民用飞机几大辅助系统

工 程 技 术69科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 随着经济的发展和社会的繁荣,我国民航产业每年都以超过10%的增速快速增长,现已成为世界第二大民用航空市场。

但作为航空大国,我国在大型民用飞机液压系统的研制方面却是刚刚起步,从元件级到系统级基本由国外供应商垄断,国内市场的供给量与巨大的需求极不匹配。

研制高效可靠的大型民用飞机液压系统,不仅可以在产品层级上为飞机减轻重量,提高安全性和效率,还可带动诸如新材料、电子、能源、精密制造等一系列相关的高新技术产业的发展,关系到整个国家航空系统集成能力的提高。

1 液压系统的定义及组成按照ATA100(航空产品技术资料编写规范)的定义,民机液压系统是指使液压油在压力下供至公共点以便再行分配到其它规定系统的部件和零件。

民用飞机液压系统按功能可分为液压能源系统和工作回路两个部分。

液压能源系统为飞机上所有使用液压驱动的活动部位提供液压能源,并保证卸荷与散热等方面的要求。

液压能源系统主要由泵源、能量转换装置、油箱、控制阀、管路及指示系统等组成。

2 典型民机液压系统技术现状波音和空客是目前世界民航市场上两大巨头,均有多款产品在市场上获得巨大成功,具有极高的研究价值。

2.1 波音飞机液压系统的特点波音公司的发展基本涵盖了整个民航发展历史,期间推出的多款机型均可代表不同时期民机液压系统的设计理念和先进技术。

表1展示了波音各机型液压系统泵源配置的变化历程。

该文选取其主流机型波音737和先进机型波音787进行详细分析。

2.1.1 波音737液压系统波音737是波音公司研制的中短程客机,是世界航空史上最成功的民航客机。

B737飞机拥有A、B和备份3套独立的液压系统,工作压力为3000psi。

其中A、B系统为常规系统,在飞行过程中总是处于工作状态,为飞控、襟/缝翼、起落架和机轮刹车等提供动力,备用系统只在必要时才启用,仅为方向舵、反推和前缘装置提供动力。

民用飞机辅助动力装置起动电气系统研究【摘要】辅助动力装置系统的主要作用是为飞机在地面和空中提供备用电源并为发动机起动及环控系统提供气源。

起动系统作为辅助动力装置系统的重要组成部分，是保证APU正常工作的前提条件。

文本对辅助动力装置起动系统几个典型构型的电气原理和电气接口进行了介绍和分析，并通过对各种电气设计的对比，分析得出民用飞机在辅助动力装置起动系统电气设计上的发展方向，为民用飞机辅助动力装置起动系统设计方案的选择提供参考和借鉴。

【关键词】辅助动力装置；起动系统；电气接口；起动机0 引言辅助动力装置（简称APU），是在20世纪60年代被引入飞机设计中的，其主要功能是为飞机提供备用电源并为发动机起动及环控系统提供气源。

现代化的大、中型客机上，APU是保证发动机空中停车后再启动的重要装备，它直接影响飞行安全，同时随着越来越多的双发飞机替代三发和四发飞机作洲际或越洋飞行，对双发延程飞行（ETOPS）的飞机而言，APU是飞机上一个重要的不可或缺的系统[1]。

APU电气控制系统包括进气、供油、防火、起动、点火、引气和告警与指示等电气分系统。

起动电气分系统作为辅助动力装置系统的重要组成部分，是保证APU正常工作的前提条件。

本文将详细描述辅助动力装置起动系统电气设计的通用技术及典型构型。

1 辅助动力装置起动系统电气原理研究1.1 典型构型1该构型的辅助动力装置起动系统的特点是APU起动机采用起动机，发电机合二为一的设计。

全新设计的起动发电机（SG），在APU起动时，作为起动机，采用三相交流起动机的工作原理，通过起动发电机内部的位置传感器，提供转子的位置反馈信号给起动控制器（SCU），使SCU计算瞬时的三相交流电供给SG，从而保证APU稳定均匀地加速起动；发电时，作为发电机，采用三相同步发电机的工作原理。

