UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREȘTI
FACULTATEA DE INGINERIE AEROSPAȚIALĂ
PROIECT
la disciplina
Acționări și Instalații electrice de bord
cu titlul
INSTALAȚIE ELECTRICĂ A AERONAVEI
Boeing 757 F
Coordonator:
Prof. univ. Octavian Grigore-Műler
Student:
Cristian-Andrei Budacă
București 2022
1
CUPRINS
1
2
3
4
5
6
Tema de proiectare ......................................................................................... 3
Prezentarea generală a aeronavei ................................................................... 4
2.1 Design-ul și dezvoltarea Boeing 757 ....................................................... 4
2.2 Variante .................................................................................................... 6
2.2.1 Descriere Boeing 757 F...................................................................... 7
2.2.2 Schiță cotată ....................................................................................... 9
2.2.3 Specificații Boeing 757-F ................................................................ 10
2.2.4 Performanțe Boeing 757-F ............................................................... 11
2.3 Sistemul electric al aeronavei ................................................................. 15
2.3.1 Sistemul electric de curent alternativ ............................................... 15
2.3.2 Sistemul electric de curent continuu ................................................ 20
2.3.3 Sistemul electric de alimentare cu baterie/standby .......................... 21
2.3.4 Hydraulic Driven Generator............................................................. 22
Analiza consumatorilor ................................................................................ 24
3.1 Consumatorii sistemului principal (de c.c. sau c.a.) .............................. 24
3.2 Calculul puterii sursei secundare de energie .......................................... 34
3.3 Consumatorii sistemului principal (de c.a. sau c.c.) .............................. 34
3.4 Calculul puterii sursei primare de energie ............................................. 34
3.5 Consumatorii sistemului de avarie ......................................................... 34
3.6 Calculul puterii sursei de avarie ............................................................. 34
Echilibrarea consumatorilor pe sursele primare de energie ......................... 34
Calculul rețelei electrice magistrale în regim normal de funcționare .......... 34
Bibliografie................................................................................................... 35
2
1 Tema de proiectare
Să se proiecteze și să se calculeze instalația electrică de curent alternativ a
aeronavei Boeing 757-200, considerându-se că aceasta este în configurația de
cargo.
3
2 Prezentarea generală a aeronavei
2.1 Design-ul și dezvoltarea Boeing 757
Boeing 757 este un avion bimotor american de pasageri și cargo, mediu
curier, produs în perioada 1982-2004 de către firma Boeing. Este un avion cu un
singur culoar (diametru standard), având o capacitate medie, putând transporta
între 186 și 279 de pasageri pe distanțe cuprinse între 5.900 și 7.200 km. Au fost
produse 1050 bucăți, din care 1019 sunt încă în serviciu.
Figura 1. Aeronava Boeing 757 configurație cargo
757 (denumit „7N7” în timpul dezvoltării inițiale) a fost proiectat de
Boeing pentru a înlocui Boeing 727 și a completa Boeing 767 pe rute scurte.
Boeing a oferit inițial companiilor aeriene un 727-200 remotorizat, cunoscut sub
numele de 727-300, dar acesta nu a primit niciodată suficient interes din partea
companiilor aeriene pentru a continua. Conceptele timpurii 7N7 și 757
prezentau o „coadă în T” cu motoare sub aripă, dar în cele din urmă a fost
adoptată o coadă convențională. 757 păstrează același diametru al fuselajului
superior ca Boeing 707, 727 și 737 anterioare. Primul Boeing 757 a fost livrat la
Eastern Air Lines la data de 22 decembrie 1982.
757 a fost primul avion de linie Boeing lansat cu motoare produse în afara
Statelor Unite, primii clienți alegând Rolls-Royce RB211. Pratt & Whitney a
oferit în curând PW2000, lansat de Delta Air Lines. General Electric a oferit o
opțiune de motor la începutul programului, CF6-32, dar în cele din urmă a
abandonat motorul din cauza cererii insuficiente.
757 este folosit pe rute interne grele, precum și pe rute lungi între
America de Nord și Europa. La fel ca 727 pe care l-a înlocuit, 757 a fost
proiectat pentru climă caldă și înaltă, cum ar fi cea din Mexico City.
4
Pe tot parcursul programului, unii au considerat 757 ca fiind „prea multă
aeronave” pentru rolul unui înlocuitor de 727. Cu 20% mai multă capacitate și o
autonomie cu 50% mai mare decât 727-200, 757-200 nu a fost în mod clar un
înlocuitor asemănător. Nomenclatura 757-200 sugerează că Boeing a luat în
considerare variante mai mici de 757-100. 757-200 care a intrat în producție a
fost prea greu pentru o variantă redusă, lăsând un decalaj semnificativ între 757200 și 737-300. Boeing a oferit în curând 737-400 ca soluție temporară. Cu
toate acestea, atunci când Airbus A320 (care a oferit mai multă autonomie decât
737-400) a intrat în funcțiune, vânzările de 737-400 au suferit o scădere, iar
unele companii aeriene, precum United și Northwest, au început să ia în
considerare A320 ca un înlocuitor de 727. În realitate, golul lăsat de
întreruperea modelului 727-200 nu a fost umplut de Boeing până la lansarea lui
Boeing 737-800, care este cel mai asemănător ca dimensiune cu 727-200 și
oferă o gamă comparabilă. Această aeronavă se potrivea mai bine cu
configurația obișnuită de 150 de locuri a lui 727-200 (757-200 de obicei cu
aproximativ 180 de locuri), plus o gamă transcontinentală oferită, ceva ce nici
727, nici 737-400 nu puteau.
