Universitatea Politehnica Bucuresti Facultatea de Inginerie AerospatialEchipamente de bord si Instalatii de Aviatie

Proiect AIEBArospatiale-BAC ConcordeTitular curs:Student:Prof. dr. ing Grigore Octavian Muller Aldea Cezar Matei Profesor coordonator: Grupa: Prof. As. Barbelian Mihai 945 EIA

Tema de proiect: DIMENSIONAREA SISTEMULUI ELECTROENERGETIC AL AERONAVEI AEROSPATIALE BAC CONCORDE.

Cuprins

Capitolul 1 - Introducere

Capitolul 2 - Elaborare list de consumatori

Capitolul 3 - Dimensionarea surselor electrice

Capitolul 4 - Bibliografie - Anex

Capitolul 1Arospatiale-BAC Concordea fost un avion supersonic de pasageri. A fost rezultatul unui tratat guvernamental ncheiat ntre guvernul francez i britanic, combinnd eforturile companiilor Arospatiale i British Aircraft Corporation. Cu doar 20 de aeronave construite n total, costul fazei de dezvoltare a reprezentat un mare eec economic. n plus, Air France i British Airways au fost subvenionate de guvern pentru a cumpra aeronava. Dintre aeronavele supersonice comerciale Concorde a avut cel mai mare succes, Tupolev Tu-144 fiind cealalt aeronav. Tu-144 avea o vitez maxim mai mare, dar consumul era mai mare i autonomia mai mic fa de Concorde.Zburnd pentru prima oar n 1969, Concorde i-a nceput serviciul comercial n 1976 i a continuat timp de 27 de ani. A operat zboruri transatlantice din Heathrow,Londra(British Airways) i Charles de Gaulle,Paris(Air France) ctre JFK, New York i Dulles, Washington; zburnd la viteze record, parcurge aceste distane n mai puin de jumtate timpul celorlalte avioane. Concorde a mai stabilit i a alte recorduri, inclusiv recordul mondial oficial FAI "Westbound Around The World" i "Eastbound Around the World" la vitez.Ca urmare a unicului accident din 25 iulie 2000, a efectelor economice ce au urmat evenimentelor din11 septembrie2001i a altor factori, zborurile au ncetat la24 octombrie2003. Ultimul zbor a avut loc pe24 noiembrien acel an.

Date tehnice

Instalaia de for: patru motoare turbojet Rolls-Royce/Snecma Olympus 593.Dimensiuni:- Lungimea: 62.17m;- nlimea: 11.40m;- Anvergura: 25.56m.Greutatea::- Greutatea gol: 78,700kg;- Greutatea maxim la decolare: 185,065kg.Armament:- nu.Sarcina util:12,700kg Echipaj:2 piloti + 1 inginer de bord.

Performane:- Viteza maxim: 2179km/h;- Viteza de croazier: 2124km/h;- Plafonul static: 10000m;- Distana maxim de zbor: 5200km.

Schema electrica

Se poate observa din aceasta imagine ca aeronava este dotata cu 4 generatoare, #1 GEN, #2 GEN , #3 GEN , #4 GEN

n funcie de regimul de funcionare, consumatorii pot fi (conform Anexei 1): cu regim permanent de funcionare (P) - se refer la aceia care consum energie din reeaua electric n toate fazele zborului;

cu regim de scurt durat (SD) - cei care funcioneaz pe o perioad scurt de timp n raport cu timpul necesar misiunii;

cu funcionare de lung durat (LD) - face referire la aceia care funcioneaz un timp de cteva ori mai mare dect cei de scurt durat.

Capitolul 2 - Elaborare list de consumatori

n tabelele ce urmeaz sunt prezentai consumatorii de c.a. n regim nominal de funcionare:

Nr. crtDenumire consumatori Putere (VA)Nr.Regimputere totala

1Ampermetru de c.a54perm.20

2Comanda pompei de combustibil402SD80

3Motor electric scaun3002SD600

4Pompa amorsare2002perm.400

5Pompa electrica hidraulica20004perm.8000

6Transmitator vibratii52perm.10

7BTR632174perm.252878

8Voltmetru de c.a58perm.40

65772

1Incalzire acumulatori de bord3201perm.320

2Incalzire radiocompas2502perm.500

3Incalzire priza admisie aer motor20001perm.2000

4Incalzire pilot automat2002perm.400

5Comanda incalzire priza admisie aer motor1501SD150

6Sistem reglare temperatura aer cabina echipaj501perm.50

7Incalzire geamuri cabina23001LD2300

8Termometru cabina102perm.20

9Termometru pentru mediul exterior102perm.20

10Selector temperatura151SD15

11Mec. electric captare aer cald de la motor1402perm.280

12Dezaburire geam cabina15004LD6000

13Traductor givraj801perm.80

14Comanda sistem de givrare3001SD300

15Degivrare bord de atac aripa100002LD20000

16Degivrare bord de atac ampenaje50002LD10000

17Incalzire bord de atac ampenaje150002LD30000

18Sistem reglare presiune din cabina3253perm.975

19Aer conditionat15006SD9000

20Sistem reglare temperatura aer cabina pasageri1201SD120

21Stergator parbriz1352LD270

394050

1Giroorizont 753perm.225

2Girosemicompas 1002perm.200

3Sistem de curs4002perm.800

4Servoaltimetru5002perm.1000

5Indicator regim de zbor852perm.170

6Indicator viraj glisada54perm.20

7Compas giromagnetic2802perm.560

8CRT1504perm.600

9Indicator incidenta periculoasa302perm.60

10D.M.E1204perm.480

12Pilot automat5002LD1000

13Calculator de navigatie7002LD1400

14Bloc control al inclinarii152perm.30

15Centrala aerodinamica de date1002perm.200

16Centrala date aer2001perm.200

17ELT54SD20

19Mecanism corectie giro201perm.20

20Radar meteo20001perm.2000

21Radioaltimetru1002perm.200

22Radiocompas1703perm.510

23ILS2502LD500

24Statie radio-emisie6003SD1800

25Transmitator si ind.vit.unghiulara702perm.140

26Transporder1202perm.240

6595

1Far aterizare5003SD1500

2Far rulare4004SD1600

3Lampi exterioare navigatie aripi704perm.280

4Lampi exterioare navigatie coada502perm.100

5Lampi iluminat tablou de bord (rosie)55perm.25

6Lampi iluminat radiatii ultraviolete cabina302perm.60

7Lampa iluminat cabina (lumina alba)301LD30

8Lampa iluminat cabina (lumina rosie)501LD50

9Lampa individuala pasageri20128LD2560

10Iluminiare toalete1006LD600

11Actionare faruri aterizare si rulare1501SD150

12Iluminare inginer bord401LD40

13Iluminare pilot152LD30

14Iluminare copilot201LD20

15Lampi exterioare tren aterizare2002SD400

16Lampa trapa acces204LD80

17Lumina plafoniera9064perm.5760

18Iluminare iesire avarie1606perm.960

19Bloc reglare intensitate luminoasa751perm.75

20250

1Rezervor combustibil plin51LD5

2Usa deschisa52SD10

3Incalzire bord atac aripa258LD200

4Incalzire bord atac ampenaj252LD50

5Dezermetizare cabina51LD5

6Incalzire tub Pitot51LD5

7Functionare pompe hidraulice61perm.6

8Incidenta periculoasa301SD30

9Regim functionare motor802perm.160

10Givrare priza admisie aer motor62SD12

11Givrare bord atac aripa62SD12

12Givrare bord atac ampenaj61SD6

13Tren aterizare (sonor)351SD35

14Pericol incendiu201SD20

15Declansare incendiu401SD40

16Minimum de combustibil101SD10

17Utilizare oxigen121SD12

18Timp maxim de zbor101SD10

19Functionare pompe transvazare101perm.10

20Functionare pompe de combustibil251perm.25

21Presiune maxima ulei251SD25