该设计的好处是起动机，发电机二者合一，减轻重量的同时也使得航线拆装简便易行（毋须吊下APU）。

起动电气控制系统由起动电源装置（SPU）、电子控制单元（ECU）、起动转换单元（SCU）、起动发电机（SG）和发电机控制单元（GCU）等组成，如图1所示。

我国空中管制现状及国际先进空管体系的应用随着我国民航运输的不断发展和民用航空产业的逐步提升，空中管制作为保障飞行安全与运输效率的重要环节，也愈发受到关注和重视。

目前，我国空中管制技术和设备已经进入了数字化和自动化的时代，但还存在许多问题和不足。

本文将介绍我国空中管制现状及国际先进空管体系的应用情况。

一、我国空中管制现状1. 空管技术与设备目前，我国空管技术的主要设备有全球定位系统（GPS）、雷达、自动化通信、着陆辅助系统（ILS）、气象雷达等。

其中，GPS可以提供准确的飞行导航和位置信息；雷达可以提供飞机位置与飞行高度的实时监测；自动化通信可以实现空中交流和地面通信；ILS可以为机组提供精确的降落指引；气象雷达可以提供气象信息。

此外，我国还开发了新一代空中交通管制系统（ATM）和自动导航控制系统（ANCS），使空管技术进一步向数字化和自动化方向发展。

2. 空管人员和管理我国空管人员主要包括空中交通管制员（ATCO）、气象专业人员和技术人员等。

他们需要接受专业培训和认证才能上岗。

此外，我国还建立了完备的空管管理体系，包括空管监管机构、航空公司和机场等。

3. 空管发展趋势未来，我国将致力于推进空管技术和设备数字化、自动化和智能化，建设新一代中国空管系统（CANS）和空域管理系统（AMC），提升空管效率和运输安全。

除了我国空管技术的发展，国际先进空管体系的应用也在不断推进，下面将介绍几个典型的国际先进空管体系。

1. 欧洲范围内航空管制系统（EUROCONTROL）欧洲范围内航空管制系统（EUROCONTROL）是由欧洲国家联合建设的大型数字化航空管制系统。

该系统利用先进的通信、导航、监控和航空数据系统，实现空中交通流的高效管理。

该系统还采用了高级着陆系统（ALS）、燃油效率管理（FEM）、航站楼交通流量管理系统、气候修改、移动自动化空域边界、人元数据集等技术，大大提高了空管效率和运营能力。

2. 全球空中导航计划系统（GNSS）全球空中导航计划系统（GNSS）是建立在全球卫星导航系统（GNSS）上的一种先进的导航技术。

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald72辅助动力装置（A PS）在现代民用客机上的应用非常普遍，其本身为一台小型燃气涡轮机，主要在飞机主发动机启动前向飞机提供电源和气源。

地面时，电源可向飞机系统供电，提供正常勤务等用电，气源可用于发动机的起动、空调系统等；空中时，A PS可提供备用的电源和气源，可以向飞机供电和供气，包括保证环控系统的运转、对主发动机冷却和发动机叶片附面层吹除等功能。

A PS也可以作为一种紧急情况下的动力装置[1]。

A P S 作为吸气式动力系统，其位于系统循环最前端的进气系统部分主要将气流从飞机外导入A P S压气机中，为其提供正常运转所需的空气压力和空气流量。

由于A P S进气系统的一部分通常处于飞机外表面，当APS工作时开启的进气风门将会改变飞机的气动外形，可能会给飞机带来额外的气动阻力，降低飞机的经济性，因此进气系统的设计还与飞机气动布局紧密相关。

目前国外对A P S 进气系统的研究较为深入，该文就典型民用飞机A P S进气系统设计方法展开研究，为将来的A P S 进气系统设计提供参考。

1 APS进气典型流路分析A PS正常工作时，带动与其同轴连接的负载压气机和附件齿轮箱（内含交流发电机），为飞机提供气源和电源，外界空气首先经飞机表面进气口进入A P S进气道，然后再进入燃气涡轮发动机和负载压气机共用的进气通道，通常称为主进气口。

经主进气口进入A P S 的气体，一部分进入燃气涡轮发动机，先后流经燃气涡轮发动机的进气道、压气机，进入燃烧室点火燃烧，保证燃气涡轮发动机的正常工作，以带动负载压气机及交流发电机工作。

