多电飞机高压直流并联供电系统发展现状与关键技术
2021-07-07张卓然许彦武于立李进才夏一文
航空学报 2021年6期
张卓然,许彦武,于立,李进才,夏一文
南京航空航天大学 多电飞机电气系统工信部重点实验室,南京 211106
多电飞机利用电能作为统一的二次能源形式驱动机载设备,逐步取代传统飞机上的气压能、液压能和机械能[1-3]。全电飞机在多电飞机的基础上进一步将二次能源乃至一次能源完全统一为电能[4-6]。相比于传统飞机,多电飞机具有更高的能源利用效率和燃油经济性,并可减少污染排放,简化地勤维护[7]。目前,多电技术已在空客A380、波音B787和洛克希德·马丁公司F-35等型号飞机上获得了验证和应用,充分展示了多电飞机技术的优越性和巨大潜力[8-9]。
在低压直流供电系统和恒频交流供电系统相继获得成熟应用的基础上,宽变频交流(VFAC)和高压直流(HVDC)供电系统成为飞机机载供电系统发展的新方向。高压直流供电系统具有容量大、重量轻、效率高、简化航电设计、简化地勤维护、可靠性高和电磁兼容性能好等突出优势[10]。目前,高压直流供电系统已经在F-22、F-35和RAH-66等多款先进军机上作为主电源得到了应用[11]。波音B787客机虽然采用了230 V宽变频交流供电系统作为总体架构,但实际上有近一半的供电功率通过自耦变压整流器(ATRU)转换为270 V高压直流电,并通过高压直流母线进行分配和使用[12]。同时,如果对防除冰、厨房设备等现有交流系统进行简单的改造,即可实现72.4%的机载功率直接由高压直流提供[12]。高压直流供电已成为多电飞机电源的主要形式和发展方向。
在多电/全电飞机中,高压直流供电系统的优势可以获得更加充分的发挥。……
登录APP查看全文
