分析，从而预测识别出故障的发展趋势，预计出仪器的剩余使用时长，进而采取有针对性的科学的合理的处理方法，通常所用的方式主要有降级运行、余度供电以及跳闸保护等，此外，还可以设置一些预警信号对相关负责人员进行提醒和警示，保障机电源系统的稳定性，从而进一步保障飞机飞行的安全性。

3 对我国飞机电源系统BIT技术的发展建议

目前我国现有的大多数国产飞机，一般是采用低压直流电源，但也有少数飞机采用的是CSCF交流电或VSCF交流电，这些飞机其自身并不具备自主检测功能，都是采用模拟电路的方式来完成调压保护功

能，这使得我国航空事业有些落后于其他国家，并且成为我国航空事业的进一步发展的阻碍，所以说，加快对机电源系统自检测技术的深入探究迫在眉睫。针对我国航空事业的现状，最好在我国飞机电源设计阶段采用BIT技术，牢固树立可测试性设计、可靠性等方面的标准，从而保证设计的综合化、安全化以及标准化，保证我国航空事业的稳定发展。

对我国飞机电源系统BIT技术的发展建议建议一：

高度重视飞机电源系统的数字和物理仿真研究工作。我国现今的的数字仿真技术虽然已经取得了较大的进步和发展，全系统仿真软件现在也已经研发出来了，但是，电源系统的数字和物理仿真研究工作仍存在，较大的完善空间，必须在使用仿真技术的基础之上，进一步开展对闭环系统中的故障仿真的研究，从而获取更为全面的节点特征信息，健全故障字典中的缺失内容，减少冗余检测点和检测电路，保障BIT技术的稳定性和可靠性。

对我国飞机电源系统BIT技术的发展建议建议二：

对故障识别和判断技术方法的深入分析。在BIT技术中处于核心地位的故障的识别和判断技术是非常重要的，因为飞机的电源系统是综合了数字电路和模拟电路两方面的混合体，而且其中还有调压器的闭环控制，一旦故障产生，对其的诊断是极为复杂和麻烦的，因此BIT技术采用了核心软件——微处理器。有的飞机电源BIT中可以采用故障字典的故障诊断方式，通过一些较为模糊的观点对系统的运行状态进行整体的判定，这种方式的选用不仅有效提高了对故障的诊断

效率，而且还可以采用分散测试的方式，进而更好地降低字典编写的工作量。

4 结束语

飞机电源系统机内自检测技术（Built-in-test，BIT）是飞机安全飞行的重要保证。文章通过对BIT的四个重要组成部分，也就是飞机电源系统的检测技术、飞机电源系统的信号处理技术、飞机电源系统的故障识别和诊断技术、以及飞机电源系统的故障的处理技术的简要介绍，并对其中的核心技术故障诊断技术的论详细述，为我国飞机电源BIT的进一步发展提出了一些建议，并提出了新的发展方向。希望可以更好地完善飞机电源系统机内自检测技术，推动我国航空事业的发展。

参考文献

[1]陈伟.基于多电飞机的先进供电技术研究[J].飞机设计，2006

（4）.

[2]牛星岩，沈颂华.飞机电源系统智能BIT的发展及解决方案

[J].仪器仪表学报，2006（S3）.

篇四：现代飞机电源的发展

浅述现代飞机电源的发展

摘 要：现代飞机的电源系统是飞机上一个较为重要的系统，它主要是由电源、辅助电源、应急电源、二次电源、电源保护、调节、稳定、检测电路等部分组成。现代飞机的电源系统包含四种类型。现代飞机电源的发展趋势将是我们主要探讨的问题。

关键词：现代飞机；电源；发展趋势

中图分类号：v242.2 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013） 04-0029-01