757 menține economia competitivă cu avioane mai noi pentru distanțe
scurte, cum ar fi liniile de produse Boeing 737 și Airbus A320, urmând tendința
de aeronave mai mari cu costuri mai mici pentru scaun/milă. Cu toate acestea,
condițiile de piață în schimbare nu favorizează neapărat unități mai mari de
capacitate. În cazul în care încărcăturile de pasageri scad, 737 și A320 care sunt
mai mici reduc expunerea companiilor aeriene la riscul financiar. Pentru acele
companii aeriene care au nevoie de o capacitate mare, A321 și 737-900ER au
un cost de călătorie mai mic, deși cu puțin mai puține locuri și o autonomie mai
mică. Aceste avioane îndeplinesc cerințele a 90% din rutele deservite de 757 și
oferă o alternativă pentru companiile aeriene care operează deja flote 737 și
A320.
În timp ce programul a fost un succes financiar răsunător, vânzările au
scăzut la sfârșitul anilor 1990, forțând în cele din urmă Boeing să înceteze
producția. Al 1.050-lea și ultimul 757, destinat companiei Shanghai Airlines, a
ieșit de pe linia de producție la Renton pe 28 octombrie 2004 și a fost livrat
clientului în aprilie 2005, după câteva luni de depozitare. Pe termen scurt, 757200 a fost succedat de 737-900ER. Boeing crede că 737-900ER va fi un
înlocuitor potrivit pentru 757-200 pentru majoritatea aplicațiilor pentru
pasageri, deși 737-900ER nu are capacitatea mare și caldă a familiei 757. Pe
termen lung, modelul 757 urmează să fie succedat de Y1. 757-300 este succedat
de Boeing 787 widebody.
5
Majoritatea 757-urilor sunt în serviciul U.S. al transportatorilor (64% din
aeronavele aflate în serviciu în iulie 2007), Delta Air Lines și American Airlines
fiind primul și, respectiv, al doilea cel mai mare client al acestui tip. Înainte de
iulie 2007, American Airlines era cel mai mare operator, operând un total de
141 757. American Airlines și-a retras flota de 757 care a fost moștenită prin
cumpărarea de către American a TWA, din cauza faptului că folosesc motoare
Pratt & Whitney mai degrabă decât Rolls-Royce, ca majoritatea 757-urilor
American.
757 este, de asemenea, utilizat pentru companiile aeriene de
vacanță/charter din Marea Britanie. Thomas Cook Airlines, First Choice
Airways, Monarch Airlines, Titan Airways, XL Airways, Astraeus și
Thomsonfly operează peste 70 de avioane. British Airways rulează profitabil
aeronava pe rute scurte, cum ar fi Londra către Manchester (150 mile) și Londra
către Edinburgh și Glasgow (350 mile), în timp ce alte companii aeriene au
folosit 757 pentru rute intercontinentale și transatlantice.
2.2 Variante
Există mai multe variante ale lui 757. 757-200 a fost originalul, lansat în
1979 cu introducerea în exploatare în 1983. 757-300 a fost lansat în 1996 cu
introducerea în exploatare în 1999.
757-200
757-200 este versiunea definitivă și formează majoritatea modelelor 757
vândute. Împărtășește secțiunea transversală a fuzelajului cu 727 și 737 mai
mici. Boeing a poziționat avionul deasupra lui 737 și ca un eventual înlocuitor
pentru 727. La început, acesta a fost menit să fie puțin mai scurt în lungime. În
cele din urmă, a fost poziționat nu numai deasupra lui 737, ci și a lui 727.
Figura 2. Boeing 757-200
6
Această variantă poate transporta 228 de pasageri într-o singură clasă. Cu
toate acestea, cu un pas de scaun de 29", poate transporta maxim 234 de
pasageri. Această configurație este și limita FAA pentru aeronavă din cauza
regulilor de ieșire de urgență.
757-200 a fost disponibil în două configurații diferite de uși. O versiune a
folosit trei uși standard pe fiecare parte cu o ușă suplimentară, mai mică, în
spatele aripii, pe fiecare parte, pentru evacuări de urgență. Toate cele opt locații
ale ușilor sunt echipate cu tobogane gonflabile de evacuare. Versiunea
alternativă este echipată cu trei uși standard pe latură (două în față și una în
spatele cabinei) cu două ieșiri peste aripi „de tip plug” pe fiecare parte,
înlocuind ușa mai mică din spatele aripii.
Avioane de marfă 757-200PF și 757-200SF
2.2.1 Descriere Boeing 757 F
Cele două aeronave sunt denumite generic Boeing 757F. Modelul PF este
produs din fabrică fără ferestre și dotări interioare, pe când modelul SF este o
conversie din modelul de pasageri.
757-200PF s-a dovedit a fi un model popular după ce a fost lansat în
1985 și livrat în 1987 către UPS. Greutatea maximă de bază la decolare a lui
757PF este de 113.400 de kilograme, cu o opțiune pentru 115.600 de kilograme.
Alți clienți pentru 757-200PF au fost Ethiopian Airlines și Challenge Air Cargo.