22Presiune maxima combustibil251SD25

23Pornire motor51SD5

24Inaltime stabilita351LD35

25Regim de zbor251perm.25

26Functionare centrala date aerodinamice251perm.25

27Functionare calculator de navigatie101perm.10

28Functionare pilot automat101perm.10

29Incarcare acumulatori51perm.5

30Functionare generatori51perm.5

31Functionare sistem de protectie generatori51perm.5

32Functionare demaror51SD5

33Pozitie flapsuri51perm.5

34Supraincalzire ulei101perm.10

35Tractiune negativa101perm.10

36Pierdere viteza51SD5

5760

1Instalatie avertizare(sirena)1501SD150

2Intercomunicatii de bord401SD40

3Radar meteo1501perm.150

4Radiocompas1503perm.450

5Radioreceptor de marcare501perm.50

6Sistem directie301perm.30

7Girolaser3002perm.600

8Interfon201perm.20

8900

1Electro-robinet combustibil4002SD800

2Supapa electromagnetica combustibil, ulei406SD240

3Supapa admisie aer1001SD100

4Pompa transvazare combustibil15004perm.6000

5Automat de egalizare551perm.55

6Automat comanda pompe combustibil 601perm.60

7Litometru combustibil154perm.60

8Debitmetru352perm.70

9Termometru ulei2510perm.250

10Manometru combustibil102perm.20

11Manometru sistem hidraulic102perm.20

12Sistem de golire rapida a combustibilului in zbor2502SD500

0

1Detector vibratii54perm.20

2Comanda extinctoare antiincendiu in motor452SD90

3Comanda extinctoare antiincendiu combustibil452SD90

4Actionare instalatie stingere incendiu3003SD900

5Automat reglare gaze motor402perm.80

6Cuptor electric40004SD16000

7Frigider20002perm.4000

8Priza instalatii menajere2506LD1500

9Fierbator electric10006LD6000

TOTAL:240711489

n tabelul ce urmeaz sunt prezentai consumatorii de c.c. n regim nominal de funcionare care fac parte din gruparea funcional numit sistem electroenergetic de c.c..

Nr. crtDenumire consumatori Putere (W)Nr.Regim

1Excitatie generator3004perm.

2Regulator de tensiune354perm.

3Releu diferential minimal1504perm.

4Instalatie incarcare acumulatori30001LD

5Sistem de protectie sistem electroenergetic de c.c3501perm.

6Comanda automata comutare convertizoare302SD

7Comanda B.T.R.-uri354SD

8Automat turatie constanta2001perm.

9Voltmetru de c.c.82perm.

10Ampermetru de c.c.82perm.

11Demaror electric pentru MTR60004SD

12Releul demarorului502SD

13Sistem de aprindere pentru MTR 1504SD

14Automat de pornire1501SD

15Tahometru motor102perm.

16Sistem masurare vibratii motor104perm.

17Bloc comanda motor3004perm.

18Bloc comanda tractiune204perm.

19Automat control tractiune1002SD

20Termometru gaze iesire102SD

21Electromecanism simulare efort directie 501perm.

22Electromecanism simulare efort eleron501perm.

23Actionare trimer eleron1502perm.

24Iluminare pasageri40128perm.

25Actionare trimer profundor1501SD

26Comanda trimer stabilizator301SD

27Comanda trimer eleron301SD

28Comanda trimer profundor301SD

29Actionare tren principal de aterizare80001SD

30Bloc comanda actionare tren de aterizare851SD

31Actionare directie70001SD

32Actionare eleron15002SD

33Actionare stabilizator30001SD

34Actionare profundor15002SD

35Sistem franare/defranare tren1001SD

36Comanda actionare eleroane752SD

37Comanda actionare profundor751SD

38Comanda actionare directie1001SD

39Comanda actionare flaps701SD

40Comanda actionare stabilizator1501SD

41Dispozitiv de blocare roata fata1001SD

42Mecanism transmitere pozitie flaps451SD

43Mecanism transmitere pozitie suprafete de zbor506perm.