一、引言

飞机上的电源系统主要是向飞机上所有的用电设备提供电能服务的，如：飞行控制系统、武器控制系统、照明及防冰设置、各种电子设备、生活设施等。飞机电源系统的供电质量及其可靠性程度影响着飞机的正常工作，是保证飞机完成安全飞行和作战任务的基础。随着科学技术的不断进步，飞机电源系统逐渐发生了变化。 现代飞机有很多各种电子设备组成，这些电子设备加大了飞机的用电负载，也使得用电负载出现了复杂的特性。如：雷达、导航设备内部的开关电源，当电网电压降低时将会吸取更大的电流，这属于恒功率负载。再例如：各种电力回传机构、电动机等属于再生性负载。这些负载的存在都将影响着飞机电源系统的稳定，这也会对飞机机载电子系统带来不利影响，严重的环江 导致飞机产生危险操作。因此，必须对飞机的电源系统的发展趋势进行研究和分析，以此来确定更适合的电源系统。

二、飞机电源系统的发展过程

随着国际航空科学技术的迅猛发展，飞机在飞行速度、飞行高度、飞行航程、作战性能等方面均有了较大提高。因此，飞机上的各种电子设备在不断增加，用电量的增加也对飞机电源系统的系统结构和控制程度提出了较高的要求。现代飞机电源系统的发展主要经历了28v低压直流电源、270v高压直流电源、400hz恒频交流电源、360-800hz 115/200v变频交流电源。

（一）低压直流电源系统

这是飞机最早采用的电源系统，50年代以前的飞机电源系统都是这汇总电源系统。目前仍在很多小型飞机和直升飞机上使用。这是飞机电源系统发展的重要里程碑。飞机的这种直流电源系统的发展经历了将近一百年的时间，它的额定电压也由最初的6v、12v转变为如今的28v。该电源系统主要由直流发电机、调压器、保护器、滤波器组成。

（二）高压直流电源系统

270v的直流高压电源系统曾经被美国的f-14a战斗机使用，在局部配置了高压直流供电技术。该系统有发电机、控制器组成。美国的f-22、f-35两款战斗机分别采用了65kw＼250kw的270v高压直流发电系统。这也将是今后飞机电源发展的主要方向之一。

（三）恒频交流电源系统

随着科学技术的不断进步，飞机上的电子设备不断增加，也就增加了飞机上的用电量。同时还对飞机电源的供电质量提出了较高的

要求，原来的低压直流电源已经不能继续满足飞机用电发展的需要，面对这样的挑战，飞机交流电源系统得到了发展。恒频交流电源系统主要是指恒速恒频交流电系统、变速恒频交流电系统。恒频交流电源系统主要是通过恒速的传动装置来使发电机进行恒速运转，最终产生恒频的交流电。这也是目前全球各国飞机使用较为普遍的一种飞机电源系统。而变速恒频交流电源系统则是通过电子功率变换器将变频发电机输出的变频交流电转变为恒频交流电。该电源系统主要是由飞机的发动机直接来驱动，输出的交流电频率随着飞机转速的变化而发生变化，最后通过功率变换器转变为恒频交流电。

（四）变频交流电源系统

飞机上最早使用的交流电源系统中就包含变频交流电源。该电源系统主要是由飞机的发动机通过减速器直接驱动发电机的，它所输出的交流电频率随着发动机转速的变化而变化。目前，装有涡轮螺旋桨发动机或涡轮轴发动机的飞机上使用该电源系统。又将该系统成为：窄变频交流电源系统。

三、现代飞机电源发展趋势

目前，大部分飞机上的辅助能源是液压能、电能、气压能三者并存的。这三大辅助能源的存在大大降低了飞机发动机的性能，使得飞机系统变的更为复杂，飞机重量增加，飞机的耗费也增加。对于不同类型的飞机而言所采用的电源系统是不同的，如果用电能取代了气压能和液压能，将大大降低飞机的重量，能在很大程度上提高