757PF nu are ferestre sau uși pentru pasageri și nici dotări interioare. O
ușă de marfă mare, cu deschidere în sus, pe puntea principală, este amplasată în
fuzelaj, partea din față, permițând modelului 757PF să transporte până la 15
containere sau paleți ULD pe puntea principală de 6.600 de picioare cubi (187
m3). Sunt disponibile două cale inferioare, care transportă până la 1.830 de
picioare cubi (51,8 m3) de marfă în vrac, iar ambele cale inferioare pot fi
modernizate pentru a încărca module de marfă personalizate.
7
Figura 3. Amplasarea ușii cargo
Echipajul de zbor urcă în aeronavă printr-o singură ușă de intrare instalată
imediat după cabina de pilotaj, pe partea stângă a aeronavei.
Mulți foști pasageri 757-200 au fost transformați în 757-200 SF (Cargo
speciale), în principal pentru DHL. Această conversie implică adăugarea unei
uși de marfă pe fuselajul din stânga (identică cu 757-200PF) și eliminarea
tuturor facilităților pentru pasageri. Toate, cu excepția celor două uși din față,
sunt închise etanș, iar ferestrele cabinei sunt acoperite. În septembrie 2006,
FedEx Express a lansat o inițiativă de reînnoire a flotei de 2,6 miliarde USD
bazată pe retragerea aeronavelor sale Boeing 727 și achiziționarea de avioane
Boeing 757 second-hand.
Figura 4. Boeing 757 F main deck
8
Acest avion de marfă de transport mediu oferă o sarcină utilă maximă de
39.800 kg, inclusiv greutatea containerului, cu o autonomie la încărcare
completă de până la 3.150 de mile marine (5.830 km). Gama va varia ușor în
funcție de faptul că aeronava este alimentată de motoare de la Rolls-Royce sau
de la Pratt & Whitney.
Modelul cargo a avut inițial ochii ațintiți pe piața livrărilor peste noapte,
cu viteze mari de croazieră ajungând până la 659 mph (Mach 0,86) și cu
capacitatea de a opera zboruri transatlantice de marfă fără restricții ETOPS
datorită lipsei de pasageri. Atunci când sunt echipate pentru livrări
transatlantice, unele modele dispun de APU-uri îmbunătățite, echipament
suplimentar de stingere a incendiilor în magazie, sisteme avionice îmbunătățite
și rezervoare de combustibil opționale în cala inferioară din pupa.
Producția 757-200F a ajuns la un total de 80 de avioane, cu numeroase
conversii ale aeronavelor de pasageri desemnate ca 757-200SF.
Caracteristici cheie:
• Peste 8.400 ft³ volum total de marfă
• Raza de acțiune de aproape 3.000 de mile marine
• Performanță de mare viteză de până la 659 mph
2.2.2 Schiță cotată
Figura 5. Schiță cotată Boeing 757 F
9
2.2.3 Specificații Boeing 757-F
Sunt prezentate specificațiile aeronavei prin comparație cu celelalte
modele.
757-200
Echipaj
Locuri(scaune tipice)
757-200F
757-300
pilot, co-pilot
200 (2-class)
234 (1-class)
N/A
Lungime
47.32 m (155 ft 3 in)
Ampatament
18.29 m (60 ft)
Anvergura aripii
38.05 m (124 ft 10 in)
Wing Sweepback
25°
Wing Aspect Ratio
7.8
Înălțime
13.56 m (44 ft 6 in)
Lățimea cabinei
3.54 m (11 ft 7 in)
243 (2-class)
289 (1-class)
54.47 m (178 ft 7
in)
22.35 m (73 ft 4
in)
Lungimea cabinei
36.09 m (118 ft 5 in)
Greutatea maximă de
decolare
Cursa de decolare
MTOW
115,680 kg
(255,000 lb)
43.21 m (141 ft 8
in)
123,600 kg
(272,500 lb)
9,550 ft (2,911 m)
9,600 ft (2,926 m)
Viteza de croazieră
Range, încărcat
Max. Combustibil
Plafon de serviciu
80 Mach (530 mph, 458 knots, 850 km/h at 35,000 ft cruise
altitude)
7,222 km
(3,900 NM)
5,834 km
6,421 km
-200WL: 7,600 km
(3,150 NM)
(3,467 NM)
(4,100 NM)
43,490 L
42,680 L
43,400 L
(11,489 US gal)
(11,276 US gal)
(11,466 US gal)
12,800 m (42,000 ft)
Rolls-Royce RB211, Pratt & Whitney PW2037, PW2040,
or PW2043 turbofan engines
Motoare (2×)
rated at 36,600 lbf (163 kN) to 43,500 lbf (193
kN) thrust each
10
2.2.4 Performanțe Boeing 757-F
Am ales să prezint performanțele aeronavei în funcție de producătorul
motorului.