44Sistem sincronizare flapsuri1501SD

TOTAL:33446214

Capitolul 3 - Dimensionarea surselor electrice

Sursele electrice de bord sunt cele care asigur energia electric necesar funcionrii instalaiei electrice de bord. Pentru determinarea acestora, este necesar un calcul al puterii electrice totale instalate.Pentru determinarea puterii instalate la bordul aeronavei este necesar a se determina timpul de funcionare a consumatorilor, n ipoteza de funcionare normal i de regim stabilizat. Astfel, misiunea de zbor, care n acest caz este de 496,3768 minute, este mprit n etape de zbor cu o durat determinat, n decursul crora funcioneaz echipamente specifice. Aceste etape sunt urmtoarele:a). Pregtirea pentru zbor - aeronava se afl la locul de parcare pe aerodrom i sistemul electroenergetic de bord este funcional. Aceast etap cuprinde: reglarea parametrilor iniiali ai misiunii; iniializarea sistemelor de calcul i navigaie; mbarcarea pasagerilor; ncrcarea potei i a alimentelor; nchiderea i zvorrea trapelor; testul de funcionare a sistemelor de control automat a aeronavei, a aparaturii de bord i navigaie; acionarea sistemului de iluminare i semnalizare; se cere permisiunea turnului de control pentru pornirea motoarelor i rularea ctre punctul de start;Pentru regimul de lung durat se consider un timp de funcionare de 5 % din regimul permanent, iar pentru regimul de scurt durat - 0,8 % din P.b). Rularea - n cadrul acestei etape se consider c aeronava este gata s-i ndeplineasc misiunea, realizeaz etapa de taxi pn la punctul de start pentru alinierea la decolare. c). Decolarea - este etapa din misiunea de zbor n care aeronavei, de la punctul de start, cu frnele puse - i se pun motoarele n plin i la permisiunea turnului de control ncepe accelerarea pe pista de decolare n vederea desprinderii de la sold). Urcarea la plafon - cuprinde etapa de urcare a aeronavei de la desprinderea de la sol, pn la nlimea la care se efectueaz zborul de croazier, respectiv zborul n condiii economice pentru avioanele de transport sau de pasageri i zborul n deplin siguran pentru cele militare..e). Zborul de croazier - se consider un zbor uniform la o altitudine aleas, dar constant, funcie de tipul i misiunea aeronaveif). Coborrea - etap ce cuprinde un dialog cu turnul de control, nscrierea avionului pe panta de coborre i aducerea aeronavei la un nivel intermediar de zbor, de unde ncepe aterizarea. g). Aterizarea - cuprinde procedurile de aterizare i se termin cnd aeronava atinge cu trenul de aterizare solul. h). Rularea - operaie ce cuprinde: parcurgerea pistei de aterizare; frnarea avionului; etapa de taxi; parcarea; oprirea motoarelor.

Determinarea puterii surselor secundare de energie

dac pe intervalul sarcina i are puterea constant , atunci puterea medie se mai poate scrie sub urmtoarea form:

*unde: - este puterea unui consumator de c.c. din Anexa 1 - Tabelul 3.1 ;

- este timpul de funcionare a respectivului consumator. Se presupune c:

- reprezint timpul maxim de zbor al aeronavei.Folosind puterea medie consumat de receptorii de c.c. se determin puterea unui BTR:

- reprezint puterea unui BTR;

- este randamentul BTR-ului;n - reprezint numrul de BTR-uri folosite pe avionul ales.

Aleg:

Din calcul rezult valoarea puterii unui BTR ca fiind egal cu:

Cum i , se calculeaz puterea aparent echivalent n c.a. a consumatorilor de c.c. cu relaia:

va rezulta:

Aleg din catalog doua BTR-uri de 1003 VA si doua de 1699VA.Cu ajutorul tabloului puterilor consumatorilor din c.c, respectiv cu puterea totala a consumatorilor corespunzatoare fiecarui regim de functionare si fiecarei etape de zbor se traseaza graficul de sarcina normala a consumatorilor de c.c.

Determinarea puterii surselor primare de energie

Folosind tabloul consumatorilor de c.a. se calculeaza puteria medie activa consumata cu ajotrul valorii medii ponderate:

Unde este puterea activa a unui consumator de c.a. din tabloul consumatorilor, este timpul de functionare a consumatorului respectiv, iar reprezinta timpul maxim de zbor al aeronavei. Se alege din catalog puterea celor patru generatoare de c.a. ale aeronavei ca fiind imediat superioara valorii medii gasite si anume: . Cu ajutorul tabloului puterilor consumatorilor de c.a. respectiv cu puterea activa totala a consumatorilor corespunzatoare fiecarui regim de functionare si fiecarei etape de zbor se traseaza graficul de sarcina normala a consumatorilor de c.a.

Capitolul 5 Bibliografie

1. ,,Instalaia electric a aeronavei", Octavian Grigore-Mler, Bucureti, Editura Universitii Romno-Britanice, 20082. www.wikipedia.ro3. http://www.concordeflight.org.uk4.