经主进气口进入A P S 的另一部分气体进入负载压气机，经过压缩后通过管道输送给飞机，可作为主发动机起动、主发动机流道及飞机表面流动控制（如压气机叶片附面层吹除、机身附面层吹除等）和主发动机冷却等的气源。

《民用航空概论》课程教学大纲课程代码：0001第一部分课程教育目标一、教学对象：高职高专空乘与旅游专业学生。

二、课程性质和任务：《民用航空概论》课程是在总结我国民用航空运输历史发展，体制改革，内部经营管理及相关知识科技应用的基础上形成的空乘专业的基础课程。

该课程具有民航知识覆盖面大、前瞻性强等特点，不仅是空乘专业教学计划中的专业基础课，也是空乘专业主干课程。

三、学生能力要求：1、基础知识要求：基本飞行原理认识，民航系统组成，机场设施和基础建设对航班正常运营的必要性认识，民航国内、国际旅客运价构成的基础知识的应用，航空运输生产组织的运营与管理，航行导航系统的现状和发展的分析，航空气象基本知识等专业理论知识。

2、素质要求：通过本门课程的学习，使学生具备民用航空基本理论知识，了解民航各单位构成和各部门的工作程序，深入了解民航运输的基本特征和规律。

3、实践操作要求：旅客订座的常用指令的运用，CRS（计算机订座系统）的操作能力，正确选择运价并进行相应运价计算的能力，正确使用和处理国内、国际客票的能力，不同类型旅客服务的能力。

四、与其他课程的关系本课程是一个适用于航空运输各专业的学科基础课，也是一门进入民航行业的基础课，它可以使学生全方位地感受民航的各个方面的基本知识，从感性上认识民航，为今后学习其他专业基础课和专业课打下基础。

通过本门课程的学习，对于空乘专业学生大二上一些民航专业课（《民航英语》、《民航乘务服务》、《机场运营管理》等课程）起到了一个引路作用。

第二部分教学内容基本要求第一章民用航空的形成与发展教学目的：掌握民用航空基本概念，世界民用航空的发展历史及中国民航的历史和发展概况，了解民用航空器的分类和发展及民用航空器的分类应用概况。

教学重点：民用航空基本概念，世界航空技术的兴起与进步，中国民航的历史和发展概况，民用航空器的分类应用。

教学难点：中国民航的历史及其发展，民用航空器的分类应用。

第一节航空技术进步与民航业兴起一、飞机开辟人类航空新时代二、民用航空的兴起三、民用航空的大发展时期四、全球化、大众化的发展时期第二节中国民航的发展概况一、中国早期的航空活动二、国民革命时期的航空业三、中国民用航空业的兴起四、抗日战争中的民用航空五、新中国民用航空初创期六、改革开放后的快速发展第三节民用航空器的分类与应用一、民用航空器的分类二、民用飞机的分类三、民用航空器的使用概况和使用要求第二章民用航空组织管理机构教学目的：了解国际上重要的民用航空相关官方机构和民间组织，并重点学习ICAO、IATA、ACI、start alliance、sky team alliance和one world组织，结合多媒体案例了解各组织的不同性质、职能及机构设置。

基本名词：1、飞机过载：就是飞机在某飞行状态的升力与重力的比值。

4、飞机结构强度试验包括哪些内容？飞机结构强度试验包括静力试验、动力试验和飞行试验。

5、简述结构安全系数确定的基本原则。

原则是既保证结构有足够的强度，刚度又使重量最轻，目前飞机的受力结构主要使用铝合金材料，其强度极限约为比例极限的1.5倍。

6、薄壁结构：骨架加蒙皮，以骨架为基础的一种结构形式，强度、刚度大，重量轻，广泛应用在飞行器上。

7、机翼激振力：机翼扭转产生加剧弯扭振动的附加升力。

8、主操纵系统：是实施对副翼、升降舵和方向舵的操纵，供飞行员操纵飞机绕纵轴、横轴和立轴转动，改变或保持飞机的飞行状态。

10、增升装置：提高飞机起降（低速）时的升力特性的装置，主要有前缘襟翼和后缘襟翼11、操纵力感觉装置：操纵力感觉装置也叫载荷感觉器或加载机构，是为操纵杆提供定中力和模拟感力的装置。