Pratt & Whitney
engines
Basic
Maximum
Motoare
PW2037
PW2040
Marfa pe puntea
principală
15
15
Marfa din cală (𝒎𝟑 )
51.8
51.8
Greutate maximă la
decolare
113,400
115,660
Greutate maximă la
aterizare (kg)
92,250
92,250
Greutate maximă fără
combustibil(kg)
90,720
90,720
Capacitate combustibil
(L)
42,680
42,680
Sarcină utilă cu limită
de volum (kg)
32,755
32,755
Design range(MTOW,
sarcină utilă limită de
volum) (km)
5,370
5,830
Cruise MACH
0.8
0.8
Lungimea câmpului de
decolare ( MTOW) (m)
2,728
2,347
Altitudinea de
croazieră (MTOW)
(m)
10,940
10,790
Paleți de 88 x 125 inchi
(kg)
11
Pratt & Whitney
engines
Basic
Maximum
Lungimea terenului de
aterizare (MLW) (m)
1,555
1,555
Approach speed (kn)
137
137
Consumul de
combustibil la sarcina
utilă limită de volum
(kg)
4,656
4,656
Figura 6. 757-200F payload-range capability P&W
12
Rolls-Royce Engines
Basic
Maximum
Motoare
RB211-535E4
RB211-535E4-B
Marfa pe puntea
principală
15
15
Marfa din cală (𝒎𝟑 )
51.8
51.8
Greutate maximă la
decolare (kg)
113,400
115,660
Greutate maximă la
aterizare (kg)
92,250
92,250
Greutate maximă fără
combustibil(kg)
90,720
90,720
Capacitate combustibil
(L)
42,680
42,680
32,755
32,755
5,000
5,435
Cruise MACH
0.8
0.8
Lungimea câmpului de
decolare ( MTOW) (m)
2,164
2,103
Altitudinea inițială de
croazieră (MTOW)
(m)
11,000
10,880
Lungimea terenului de
aterizare (MLW) (m)
1,510
1,510
Approach speed (kn)
137
137
Consumul de
combustibil la sarcina
utilă limită de volum
(kg)
4,933
4,933
Paleți de 88 x 125 inchi
Sarcină utilă cu limită
de volum (kg)
Design range(MTOW,
sarcină utilă limită de
volum) (km)
13
Figura 7. 757-200F payload-range capability RR
Totodată, Boeing 757-F se claseasă pe o poziție excelentă în clasamentul
avionelor de configurație cargo din aceeași categorie cu acesta, după cum se
poate observa și în imaginea următoare.
Figura 8. Boeing standard-body freighters
14
2.3 Sistemul electric al aeronavei
Energia electrică primară este furnizată de două generatoare acționate de
motoarele turboreactoare. Acestea furnizează 90 KVA, curent alternativ trifazat
de 115V la frecvența de 400 de Hz
2.3.1 Sistemul electric de curent alternativ
Sistemul electric de curent alternativ este principala sursă de energie
electrică a avionului.
Energia electrică de curent alternativ pentru operațiunile la sol ale
avionului este furnizată prin panoul de alimentare extern sau de la un generator
condus de unitatea auxiliară de alimentare (APU). Pentru operațiunile de zbor,
puterea este furnizată de la un generator de antrenare integrat (IDG) montat pe
fiecare motor sau de la generatorul acţionat de APU.
Surse de energie pentru sistemul electric de curent alternativ:
•
•
•
•
generatoare de antrenare integrate (IDG) pentru motor stânga și dreapta;
generator APU;
o unitate de control al puterii magistrale (BPCU);
un sistem generator electric suplimentar care funcționează ca o sursă de
rezervă nelimitată în cazul pierderii întregii puteri electrice principale;
• panouri de alimentare situate în centrul principal de echipamente.
Întreaga sarcină electrică CA a avionului poate fi alimentată și cu energie
externă. Sursele de alimentare funcționează izolate unele de altele.
15
Figura 9. Integrated Drive Generator 727792
Integrated Drive Generators (IDGs)
Sistemul Integrated Drive Generator, sau IDG, este un sistem de
alimentare cheie găsit pe aeronave care controlează toate sistemele hidraulice
ale motorului. Un IDG constă dintr-o unitate de viteză constantă (CSD) și un
generator de curent alternativ montate unul lângă altul într-un singur ansamblu
de carcasă. CSD utilizează acțiune diferențială controlată pentru a menține
viteza de ieșire constantă necesară pentru alimentarea generatorului. Deoarece
IDG are un rol atât de important în alimentarea electrică a componentelor cheie
ale aeronavei, fiabilitatea sa este primordială.
Fiecare motor are un IDG. Fiecare IDG are funcții de control și protecție
a sistemului automate.
Generatorul APU
Unitate de putere auxiliară a aeronavei servește ca sursă suplimentară de
energie utilizată în mod normal pentru a porni unul dintre motoarele principale
ale unui avion de. APU este echipat cu un generator electric suplimentar pentru
a crea suficientă putere pentru a opera iluminatul de la bord, electricitatea
bucătăriei și avionica cockpitului, de obicei în timp ce aeronava este parcata.
Aspirand aerul din propriul compresor, APU-ul servește și la încălzirea/răcirea
mediului aeronavei.
16
Generatorul APU este identic din punct de vedere electric cu
generatoarele IDG. Generatorul APU poate alimenta oricare sau ambele
magistrale principale și poate fi utilizat în zbor ca înlocuitor al unei surse IDG.
Dacă nu este disponibilă nicio altă sursă de alimentar, când generatorul APU
devine disponibil, generatorul APU se conectează automat la ambele magistrale
principale de curent alternativ.
Puterea externă-Puterea externă poate alimenta magistralele principale
din stânga și din dreapta. Când tensiunea și frecvența sursei de alimentare sunt
în limite, ledul extern AVAIL se aprinde.
