一种直升机非应急负载卸载设计

刘搏

【摘 要】当直升机主电源失效时，为延长直升机的应急供电时间，必须将不影响飞行安全的用电负载（即非应急负载）断开。本文提出一种直升机非应急负载的卸载设计，能够减少飞行员负担，增加应急供电时间。

【关键词】直升机、非应急负载；卸载设计

中图分类号： V249；V279 文献标识码： A 文章编号： 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

直升机用电负载可以分为两类，一类影响飞行安全，称为应急负载，一类不影响飞行安全，称为非应急负载。当直升机主电源失效，应急电源供电时，为延长应急供电时间，应立即断开非应急负载。

非应急负载目前主要有下述3种卸载模式：

1）负载手动卸载：应急电源供电时，驾驶员需依次断开非应急负载开关，对驾驶员负担较重；

2）汇流条手动卸载：这种卸载模式需要在设计时将所有非应急负载断路器集成在某根或某几根汇流条上，应急电源供电时，驾驶员仅需依次断开这些汇流条，对驾驶员负担较轻；

3）汇流条自动卸载：这种卸载模式需要在设计时将所有非应急负载断路器集成在某根或某几根汇流条上，应急电源供电时，非应急负载汇流条会自动卸载，对驾驶员无负担。

目前国内外直升机多采用第2种或第3种卸载模式，没有冗余设计，一旦卸载失败，驾驶员只能依次断开非应急负载开关，对驾驶员负担较重，且会缩短直升机应急供电时间。

本文结合了上述第2种和第3种卸载模式，汇流条先自动卸载，自动卸载失败时可通过汇流条供电开关进行手动卸载，减轻飞行员负担，增加应急供电时间。

2 设计方法

电源系统初步设计时，将所有非应急负载断路器集成在一根非应急汇流条上，然后将非应急汇流条通过卸载接触器与主汇流条连接。

电源系统详细设计时，设置了非应急汇流条开关，用于控制卸载接触器。开关从分“接通”、“正常”和“卸载”三位，默认为“正常”位。电路原理设计时，将卸载接触器线圈正级连接主汇流条，使其长期处于28V状态，线圈负极分别与地面电源继电器、非应急汇流条开关和发电机接触器关联，通过控制线圈负极与地的通断来控制卸载接触器的状态，从而控制非应急汇流条与主汇流条的通断，卸载接触器控制逻辑见图1，非应急汇流条状态逻辑见图2，状态逻辑如下：

1）地面状态

地面电源供电时，卸载接触器接通，非应急汇流条处于接通状态；

2）飞行状态

a）非应急汇流条开关置于“接通”位时，卸载接触器接通，非应急汇流条处于接通状态；

b）非應急汇流条开关置于“卸载”位时，卸载接触器断开，非应急汇流条处于卸载状态；

c）非应急汇流条开关置于“正常”位时，若主电源供电，则卸载接触器接通，非应急汇流条处于接通状态，若应急电源供电，则卸载接触器断开，非应急汇流条处于卸载状态。这种转换自动进行，无需驾驶员操作，若自动卸载失败，则需驾驶员将开关置于“卸载”位，进行手动卸载。

本卸载模式主要有下述技术效果：

1）大多数时候只需将非应急汇流条开关置于“正常”位，即可满足直升机非应急负载的正常接通，无需因为直升机供电状态不同而频繁切换开关状态；

2）地面电源供电时，非应急汇流条强制接通；

3）主电源供电时，非应急汇流条自动接通；应急电源供电时，非应急汇流条自动卸载，自动卸载失效时，驾驶员还可将开关置于“卸载”位进行手动卸载；

4）应急电源供电时，驾驶员还可视情将开关置于“接通”位进行手动加载（如电池电量富裕时，为降低着陆难度可在着陆前使用），但必须注意该操作会减少应急供电时间，需谨慎使用。

3 实用案例

目前，本设计方法已成功应用在国产AC311A民用直升机上。AC311A直升机于2013年开始设计，2014年开始试飞验证，2016年取得型号合格证（TC证）并通过AEG审查。目前，以该机型为平台设计的某轻型武装直升机和某轻型教练机均处于改装试飞阶段，准备交付使用。

4 结论

本文提出的设计方法实际可行，增加了非应急负载卸载的冗余设计，减轻飞行员负担，增加应急供电时间。

【参考文献】

[1]直升机电气系统详细设计，中国航空工业总公司，1993.7

[2]某直升机电气系统详细设计报告，中国直升机设计研究所，2014.10.