12、座舱热载荷：维持座舱内温度恒定时，单位时间内传入或传出座舱的净热量为座舱热载荷。

13、气动除冰——气动除冰是机械式除冰的一种，气动法是给结冰翼面前缘的除冰带充以一定压力的空气，使胶带膨胀管鼓起而破碎冰层。

14、气热防冰——将加热的空气充入防冰管道，加热翼面，从而防止结冰的一种方法。

15、液体防冰——将冰点很低的液体喷洒在防冰部位，使其与过冷水滴混合后冰点低于表面温度而防止结冰16、国际防火协会将着火分为三类：A类指的是：纸、木材、纤维、橡胶及某些塑料等易燃物品。

B类指的是：——汽油、煤油、滑油、液压油、油脂油漆、溶剂等易燃液体着火着火；C类指的是：——供电与用电设备断路、漏电、超温、跳火等引发的着火；基本概念：4、飞机过载包括设计结构强度时规定的设计过载、飞行时允许的使用过载和随飞行状态变化实际过载。

5、为检查飞机结构在设计的使用条件下能否达到设计的承载能力，必须进行强度刚度试验，刚度试验包括静力试验、动力试验和飞行试验。

6、飞机载荷按其产生及作用特点可分为飞行载荷、地面载荷和座舱增压载荷。

第一章总体1.1 概述Y12E型飞机是由哈尔滨飞机制造公司设计制造的通勤类、多用途、全金属半硬壳结构的轻型运输机。

它可用于短途客货运输、地质勘探、农林牧渔等民用航空，也可用于空投空降、通讯联络、医疗救护、航空摄影等专业航空。

（图1-1）Y12E型机采用双发、上单翼、单垂尾、固定式前三点起落架的总体布局。

两台加拿大生产的PT6A-135A型发动机安装在左、右发动机舱内。

单台发动机功率为750SHP，在Y12E型飞机上限制使用到620SHP（扭矩1717lb·ft）。

图1-1 Y12E型机1.2 飞机结构机身（图1-2）机身由机头、客舱、机身后段及子翼四部分组成。

沿纵向布置有34个框，即1-34框。

8框之前为机头；8-20框为客舱；20-34框为机身后段；子翼在机身14-15框处。

3框上装有前起落架接头。

4框底部装有千斤顶支座。

子翼为非对称流线翼型，双梁式结构，左右子翼各布置有6个肋，即1-6肋。

在5-6肋的前梁前装有接头，其上固定横轴以安装主起落架。

前梁6肋处上翼面装有连接机翼撑杆的接头，后梁5肋处下翼面装有千斤顶支座。

图1-2 机身图1. 机头罩2. 前行李舱3. 驾驶舱4. 客舱5.尾梁(包括后行李舱)6. 机尾罩7. 子翼机翼（图1-3）机翼为双梁带机翼撑杆式结构。

机翼通过前后梁接头与机身13、15框接头铰接，并通过10肋接头与机翼撑杆铰接。

采用了共面剪切式翼尖。

机翼平面形状为带后掠式翼尖的矩形，其翼尖的前缘后掠角为65°，翼尖与机翼之间由150mm的过渡段连接。

机翼的翼型为LS(1)-0417，翼尖的翼型为低阻薄翼型。

机翼后段内侧为后退富勒式襟翼，外侧为副翼。

机翼沿展向布置了25根肋，即0-24肋。

机翼前后梁间的6-17肋翼箱为整体结构油箱，左右两个机翼的油箱共可装油1630升。

机翼蒙皮与长桁的连接采用胶接形式，肋与蒙皮及长桁的连接采用铆接形式。

在机翼的4～6肋间固定有发动机舱。

强制信息报告系统强制信息包括民用航空器事故、民用航空器事故征候以及其他与民用航空器运行有关的不安全事件信息。

基本报告流程如下图所示，事故信息依次由事发单位报事发地区监管局，再由事发死去监管局报当地政府及民航地区管理局，由民航地区管理局报民航局安全信息主管部门；严重事故征候信息报告流程与事故信息报告流程相同，但不必报当地政府；一般事故征候只报到民航地区管理局，不报民航局安全信息主管部门。