Sistemul de alimentare externă AC permite conectarea unei surse de
alimentare la sol de 115/200 volți ac, trifazic, 400 Hz la avion pentru
alimentarea sarcinilor electrice de curent alternativ.
Magistrale de curent alternativ
Sistemul de alimentare electrică are magistrale de distribuție de 115 și 28
volți ac și dc
Puterea de curent alternativ este distribuită prin magistralele principale
din stânga și dreapta și prin magistrala de serviciu la sol.
Figura 10. Schema sistemului electric de curent alternativ
17
o Magistrale principale de curent alternativ
IDG-ul din dreapta alimentează în mod normal magistrala principală din
dreapta, iar IDG-ul din stânga alimentează în mod normal magistrala principală
din stânga. APU alimentează în mod normal ambele magistrale principale
atunci când nu sunt alimentate de nicio altă sursă. Alimentarea externă poate fi,
de asemenea conectată și va alimenta, de asemenea, ambele magistrale
principale..
Ordinea sursei pentru alimentarea magistralelor principale din stânga și
dreapta este:
• IDG respectiv
• generator APU
• IDG opus.
o Magistrala utilitară
Magistralele utilitare furnizează echipamente neesențiale cum ar fi
divertismentul pentru pasageri, luminile de la bucătărie, lumini de citit etc.
Avionul nostru, fiind în configurație cargo nu necesită serviciile menținute mai
sus, sunt neesențiale deci sunt deconectate automat pentru reducerea sarcinii.
Magistralele utilitare din stânga și dreapta, alimentate de magistrala lor
principală AC respectivă, sunt controlate de comutatoarele UTILITY BUS.
o Magistrala de serviciu la sol
Magistrala de serviciu la sol este alimentat în mod normal de magistrala
principală din dreapta. Sursele alternative de alimentare pentru magistrala de
serviciu la sol sunt:
• generatorul APU
• putere externă.
Magistrala de serviciu la sol alimentează:
18
• încărcătorul bateriei principale
• încărcătorul bateriei APU
• încărcări diverse în cabină și sistem (lumini interioare,ventilatoare etc).
o Magistrala de handling la sol
Magistrala de handling la sol poate fi alimentat doar la sol și numai de la
generatorul APU sau de la sursa externă de alimentare. Este prevăzut pentru
acțiuni precum manipularea încărcăturii și acționarea echipamentele alimentate
numai în timpul operațiunilor la sol.
o Magistrala de transfer la instrumentele de zbor
În mod normal, instrumentele de zbor ale căpitanului sunt alimentate de
magistrala CA principală din stânga, iar instrumentele de zbor ale primului
ofițer sunt alimentate de magistrala CA principală din dreapta. Dacă
întrerupătorii magistralelor respective sunt în AUTO, magistralele de transfer al
instrumentelor de zbor se transferă la magistrala CA principală opusă în cazul în
care alimentarea este pierdută. Dacă alimentarea este pierdută la ambele
magistrale CA principale, instrumentele de zbor ale căpitanului sunt alimentate
de generatorul actionat hidraulic.
o Autoland
În timpul aterizării automate, magistralele se izolează pentru a permite ca
trei surse independente să alimenteze cei trei piloți automati:
• sistemul principal din stânga alimentează pilotul automat stâng și
magistrala de transfer al instrumentelor de zbor al căpitanului
• sistemul principal din dreapta alimentează pilotul automat drept și
magistrala de transfer al instrumentelor de zbor al primului ofițer
• sistemul de baterie/standby alimentează pilotul automat central.
Când piloții automati sunt decuplați sistemul electric revine la
funcționarea normală, neizolată.
19
2.3.2 Sistemul electric de curent continuu
Sistemul electric principal de curent continuu folosește unități
transformatoare-redresoare (TRU) pentru a produce curent continuu. TRU-urile
sunt alimentate de magistralele principale de curent alternativ. TRU-urile
funcționează izolat unul de celălalt. Dacă un TRU eșuează, întrerupătorul
magistralei DC se închide pentru a menține alimentate ambele magistrale DC.
Ambele comutatoare BUS TIE trebuie să fie în AUTO pentru ca întrerupătorul
magistralei DC să se închidă. Nu există comenzi la cabina de pilotaj pentru
sistemul electric principal DC
Componentele majore ale sistemului DC includ:
• baterie principală
• încărcător baterie principale
• 2 unități redresoare cu transformator (TRU)
• invertor static
Figura 11. Schema sistemului electric de curent continuu
20
Figura 12. Panou electric
2.3.3 Sistemul electric de alimentare cu baterie/standby
Sistemul electric de alimentare cu baterie/standby poate furniza curent
continuu și curent alternativ la instrumentele de zbor selectate, sistemele de
comunicații, navigație și alte sisteme critice, dacă există defecțiuni principale
ale sistemului de alimentare electrică CA și CC.
Sistemul de alimentare cu baterie/standby este format din următoarele
magistrale:
• the hot battery bus
• the battery bus
• the standby AC/DC bus
Figura 13. Panou de comandă baterie/standby
21
2.3.4 Hydraulic Driven Generator
Generatorul acționat hidraulic (HDG) se activează automat atunci când
ambele magistrale de curent alternativ din stânga și din dreapta sunt
nealimentate. Generatorul acționat hidraulic este alimentat de sistemul hidraulic
din stânga.