飞机飞行的可靠性和维修性，并且对于降低飞机的易损性、延长飞机的使用寿命有着积极的作用。因此，未来飞机电源系统的发展方向将是：由电能来逐步取代液压能和气压能。而现代飞机也正朝着多电飞机、全电飞机的方向发展。国外最新研制的机型中boeing787、a380等民用客机正采用变频交流电源系统。

boeing787飞机项目研究的进展，使“多电”飞机将成为飞机发展的趋势。其大容量的供电系统、广泛的采用电力动作技术，不仅可以减低飞机的重量，还能提高飞机的可靠性和维修性，更能降低飞机的运营成本。例如：boeing787飞机就是一款典型的“多电”商用飞机，它的设计更接近于“全电”飞机，它的总发电功率是1450kva。这款飞机的电源系统不同于过去的波音飞机，飞机上的电源来自于安装在发动机上的4个230v交流250kw的变频发电机和安装在辅助动力装置上的两个230v交流225kv的变频发电机共同构成的。boeing787飞机取消了原有的气源系统。这种设计不仅又花了飞机能源的使用，更提高了飞机发动机的使用效率。再例如：f-35战斗机就是一款典型的“多电”战斗机，它的技术更先进，它是完全按照“多电”飞机来设计的，这样的设计使得该款战斗机能携带更多的高能武器。

总之，飞机的电源系统的优劣将直接决定飞机的使用性能，随着科技的进步、社会的发展，飞机的性能将被不断提升，从飞机电源系统的发展规律，我们可以猜测到未来飞机电源系统的发展方向：未来飞机电源将朝着大功率、小型化、可靠性高的方向发展，这也

是各国战斗机、民用飞机电源系统发展的必然趋势。 参考文献：

[1]戴卫力等.航空起动/发电系统的发展趋势与研究现状[j].航空科学技术，2010，05.

[2]王舰.浅析民用飞机电源系统发展趋势[j].内江科技，2009，05.

[3]刘铭，黄纯洲，李勤.飞机机载机电系统多电技术的发展现状

[j].航空科学技术，2005，06.

篇五：航空飞机电源系统教案(经典87页)

第一章 概述

第一节 飞机电源系统的发展概况

飞机电源系统的作用:----产生和传输电能

以提供机上各系统的各种用电设备用电

（如飞行控制，飞行管理，雷达，通信导航，防冰加温，生活服务和照明等）。

分类：1、机载电源主要以直流为主的

早期的中小型活塞式发动机飞机，如安-2、运-5、立-2、伊尔-12和C-46飞机等，其28伏的低压直流电源由（活塞式）发动机经过减速器直接驱动直流发电机，

系统

安-12、安-24、运-七、肖特-360和SAAB-340\ERJ-145等机型 另外，应急电源由蓄电瓶提供，少量负载用的交流电源则由旋转变流机（直流?直流电动机?交流发电机?交流）提供。

中经变压整流，稳压而获得

涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机飞机的电源系统。在这些飞机上，交流电源系统采用了无刷交流发电机；

每台交流发电机由相应的发动机通过恒速传动装置（CSD）来驱动，飞机上，恒速传动装置与交流发电机合为一体，成为所谓的整体传动发电机（IDG）。

飞机上采用的晶体管调压，从而既降低了飞机设备的重量，又提高了系统的工作可靠性。控制电路在保留了某些继电器、接触器的基础上，增加了晶体管元件，集成电路和电子计算机，使系统自动化程度大大提高。