图1 事故信息报告流程图2 严重事故征候报告流程图3 一般事故征候报告流程此外涉及到初始报表、补充报告、事故调查等具体要求。

相关法规为CCAR-396-R2民用航空安全信息管理规定。

自愿报告系统国内图3 网站：自愿报告系统主页中，共分有SCASS的简介、动态以及相关的信息、网上报告的查看与下载和讨论区几个模块。

通过它们可以实现了解自愿报告的相关动态、查看往期报告以及参与讨论等目的。

自愿报告系统工作流程：报告人提交报告，初步审查，审查不紧急或不适用退回，审查合格后进行编码与保密处理，送交专家组分析，得出结果及建议，最后是信息存档以及交流。

图4 自愿报告系统工作流程国际1、美国ASRS美国FAA于1975年5月首先推出了对报告人身份保密的Aviation Safety Reporting Porgram （ASRP），FAA作为执行机构,ASRP没有获得成功。

1976年4月FAA与NASA鉴定了备忘录,由NASA当作FAA与航空业的中间人主持报告系统的工作。

此后ASRP更名为Aviation Safety Reporting System（ASRS）。

ASRS获得了很大成功,为改善美国以至世界的航空安全做出了重大贡献。

自2001年末,ASRS建立了保安信息子系统。

2、英国CHIRP英国于1982年开始发展其保密报告系统CHIRP（Confidential Human factors lncident Reporting）,CHIRP平均每年收到200份报告，是一个相对小的系统，处理方式上比ASRS 深入。

仪表着陆系统工作原理仪表着陆系统（Instrument Landing System，简称ILS）是一种基于雷达和无线电导航技术的自动着陆辅助系统，用于帮助飞行员在恶劣天气条件下进行精确的着陆。

ILS由三个主要组件组成：1. 放导航信号的地面设备：这个设备通常被称为“局部器”（Localizer），它通过无线电信号发射和导航系统通信。

局部器发射两个信号，水平信号和垂直信号，协助飞行员控制飞机的水平和垂直位置。

飞行员可以通过接收这些信号来确保飞机在正确的航向和下降路径上。

2. 安装在飞机上的接收设备：在飞机上安装了称为接收局部器信号的接收设备。

接收设备接收地面发出的信号，并将其显示在驾驶舱的显示器上。

飞行员通过这个显示器来确定飞机的位置和航向，以便进行准确的着陆。

3. 自动着陆系统（Autoland System）：许多现代飞机可以配备自动着陆系统，它使用ILS技术并结合自动驾驶系统，可以在没有飞行员干预的情况下完成整个着陆过程。

自动着陆系统监测ILS信号，并通过控制飞机的引导系统和动力系统来自动调整飞机的飞行姿态和速度，确保精确地着陆。

ILS的工作原理是基于地面设备发射的无线电信号和飞机上的接收设备接收信号。

地面设备发射水平和垂直信号，飞机上的接收设备接收这些信号，并将其显示在驾驶舱的显示器上。

飞行员使用这些信号来导航飞机，以确保飞机安全地降落在目标跑道上。

ILS是民用和军用飞机着陆过程中一项重要的辅助技术，可以大大提高飞行员在恶劣天气条件下的着陆能力。

除了上述提到的基本工作原理外，仪表着陆系统还有其他一些相关的技术和功能。

首先，仪表着陆系统通常配备了仪表陀螺系统，用于提供飞机的姿态和水平信息。

这些信息对于飞行员来说至关重要，因为在低能见度条件下，他们无法依赖外界视觉进行导航和操控。

仪表陀螺系统可以通过加速度计和陀螺仪测量飞机的滚转、俯仰和偏航信息，并将其显示在仪表板上，帮助飞行员保持飞机的平稳飞行。

空管设备知识点总结一、雷达系统1. 雷达系统的作用雷达系统是空中交通管制的重要组成部分，它主要用于监控飞行器的位置、高度、速度等信息，以及监测天气情况和其他空中障碍物。