Generatorul acționat hidraulic furnizează curent alternativ pentru:
• magistrala de transfer AC din stânga
• magistrala de transfer AC dreapta
• magistrala AC de așteptare (prin magistrala de transfer AC din
stânga)
• magistrala de transfer al instrumentelor de zbor al căpitanului
Generatorul acționat hidraulic furnizează curent continuu pentru:
• the hot battery bus
• the battery bus
• the standby DC bus
Figura 14. HDG test switch
22
Figura 15. Sistemul electric Boeing 757-F
23
3 Analiza consumatorilor
3.1 Consumatorii sistemului principal (de c.c. sau c.a.)
Sistemul electroenergetic de curent continuu
Nr.
crt.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
Denumire consumator
Număr
W
Acționare direcție
Acționare eleron
Acționare profundor
Acționare frâne aerodinamice
Acționare stabilizator
Acționare trimer eleron
Acționare trimer profundor
Ampermetru DC
Automat control tracțiune
Automat de pornire
Automat turație constantă
Bloc comandă acționare tren
aterizare
Bloc comandă motor
Bloc comandă tracțiune
Comanda de acționare direcție
Comanda de acționare eleroane
Comanda de acționare flaps
Comanda de acționare
profundor
Comanda de acționare frâne
aerodinammice
Comanda de acționare
stabilizator
Comanda automată comutare
convertizor
Comanda B.T.R-uri
Comanda pentru trimer eleron
1
2
1
4
1
2
1
4
3
1
3
3000
1500
2500
3000
3000
150
150
5
100
150
200
Regim de
funcționare
S2
S2
S2
S2
S2
S2
S2
S1
S1
S2
S1
1
85
S2
3
3
1
2
1
300
20
100
75
70
S1
S2
S2
S2
S2
1
75
S2
1
25
S2
1
150
S2
2
30
S2
3
1
35
30
S2
S2
24
Sistemul electroenergetic de curent continuu
Nr.
crt.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
Denumire consumator
Comanda pentru trimer
profundor
Comanda pentru trimer
stabilizator
Demaror electric pentru MTR
Dispozitiv de blocare a roții
frontale
Dispozitiv de cuplare a sursei
aerodrom
Electromecanism simulare
efort eleron
Electromecanism simulare
efort direcție
Excitație generator CA
Instalație încărcare acumulatori
Mecanism de transmitere
poziție flaps
Mecanism de transmitere
poziție suprafețe de zbor
Regulator de tensiune
Releul diferențial minimal
Releul demarorului
Sistem de aprindere pentru
MTR
Sistem de protecție a sistemului
DC
Sistem de frânare/defrânare
Sistem indicare regim motor
Sistem măsurare vibrații motor
Sistem sincronizare flapsuri
Tahometru motor
Termometru gaze de ieșire
Voltmetru DC
Număr
W
Regim de
funcționare
1
30
S2
1
30
S2
3
6000
S2
1
100
S2
1
25
S1
1
100
S1
1
100
S1
3
1
150
300
S1
S3
1
45
S2
5
50
S1
2
2
3
50
50
50
S1
S1
S2
3
150
S2
1
50
S1
1
3
3
1
3
3
4
150
25
10
150
10
10
5
S2
S1
S1
S2
S1
S1
S1
25
Sisteme de încălzire, degivrare și ventilație în curent alternativ
Nr.
Denumire
F. de putere
Numar
VA
Număr
cos(φ)
crt.
consumator
Bloc comandă
1
acționare sistem de
1
777.77
0.9
S1
ventilație și încălzire
2 Comandă radiator aer
1
133.33
0.9
S2
Comandă sistem
3
1
66.66
0.9
S2
givrare
Degivrare bord de
4
2
5555.55
0.9
S3
atac aripă
Dezaburire geam
5
2
1111.11
0.9
S3
cabină
Încălzire acumulatori
6
1
55.55
0.9
S1
de bord
Degivrare bord de
7
2
5555.55
0.9
S3
atac ampenaje
Încălzire geamuri
8
1
555.55
0.9
S3
cabină
Încălzire pilot
9
2
111.11
0.9
S1
automat
Încalzire priza de
10
4
166.66
0.9
S3
presiune
11 Încălzire radiocompas
2
222.22
0.9
S1
Mecanism electric
12
captare aer cald
2
155.55
0.9
S1
motor
Mec. ventilaţie
13 instalaţie forţă sistem
1
100
0.9
S1
hidraulic
Mecanism limitare
14
1
27.77
0.9
S1
consum aer
Regulator
15
6
55.55
0.9
S1
temperatură
16 Selector temperatură
1
16.66
0.9
S2
Sistem reglare
17
2
166.66
0.9
S1
presiune din cabină
Sistem reglare
18 temparatura aerului în
1
33.33
0.9
S1
cabina echipajului
19
Ștergător de parbriz
2
111.11
0.9
S3
20
Termometru cabină
2
5.55
0.9
S1
Termometru mediu
21
2
5.55
0.9
S1
exterior
26
Nr.
crt.
