engineering_ru | Наземное электропитание самолётов

Ящик на колёсах со шлангом - это ведь очень интересно, правда?

Как все поняли, сегодня мы здесь про наземное питание самолётов.

Большинство современной техники внутри работают электротоком.
На самолётах когда-то давно ток этот был постоянным, напряжением 27 В, и всех всё устраивало.
Потом запросы самолётных потребителей стали расти, и мощности - увеличиваться.
Мощность производителя электричества - это какую силу тока он может выдать и какое при этом поддерживать напряжение в сети. То есть, произведение силы тока на напряжение.
Увеличивать мощность, соответственно, можно по двум направлениям - увеличением силы тока или увеличением напряжения.
1. Сначала стали увеличивать силу тока. Потому что имеющиеся потребители уже были рассчитаны на постоянное напряжение 27 В, и менять всю систему было трудно.
Силу тока увеличивать хорошо, но не очень. Потому что при протекании тока по проводу, имеющему сопротивление, выделяется тепло, пропорциональное квадрату величины тока. И на участке с сопротивлением на нагрев тратится часть исходного напряжения. То есть, к потребителю приходит меньше напряжения.
Для уменьшения потерь надо уменьшать сопротивление провода, а поскольку используемая в проводке медь - это и так уже второй по лучшести проводник (после серебра), то остаётся только увеличивать сечение провода.
Медь тяжёлая, а поднимать в воздух толстые провода - это значит уменьшать полезную нагрузку самолёта. При больших размерах самолётов это становится актуально.
Поэтому производители какие-то годы терпели безобразие, но в итоге перешли ко второму способу оптимизации.
2. Увеличение напряжения в бортовой сети совместили заодно с переходом на переменный ток.
Переменный ток местами даже лучше постоянного - от него, например, проще приводить электромоторы.
Частота тока - тоже штука интересная.
В бытовой сети частота невысокая - 50 Гц (а в странах, которые нам завидуют, добились даже 60 Гц).
Это устроили потому, что при низкой частоте меньше потери на излучение электромагнитной энергии в пространство. А для тысячекилометровых линий электропередач такой вопрос более чем актуален.
В авиации люди аккуратнее и ответственнее, чем на воле, и самолёты тоже не приучены излучать в пространство что попало.
Поэтому в авиации приняли частоту повыше, и сейчас большинство серьёзной авиатехники пользуется бортовой трёхфазной сетью напряжением 115/200 В частотой 400 Гц. Источники постоянного тока на самолётах тоже имеются, но выполняют обычно функцию резервного электропитания, когда всё плохо. Это всё те же аккумуляторы напряжением 27 В.

Вот мы наконец и подошли к главной теме сегодняшнего экстренного выпуска.
Пока самолётка лётает или готовится к полёту, оно питается электричеством от своего специально обученного генератора на ВСУ (вспомогательной силовой установке).
Это всё хорошо, но, как обычно, не очень :)
ВСУ потребляет керосин в количестве порядка 100 кг в час. Некоторым компаниям такое не нравится, и они хотят поиметь на время стоянки хоть некоторую экономию. При том, что электричество всё же хотят поиметь в то же самое время.
Лучшие умы человечества нашли выход в подключении источника наземного электропитания.
Вот, например, когда мы глазеем из окна аэрационного вокзала на самолёт, то можем заметить, что в носу у его торчит вниз шланга (как обычно называют пассажиры).

Все радуются, видя такую идиллию.
Но не все при этом понимают проследить взглядом, куда же оно проистекает.
А между тем утыкается оно в неприметный ящичек, висящий, например, под телетрапом.

Обычно в такой коробчонке размещён преобразователь из обычных гражданских трёхфазных 220/380 В 50 Гц в уже любимые нами 115/200 В 400 Гц.
Такие штуки можно, например, таскать и по ангарам.

Однако трудности подстерегают нас на каждом шагу.
Что делать, когда нет у нас лишней розетки в поле чистом, посреди перрона бетоннаго?
Чип&Дейл и тут спешат к нам на помощь, предоставляя генератор на тележке, приводимый от дизельного двигателя:

Названия у этих всех устройств по всему миру различны.
Например, так сложилось, что в аэропорту Пулково первопроходцами стали передвижные агрегаты фирмы Hobart, и теперь тут подобные штуки все называют Хобартами.
В Домодедово плацдарм захватили изделия фирмы Houchin, и там для того, чтобы вас быстрее поняли, надо просить привезти на самолёт Хоучин.
Среди стационарных преобразователей напряжения в Пулково когда-то были приняты агрегаты фирмы Axa. Соответственно, на стоянках, оборудованных ими, лучше было просить подключить Аксу :)
Ну, а если прилетел в незнакомый порт, осмотрелся, и не увидел названия фирмы на агрегате, приходится просить просто наземное питание (или Ground power).

Подключаются агрегатины через стандартный разъём, обычно расположенный в носовой части самолёта - ведь именно там сосредоточено большинство электроники и коммутационных реле.
Некоторые производители устают от однообразия и выдают блестящие оригинальностью решения. Например, на Ан-148 разъём находится в обтекателе левой основной опоры шасси, позади ноги.
Бериевцы, как я уже замечал в одном из прошлых постов, тоже отожгли.

Как видим, не только гондола шасси, но ещё и на стремянку лезть надо.
Впрочем, наверное, у них были к этому причины.

Вот так мы тут живём-питаемся...

P. S. Разъём питания выглядит ТАК.