通过雷达系统，空中交通管制人员可以实时掌握飞机的飞行情况，及时做出安全指挥和调度。

2. 雷达系统的组成雷达系统由雷达站、雷达显示器、雷达数据处理系统等组成。

雷达站是放置在地面上的探测器，用于发送和接收电磁波，探测飞机的位置和速度。

雷达站将探测到的数据传输到雷达显示器和雷达数据处理系统，供空中交通管制人员进行分析和决策。

3. 雷达系统的工作原理雷达系统工作的基本原理是利用电磁波的回波来探测目标的位置和速度。

当雷达站向空中发射一束电磁波时，如果有飞机飞行在波束的范围内，飞机会反射出一部分电磁波，形成回波。

雷达站接收这些回波，通过信号处理和数据分析，确定飞机的位置和速度。

4. 雷达系统的分类根据不同的工作原理和应用范围，雷达系统可以分为主要雷达和辅助雷达。

主要雷达主要用于监控空中的飞机和天气情况，辅助雷达主要用于辅助飞行器的起降和进近，包括地面雷达和航空雷达等。

二、空中通信设备1. 空中通信设备的作用空中通信设备是指飞机与地面空中交通管制中心之间的通信设备，主要用于飞机与管制中心之间的通讯和数据交换。

通过空中通信设备，飞机可以接收管制中心的指令和信息，同时向管制中心报告飞行情况和请求支持。

2. 空中通信设备的组成空中通信设备包括无线电台、航空话音通讯系统、数据链通讯系统等。

无线电台是与管制中心进行语音通讯的设备，航空话音通讯系统是飞机上的话音通讯设备，数据链通讯系统则用于传输飞机的监控数据和航行计划。

3. 空中通信设备的通讯频率空中通信设备使用的通讯频率包括导航和通讯频率，导航频率主要用于飞机进行导航和定位，通讯频率主要用于飞机与管制中心之间的通讯。

不同地区和不同阶段的飞行可能需要使用不同的通讯频率，以保证通讯质量和飞行安全。

4. 空中通信设备的技术特点空中通信设备采用了一系列先进的通信技术，包括多普勒效应纠偏、抗干扰技术、自动频率切换技术等。

787飞机液压能源系统研究文章通过对先进宽体民用飞机波音787的液压能源系统进行研究，对787的液压能源系统的架构、用户、设备、操作与显示、控制等进行了简要概述，对民用飞机液压能源系统研发者而言具有指導意义。

标签：787飛机；液压能源系统；研发前言787飞机是一款全新的先进宽体客机，其液压能源系统的设计与传统的Boeing飞机777相比较，产生了比较大的变化，而研究这些设计特点的变化，对民用飞机液压能源系统研发者而言具有指导意义。

1 系统架构787采用了传统的三套液压能源系统，包括左（L）、中（C）、右（R）三套系统，其中，中系统为主液压能源系统，左、右系统为辅助系统，其简要架构见图1，系统压力体制采用5000psi。

左右系统均采用EDP作为主泵，EMP作为备用泵的形式，EMP在系统低压或者大流量需求的时候工作；中系统的一台EMP 作为主泵，另外一台作为备用泵，两台电动泵根据单双日选择作为主泵，备用泵在系统低压或者大流量需求的时候启动工作，RAT泵仅仅在RAT放下时驱动主飞控系统。

787液压能源系统采用了多电技术，采用了大功率的EMP作为中系统的泵源输入，且左右系统也采用了相同构型的电动泵，这样导致液压能源系统需要的电源输入极大增加。

由于主液压能源系统（中系统）有大流量需求用户，对电功率的要求很高，因此，电动泵的输入电压由传统的115V AC变为270VDC。

输出功率也由传统的约3000psi@6gmp的电动泵（传统飞机的电动泵功率一般在3000psi@6gmp左右）变为5000psi@36gpm的大功率电动泵。

发动机驱动泵（EDP）额定功率为27gpm（约95L/min）；电动液压泵（EMP）分两级功率，分别为27gpm（约103L/min）和37gpm（约140L/min），通过调整电机频率实现。