22
23
24
Nr.
crt.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Sisteme de încălzire, degivrare și ventilație în curent alternativ
Denumire
F. de putere
Număr
VA
Număr
cos(φ)
consumator
Traductor givraj
1
33.33
0.9
S1
Ventilator cabină
1
111.111
0.9
S3
echipaj
Încălzire bord de atac
2
11111
0.9
S3
ampenaje
Aparate de bord,pilotaj și navigație de curent alternativ
F. de putere Regim de
Denumire consumator Număr
VA
cos(φ)
funcționare
Bloc de control al
2
16.66
0.9
S1
înclinării
Calculator de navigație
3
222.22
0.9
S3
Ceas de bord
2
16.66
0.9
S1
Centrala aerodinamică
2
88.88
0.9
S1
de date
Centrala date aer
3
111.11
0.9
S1
Compas giromagnetic
3
311.11
0.9
S1
Corector de înălțime
2
38.88
0.9
S1
DME
3
33.33
0.9
S1
ELT
3
5.55
0.9
S2
Giroorizont
3
22.22
0.9
S1
Girosemicompas
2
88.88
0.9
S1
Sistem aducere la
3
111.11
0.9
S3
aterizare
Indicator de incidență
2
33.33
0.9
S1
periculoasă
Indicator regim de zbor
2
94.44
0.9
S1
Indicator viraj glisadă
4
5.55
0.9
S1
Înregistrator de zbor
1
8.88
0.9
S1
Mecanism corecție giro
2
22.22
0.9
S1
Pilot automat
3
277.77
0.9
S3
Radar meteo
1
1111.11
0.9
S1
27
Aparate de bord,pilotaj și navigație de curent alternativ
Nr.
Denumire consumator
crt.
Radioaltimetru
20.
21.
Radiocompas
22.
Servoaltimetru
Sistem de curs
23.
24.
Stație radio-emisie
Transmițător și
25.
indicator de viteză
unghiulară
Transponder
26.
F. de putere Regim de
cos(φ)
funcționare
Număr
VA
2
3
2
2
3
44.44
111.11
333.33
55.55
277.77
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
S1
S1
S1
S1
S2
2
100
0.9
S1
2
111.11
0.9
S1
Instalație de iluminat în curent alternativ
Nr.
crt.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Denumire consumator
Acționare faruri
aterizare rulare
Bloc de reglare
intensitate luminoasă
Far aterizare
Far rulare
Iluminare ieșire avarie
Iluminare pilot
Iluminare toaletă
Lampa exterioară
aeronavigație
Lampa de iluminare a
cargo
Lampa de iluminat a
cabinei (lumina roșie)
Lampa de iluminat cu
radiații ultraviolete din
cabină
Numar
VA
F. de
putere
cos(φ)
Regim de
funcționare
1
111.11
0.9
S2
1
83.33
0.9
S1
3
4
4
2
3
666.66
444.44
111.11
16.66
22.22
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
S2
S2
S1
S3
S1
6
166.66
0.9
S1
4
44.44
0.9
S3
5
33.33
0.9
S3
15
11.11
0.9
S1
28
Instalație de iluminat în curent alternativ
Nr.
crt.
12.
13.
14
15
16.
Denumire consumator
Lampa de iluminat a
tabloului de bord
(lumina roșie)
Lampa pentru trapa de
acces
Lămpi exterioare
navigație coadă
Lămpi exterioare tren de
aterizare
Proiector portativ
Numar
VA
F. de
putere
cos(φ)
5
2.22
0.9
S1
2
22.22
0.9
S2
2
55.55
0.9
S1
3
44.44
0.9
S2
1
16.66
0.9
S2
Regim de
funcționare
Instalații de semnalizare în curent alternativ
Nr.
crt.
Denumire consumator
Declanșare incendiu
Dezermetizare cabină
Funcționarea
3.
calculatorului de navigație
Funcționarea centralei de
4.
date aerodinamice
5. Funcționarea demarorului
6. Funcționarea generatorilor
Funcționarea pilotului
7.
automat
Funcționarea pompelor de
8.
combustibil
Funcționarea pompelor
9.
hidraulice
Funcționarea pompelor
10.
transvazare
Funcționarea sistemului
11.
de protecție pentru
generatori
1.
2.
Număr
VA
F. de
putere
cos(φ)
1
1
5.55
5.55
0.9
0.9
S2
S3
1
11.11
0.9
S1
1
27.77
0.9
S1
1
1
5.55
5.55
0.9
0.9
S1
S1
1
11.11
0.9
S1
1
8.88
0.9
S2
1
6.66
0.9
S1
1
5.55
0.9
S1
1
5.55
0.9
S1
Regim de
funcționare
29
Instalații de semnalizare în curent alternativ
Nr.
crt.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
Denumire consumator
Funcționarea
turbogeneratorului
Givrarea bordului de atac
al ampenajului
Givrarea bordului de atac
al aripii
Givrarea prizei de admisie
aer motor
Înălțime stabilă
Încălzirea bordului de atac
al ampenajului
Încălzirea tubului Pitot
Încărcarea acumulatorilor
Incidența periculoasă
Încălzirea bordului de atac
al aripii
Minimum de combustibil
Pericol incendiu
Pierdere viteză
Pornire motor
Poziția flapsurilor
Presiunea maximă a
combustibilului
Presiunea maximă a
uleiului
Regim de zbor
Regim de funcționare a
motorului
Rezervor combustibil plin
Supraîncălzire ulei
Timp maxim de zbor
Tracțiunea negativă
Număr
VA
F. de
putere
cos(φ)
1
5.55
0.9
S2
1
6.66
0.9
S2
2
6.66
0.9
S2
2
6.66
0.9
S2
1
38.88
0.9
S3
1
27.77
0.9
S3
1
1
1
5.55
5.55
33.33
0.9
0.9
0.9
S3
S1
S2
1
27.77
0.9
S3
1
1
1
1
1
4.44
5.55
5.55
5.55
5.55
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
S2
S2
S1
S2
S1
1
5.55
0.9
S2
1
5.55
0.9
S2
1
27.77
0.9
S1
2
88.88
0.9
S1
3
1
1
1
5.55
11.11
4.44
11.11
0.9
0.9
0.9
0.9
S3
S2
S2
S2
Regim de
funcționare
30
Instalații de semnalizare de curent alternativ
Nr.
crt.
