787配電系統(tǒng)創(chuàng)新-斷路器不再重要-[韋克威]
波音 787 -787 是波音公司最新型號的寬體中型客機,波音 787 系列飛機包括 787-3 (因沒有訂單而取消)、787-8、787-9、787-10。
以波音 787-8 為例,飛機全長 56.69 m,高 17 m,翼展 60.17 m,兩級客艙布局可搭載 242 人。
787 尺寸略大于 767,小于 777,其主要競爭對手是空客 A350 和 A330NEO。
波音 787 飛控系統(tǒng)在 777 的基礎(chǔ)上,全面采用電傳操縱技術(shù),將自動飛行、主飛行控制、高升力都整合在一起。
787 引入了 REU (Remote Electronic Unit,遠程電子控制裝置)的概念,使 REU 的位置盡可能靠近作動器 PCU,減少導線的用量,達到飛機減重目的。
787 終極備份形式與 777 類似,但采用了電備份的形式。此外,波音 787 還可以通過襟副翼和升降舵實現(xiàn)垂向陣風減緩功能,提高了乘坐品質(zhì)。
B787 飛控舵面布置
波音 787 飛控系統(tǒng)的舵面布置,如下圖所示。
787 與 777 的舵面配置,大體相同。787 采用了傳統(tǒng)外型布局,翼吊兩臺發(fā)動機。
兩側(cè)機翼上布置有一對外側(cè)副翼、一對襟副翼、七對擾流板,以及前緣縫翼、后緣襟翼等增升裝置。
尾翼布置有一塊水平安定面、一對升降舵和一塊方向舵。
B787 飛控系統(tǒng)組成
由于 787 全面采用了電傳飛控技術(shù),甚至終極備份也采用了 “電” 的形式,因此飛控系統(tǒng)對供電的要求非常嚴格。
787 配置了 4 臺電源調(diào)節(jié)模塊 PCM (Power Conditioning Module, 電源調(diào)節(jié)模塊),PCM 配置了 3 個交/直流供電余度(分別是PMG、直流匯流條、蓄電池),為飛控系統(tǒng)提供不間斷供電。
波音 787 飛控系統(tǒng)物理架構(gòu),如下圖所示。
787 的飛控系統(tǒng)架構(gòu)方案,與 777 較為相似(例如工作模式、余度管理等)。之前關(guān)于 777 的相關(guān)文章已經(jīng)介紹過了,這里不再贅述。
點擊閱讀:波音 777 電傳飛控系統(tǒng)架構(gòu)介紹
在波音的體系中,ACE (Actuator Control Electronics, 作動器控制電子)是整個飛控的核心環(huán)節(jié)。
在飛控計算機故障后,ACE 可提供基本的控制能力。同時 ACE 實現(xiàn)了駕駛艙操縱機構(gòu)和飛控計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞。
B787 終級備份
波音 787 飛控系統(tǒng)的備份形式繼承了 777 的特點,選擇了 兩對擾流板(4#、5#、10# 和 11#)和 水平安定面,但采用了電備份的形式
對于滾轉(zhuǎn)軸,飛行員操縱桿盤上的滾轉(zhuǎn)控制撥輪,備份系統(tǒng)不經(jīng)過 ACE 和 FCM,直接將對應(yīng)的 RVDT 信號發(fā)送給四塊擾流板的電子馬達控制單元 (EMCU),從而驅(qū)動擾流板運動。
對于俯仰軸,飛行員操縱中央控制臺上的備用俯仰配平開關(guān),備份系統(tǒng)不經(jīng)過 ACE 和 FCM,直接將開關(guān)信號發(fā)送給水平安定面的電子馬達控制單元 (EMCU),從而驅(qū)動平尾運動。
綜合考慮 777 的機械備份,可知:波音的終極備份系統(tǒng),一般采用一對或兩對擾流板控制滾轉(zhuǎn),采用水平安定面控制俯仰。
與空客 A380 不同,波音的備份系統(tǒng)很難達到飛控系統(tǒng)最小可接受控制(MAC, Minimum Acceptable Control)的要求,并不能實現(xiàn)持續(xù)安全飛行和著陸。
但這樣的備份系統(tǒng),卻可在電傳飛控系統(tǒng)失效后,提供一定的控制能力,在短時間內(nèi)維持飛機姿態(tài),等待系統(tǒng)重啟。
 
                 