787的EDP和EMP采用了相同的泵，泵可以在EDP和EMP之间进行互换，方便了维修性的需求。

2 系统用户液压能源系统为以下用户提供液压能源：飞控系统、高升力系统、发动机反推系统、起落架收放系统、前轮转弯系统。

民用飞机辅助动力装置控制系统研究赵振可【摘要】文中介绍了辅助动力装置(APU)系统控制系统的功能及组成,分析了常规APU控制系统的工作原理及其优缺点,分析了APU控制系统-一键起动的工作原理及功能实现.通过对比不同的APU控制系统,得出各系统的优缺点,有助于设计更合适、操作简单、安全可靠的APU控制系统.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】3页(P17-19)【关键词】辅助动力装置;控制系统;一键起动【作者】赵振可【作者单位】上海飞机设计研究院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】U228APU是一台独立于主发动机的微型燃气涡轮发动机，通过驱动压气机、发电机等输出增压气源、电功率和轴功率，可提供电功率和引气用于机内照明、空调供气、起动主发动机等。

APU是当代大型客机的一个重要系统，已成为大型客机满足适航要求所必须的系统。

实际上，无论是在民用飞机或是军用飞机都已普遍使用了APU，使飞机不依靠地面的支援设备提供电源和气源，更具有独立性、舒适性，增加了飞机的机动性和灵活性。

APU系统主要用于地面状态下为飞机供电、环控系统供气；在空中，为飞机主发动机起动提供引气、为电气系统提供应急辅助电源和为空调系统提供应急引气备份。

APU系统主要包括APU本体、控制系统、指示系统、进排气系统、空气系统等。

APU控制系统主要功能是控制APU的正常起动和停车、监控运行参数、超限告警、保护性停车、记录维护信息等。

APU控制系统包含APU控制器、APU控制器件、各类传感器、做动器件、指示记录系统、控制线缆、通讯网络等。

目前APU控制器基本都是全权限电子控制器，APU的大部分控制功能均由控制器自动控制。

APU的正常操作则由APU控制器件来实现。

APU控制器件的设计方案直接决定了APU系统操作程序。

下面将对常见机型的APU控制器件设计方案进行分析、对比，以分析各类APU控制器件的特点。

飞机的构造与系统飞机的基本组成飞机的主要组成部分及其功能如下：１、推进系统：包括动力装置（发动机和保证其正常工作所需的附件）、能源及工质。

其主要功能是产生推动附件前进的推力（或拉力）。

２、操作系统：其主要功能是形成（自动或有驾驶员）与传递操纵指令，驱动舵面和其他机构，控制飞机按预定航线飞行。

３、机体：包括机身、机翼和尾翼等。

其主要功能是产生升力；装载有效载荷、燃油及机载设备；将其他系统和装置连成一个整体，构成适于稳定及操纵飞行的气动外形。

４、起落装置：其主要功用是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时，用以支持以及吸收撞击能量并操纵滑行方向。

５、机载设备：包括方向仪表、导航、通信、环境控制、生命保障、能源供给等设备以及客舱生活服务设施（对民用飞机）或武器和火控系统（对军用飞机）。

航空发动机为航空器（主要指飞机）提供所需动力的发动机。

目前，飞机常用的发动机主要有四类：１、活塞式航空发动机：早期在飞机和直升机上应用的发动机，用它带动螺旋浆或旋翼。

活塞式航空发动机的优点是省油，螺旋浆在低速飞行时推进效率高，在相同功率下能产生较大的拉力，有利于提高飞机的起飞性能。

缺点是结构复杂，重量大而输出功率小，螺旋浆在高速飞行时推进效率低，因此不适用于大型和高速飞机。

但是对低速飞机而言，它具有喷气式发动机不可比拟的优点，那就是耗油率低。

此外，由于燃烧较完全，对环境的污染相对较低，噪音也较小。

因此，小功率的活塞式航空发动机还广泛使用在轻型飞机、直升机以及超轻型飞机上。

２、涡轮螺旋浆发动机：燃气涡轮发动机构造简单、功率大、体积小和重量轻，可以用在大型飞机上。

但由于螺旋浆的限制，仍限用于速度低于８００公里／小时的飞机上。

３、涡轮喷气发动机：具有重量轻、体积小和功率大的特点，适于超音速飞行。

但在高亚音速范围内推进效率较低，耗油也多。

在发动机涡轮后的喷管中补充燃油，构成加力燃烧室，可以大幅度提高推力，但是耗油量增加很多，只能用在短时间作超音速飞行的超音速歼击机和轰炸机上。