Denumire consumator
35. Trenul de aterizare (sonor)
36.
Ușa deschisă
Utilizare oxigen
37.
Număr
VA
F. de
putere
cos(φ)
1
4
1
5.55
5.55
13.33
0.9
0.9
0.9
S2
S2
S2
Regim de
funcționare
Regim de
funcționare
Instalații radiotehnice
Nr.
crt.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7
8
9
Denumire consumator
Instalaţie avertizare
(sirenă)
Intercomunicaţii de bord
Radioaltimetru de mică
înălțime
Radioaltimetru de mare
înălțime
Radioreceptor de marcare
Sistem aterizare fără
vizibilitate
Radar Doppler
Radiocompas
Sistem automat de
aterizare
Număr
VA
F. de
putere
cos(φ)
1
55.55
0.9
S2
1
33.33
0.9
S2
2
55.55
0.9
S1
2
166.66
0.9
S1
1
66.66
0.9
S1
1
333.33
0.9
S3
1
3
555.55
166.66
0.9
0.9
S1
S1
1
66.66
0.9
S3
31
Echipamente de curent alternativ-115/400HZ
Nr.
Crt.
1
2
3
4
5
6
7
8
Denumire consumator
Număr
VA
Regim de
funcționare
3
3000
S1
4
2
2
2
5
300
40
5
S1
S1
S1
S1
1
300
S1
4
3
8
35
S1
S1
Bloc de transformare
redresare (B.T.R.)
Ampermetru de c.a
Pompă amorsare
Tahometru
Voltmetru de c.a
Instalație încărcare
acumulatori
Voltmetru c.a
Comandă B.T.R
Instalație combustibil și ulei
Nr.
crt.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Denumire consumator
Electro-robinet
combustibil
Supapa electromagnetică
de combustibil, ulei
Supapa de admisie a
aerului
Pompa transvazare
combustibil
Automat de egalizare
Automat comandă pompe
combustibil
Litrometru combustibil
Debitmetru
Litro-debitmetru
Numar
VA
F. de
putere
cos(φ)
Regim de
funcționare
2
333.33
0.9
S2
6
111.11
0.9
S2
1
111.11
0.9
S2
3
11111.11
0.9
S1
3
61.11
0.9
S1
1
66.66
0.9
S1
3
3
3
55.55
55.55
83.33
0.9
0.9
0.9
S1
S1
S1
32
Instalație combustibil și ulei
Nr.
crt.
10.
11.
12.
13.
14
15
Nr.
Crt.
1
2
3
4
5
6
7
Denumire consumator
Număr
VA
F. de
putere
cos(φ)
Termometru ulei
Manometru combustibil
Manometru sistem
hidraulic
Sistem de golire rapidă a
combustibilului în zbor
Supapă injecție
combustibil
Supapă scurt-circuit
combustibil
2
3
16.66
16.66
0.9
0.9
S1
S1
3
11.11
0.9
S1
2
166.66
0.90
S2
10
111.11
0.9
S2
10
88.88
0.9
S2
Instalații antiincendiu și menajere
F. de
Denumire consumator
Număr VA
putere
cos(φ)
Detector de vibrații
Comanda extinctoare
antiincendiu motor
Comanda extinctoare
antiincendiu combustibil
Acţionare instalaţie stingere
incendiu
Automat reglare gaze motor
Automat reglare temperatură
ulei
Litrometru rezervor substanţe
chimice
Regim de
funcționare
Regim de
funcționare
2
2
5.55
50
0.90
0.9
S1
S2
3
27.77
0.9
S2
3
111.11
0.9
S2
2
2
44.44
155.55
0.9
0.9
S1
S3
2
16.66
0.9
S1
33
3.2 Calculul puterii sursei secundare de energie
Se va construi tabelul cu consumatori a căror putere este repartizară pe fazele de
zbor. [3, pp. 3-A1-4]
Se va trasa și graficul de încărcare a surselor
3.3 Consumatorii sistemului principal (de c.a. sau c.c.)
3.4 Calculul puterii sursei primare de energie
Se va trasa și graficul de încărcare a surselor
3.5 Consumatorii sistemului de avarie
3.6 Calculul puterii sursei de avarie
Se va trasa și graficul de încărcare a surselor
4 Echilibrarea consumatorilor pe sursele primare de energie
5 Calculul rețelei electrice magistrale în regim normal de
funcționare
34
6
Bibliografie
[1] Aircraft Wiki. Available: https://aircraft.fandom.com/wiki/Boeing_757
[2] B757 Electrical. Available: https://studylib.net/doc/18039963/b757-electrical
[3] B757-200/300 Training Manual, ATA 24-00 Electrical Power Level 3
35