数字、文字信息显示代替了过去的某些指示仪表；EICAS / ECAM

一些主要部件都具有自检测功能。

1

波音777飞机的交流发电机最大120KVA；

在757飞机上，应急系统还增设了RAT（冲压空气涡轮）驱动的交流发电机，其容量为7.5KVA，（HMG：A-340---2.5KVA）

它与原有的电瓶、静变流机系统一同向飞机重要交、直流负载提供应急电源，大大提高了系统的工作可靠性。

现代飞机电源系统组成：

1、 主电源：主电源系统是飞机上全部电器负载的能源；

2、 二次电源：二次电源是用来变换主电源的电压、电流和频率

的电源设

备，如变压整流器、变流机等；

3、 应急电源：应急电源作为一个独立的电源系统，当主电源失

效时，

由应急电源向机上重要用电设备供电；

4、 辅助电源：辅助电源系统只存在于大型飞机和某些中型飞机

上，

功用是在航空发动机不运转时，由辅助动力装置（APU）

驱动发电机而发电，常用于地面检查，在空中也可用于给机上用电设备供电。此外，现代大多数运输机上都装备有地面交、直流电源插座，以供地面通电检查和发动机的起动。

2

第二节 电源系统主要设备在机上的分布

一、设备舱电气设备

飞机上电源系统主要电气设备在设备舱的分布及安装，不同机型是有差别的。

三叉-2E：

主要的电源系统电气设备安装在前设备舱（如图1-2-1） 这些设备有：主发电机控制组件（GCU）、

APU发电机控制组件（APUGCU）、

交流地面电源控制组件、

变压整流器、

电瓶、

静变流机等。

波音757：E/E

主要的电源系统电气设备安装在主设备中心和后设备中心。 主设备中心： IDG和APU发电机的控制组件（GCU），=（电源控制盒）

汇流条电源控制组件（BPCU），

电源配电板和两台主变压整流器；

主设备中心前区：主电瓶及其充电机，静变流机；

后设备中心：APU电瓶及其充电机，APU变压整流器。（如图1-2-2）

（主要的电源系统电气设备功用）

1、主发电机（IDG）、APU发电机电源控制组件具有控制、调压和保护功用；

2、交流地面电源控制组件或汇流条电源控制组件（BPCU）具有供电控制、过压保护和逆相序保护。

3、变压整流器是把作为主电源的交流电变换为低压直流电的装置。

4、机上电瓶：可用于起动APU

（波音757飞机的APU起动电源由独立的APU电瓶提供），

5、主电瓶主要是作为应急电源，当主电源失效时，向机上重要用电设备供电。

3

6、静变流机是应急电源的重要设备，当主电源失效时，由主电瓶通过静变流机提供单相交流电（115V）。

图1-2-1 三叉-2E飞机电源系统主要电气设备

图1-2-2 波音757飞机电源系统主要电气设备

二、飞机上的电源控制、配电和指示装置

（一）三叉-2E飞机

1. 电气控制面板（BE / C）----（如图1-2-3）

（1） 位置：驾驶舱右侧的随机控制板BE上，有一块分板C，这块面

板称电气

控制面板（BE / C），它是电源系统的主控面板。

（2） 布局：控制电门、安培表、伏特表、频率表，磁指示器和汇流

条失效警

告灯。

（其特点是：面板上的指示和操纵装置仿照系统的实际布局，给人产生形象、直观的印象。）

2. 配电板 -------- 图1-2-4 三叉-2E飞机主配电板（BA）

（1）位置：在驾驶舱和随机控制面板（BE）垂直相接处

（2）布局：A、安装有由13块辅助面板组成的面板，称主配电板（BA）

左侧6块辅助面板装配有交流电保险丝和跳开关；

右侧7块辅助面板装配有直流电保险丝和跳开关。

（面板旁标有字母，为便于查找，保险丝和跳开关尽可

能按系统分布，并标有色标。面板内垂直安装有铜棒形的汇

流条。）

B、驾驶舱右壁下部，装配有飞行和灭火配电板，上面

分布有飞

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行系统的跳开关。

C、前设备舱中，还有主交流配电板，直流配电板，电

瓶配电板。

这些板上装有保险丝、跳开关和接触器。

（二）波音757飞机----图1-2-5 波音757飞机电源系统面板

1.驾驶舱顶板上的电气系统控制面板（P5）

P5是电源系统的主控面板。

面板上装有电源系统的控制装置和警告、指示装置（如图1-2-5），包括各控制电门和信号指示灯。

特点：面板上的指示和操纵装置仿照系统的组成和实际布局，给人产生形象、直观的印象； 控制电门是按压式开关，控制电门和信号指示灯组合在一起，形成灯组合开关。

2、随机上的辅助电气系统控制面板（P61）

P61-------------电源系统的辅助控制面板。

主要安装有主发电机和APU发电机的励磁人工复位开关，三个开关也是按压式的灯组合开关。

3、.EICAS指示装置 图1-2-6 波音757飞机电源系统面板EICAS电气/液压维护页

EICAS电气/液压维护页中，显示当前电源系统中：

（1）、主要参数：供电的交、直流电源的功率、电压、频率、电流和负载状况等；

（2）、信息：以数字、文字形式显示电源系统的故障、状态和维护内容。

4、配电板------图1-2-7 波音757飞机配电板

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