1.2.История самолетного электрооборудования

История самолетного электрооборудования начинается с 1869 года.

(1869-1910 гг.) охватывают время от первых проектов и попыток использования электричества в авиации до начала практического применения его на самолетах.

Первый проект самолетного электрооборудования разработал в 1869 г. выдающийся русский электротехник А. Н. Лодыгин. На его вертолете «электролете» с приводом двух воздушных винтов предусматривался электрический движитель, комплекс электрооборудования, включавший аккуму­лятор, и изобретенные автором проекта лампы накаливания. В течение этого периода были разработаны некоторые специальные малогабаритные и легкие образцы электрооборудования, в частности, светильники и прожекторы. В прожекторах был применен легкий ме­талл - алюминий.

Создатель первого в мире самолета А.Ф. Можайский в 1879 г. предложил использовать энергию электрической искры для воспламенения горючей смеси в разработанном им двигателе. Высокое напряжение, необходимое для искрового разряда, получалось с помощью индукционной катушки, питаемой от аккумуляторной батареи.

(1910-1930 гг.) - годы формирования самолетного электрооборудования. На первых самолетах источником электроэнергии служил аккумулятор. Он использовался для зажигания горючей смеси в авиадвигателях и для освещения. Затем на отдельных самолетах появились и генераторы. Так, в 1912 г. для освещения, обогрева и радиосвязи на бомбардировщике «Илья Муромец» был установлен генератор переменного тока (1000Гц, 2кВА); он был разработан под руководством В. П. Вологдина. С 1919 г. на самолетах стали применять постоянный ток напряжением 8В, а с 1923 г. - 12В, в 1933 г. - 24В, в 1937г. - 27В. Генераторы вращались от ветрянки - специального воздушного винта, насаженного на вал гене­ратора. С 1926 г. от ветрянок стали переходить на привод от авиадвигателя.

В 1920 г. в Москве, на Ходынке, был создан научно-опытный аэродром, при котором был организован радиоэлектроотдел. В задачу которого входила разработка и испытание новых образцов радио и электрооборудования.

К этому времени относится появление авиационных электрических приборов - стартеров, новых типов магнето, тахометров, термометров, бензиномеров, самолетных фар и светильников. Эти образцы электрооборудова­ния были разработаны на базе исследований основоположника отечественной авиационной электротехники В. С. Кулебакина, а их производство было организовано под руководством В. И. Полонского на заводе им. Козицкого.

(1930-1945 гг.) - годы характерены стремительным разви­тием самолетного электрооборудования, обусловленным быстрым совершенствованием поршневой авиации. С ростом нагрузки бортовой сети ее напряжение с 1933 г. было повышено до 24 В.

В 1936 г. впервые в авиации на некоторых бомбардировщиках типа СБ была применена однопроводная система электроснабже­ния. С 1938 г. она была принята в США, а в середине 40-х годов на самолетах всех стран.

Важной вехой в истории авиационного электрооборудования стал 1939 год. На бомбардировщике Пе-2 впервые в авиации ши­роко был использован электропривод. Электромеханизмы для привода шасси, стабилизатора, посадочных щитков, управления триммерами к нему разрабатывались под руководством А. А. Енгибаряна. Это привело к повышению использования электроэнергии на самолетах.

В 1943 г. на самолетах широко стали применяться угольные регуляторы напряжения. В 1944 г. появились новые провода (типа ВПВЛ) с хлорвиниловой изоляцией. К 1945 г. для авиации была разработана серия генераторов типа ГСР; мощностью до 9 кВт, высотностью до 15—18 км с охлаждением путем продува.

(1946-1959гг.) - годы характеризуются широким практическим применением реактивных самолетов. Это повлияло на электрооборудование авиадвигателей: оказались ненужными магнето, стали непригодными применявшиеся до этого электроинерционные стартеры. Новые стартеры и стартер-генераторы стали с автоматическим управлением.

Тяжелые самолеты продолжали выпускаться с поршневыми двигателями. К таким самолетам относится Ту-4 (1947 г.), для которого были разработаны новые системы электроснабжения и электропривода; электрические механизмы; осветительные устройства. В дальнейшем эти системы получили широкое применение и на других самолетах.

В 1956 г. был создан первый в мире пассажирский реактивный самолет Ту-104. Для запуска авиадвигателей на этом самолете был применен турбостартер, что коренным образом изменило элек­трическую часть системы запуска. С появлением других тяжелых самолетов подобного типа росла мощность их электросистемы. Стала ясной необходимость нового повышения напряжения самолетной электросети. Для этого наиболее удобной оказалась система трехфазного тока. Инициатором применения этой системы на самолетах был А. Н. Туполев. На самолете «Максим Горький» (1934 г.) впервые в мире в качестве основного был принят трехфазный переменный ток. К этой идее возвратились через 20 лет — в середине 50-х годов. В это время были разработаны самолетные Системы 208/120В трехфазного тока и щеточные генераторы (типов СГС и СГО), работавшие при нефиксированной частоте.

В середине 50-х годов появились надежные силовые кремние­вые выпрямители, на базе которых началось производство без щеточных генераторов переменного тока и статических преобразователей. На их основе к концу 50-х годов начался серийный выпуск агрегатов системы электроснабжения трехфазного тока 208/120В фиксированной частоты.

1960 г., связан с ростом производства тяжелых реактивных самолетов, увели­чением скорости, дальности и высоты полета. В связи с этим возросла мощность электросистем. Это привело к полной перестройке систем электроснабжения, начавшейся с тяжелых самолетов. Для них в качестве основного был принят переменный трехфазный ток 208/120В фиксированной частоты, разработаны принципиально новые бесконтактные генераторы трехфазного тока (серии ГТ), ППС и статические преобразователи рода тока. Новая система электроснабжения была осуществлена на Самолете Ил-62, а затем и на других самолетах С. В. Ильюшина, А. Н. Туполева, П. О. Сухого.

На легких и средних самолетах сохранились электрические системы постоянного тока со щеточными генераторами и преобразователями. К началу семидесятых годов дальнейшее совершенствование щеточных генераторов постоянного тока стало технически невозможным. На смену им пришли бесконтактные генераторы (серии ГСБК.) с бесконтактной аппаратурой управления. Бесконтактные генераторы оказались более надежными, чем кон­тактные, и позволили получить большую мощность на единицу массы. Таким образом, продолжается совершенствование и систем постоянного тока, базирующееся на новой технической базе источников электроэнергии.

В течение рассматриваемого периода были созданы новые герметичные коммутационные и защитные аппараты; электромеханизмы переменного тока; осветительные и светосигнальные устройства, система красного света в кабинах и маяки.

Таким образом, на пятом этапе происходит значительная каче­ственная реконструкция электрооборудования самолетов, определившая направление его развития на дальнейшие годы.