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研发7年C919大型客机首架机终下线解密

2019-08-15 17:01:00来源:励志吧0次阅读

  飞机照明(aircraft lighting)指飞机上用于照明座舱、发出灯光信号和照明着陆跑道的设备,分为机内照明和机外照明以及应急照明。固态光源技术的飞速发展为改进飞机照明带来了契机。

  背景简介

  民用飞机照明系统需要实现多种机内外照明功能,并严格符合适航规章的定量性能要求。着陆灯必须在跑道上提供足够的照度,使飞行员在进近、着陆、滑行等阶段能获取充分的地面信息。航行灯、防撞灯的光强值及其分布必须能够以标识飞机轮廓和飞行方向,给附近飞机飞行员提供目视参考,警示飞行员采取相应的避撞措施。

  这类系统安装在飞机表面的气动关键区域,结构复杂,空间相对紧张,需要考虑局部外形、安装空间、机械接口、重量等诸多因素。传统外部照明技术中常常采用体积大、寿命短、成本高的卤素灯,固态光源技术的飞速发展为改进外部照明带来了契机。

  现状与难点

  固态光源指发光二极管( ) 、有机发光二极管( OLED) 、聚合物发光二极管( PLED) 等采用半导体电致发光( EL) 技术的光源,具有发光效率高、显色性好、色度可调、发光面积小便于集成、寿命长等优点,其中LED 是当前光效最高、技术状态最成熟的固态光源。

  目前民用飞机外部照明已经大量采用LED,航行灯、探冰灯、标志灯、红光防撞灯等已经有成熟的LED 产品。然而在成熟的航空照明产品中LED 光源的应用方式类似于传统灯具,只是将传统的光源替代为LED,没有充分利用LED 的特点和优势。此外,一些机载大功率照明设备仍未采用LED 光源,如着陆灯、滑行灯、跑道转弯灯、白光防撞灯等。

  现有着陆灯、滑行灯、跑道转弯灯普遍采用HID 灯为光源,利用高压气体放电发光,能满足高亮度、高照度的照明需求,并具有很好的抗振动性能。但其寿命只有约4 000 h,需要经常更换。此外,光源启辉时间很长,通常在启动15 min 后才能达到稳定的光输出。由于采用高电压供电,光源和供电电缆都具有一定的安全隐患,放电瞬间电缆内的大电流也增加了燃油系统的危险,且产生的电磁干扰较大,需要采取严格的屏蔽措施。由于光源的功率效率只有约40%,大部分电能转化为热辐射和紫外辐射,使灯具的工作温度很高,并影响安装区域的其他设备与结构。

  白光防撞灯通常采用氙气灯为光源,氙气灯的寿命也只有2 000 ~ 000 h,维护频率高。作为脉冲工作的气体放电灯,氙气灯的起辉电压很高,工作电流大,对驱动电路要求高。常常采用大容量电解电容和变压电路,成本高,电解电容的寿命只有约4 000 h,需要经常更换。气体放电机理导致的瞬时大电流也带来了电磁干扰、燃油危险等问题。

  此外,部分外部照明设备安装在气动敏感区,着陆灯、跑道转弯灯通常安装在机翼翼根,受前缘缝翼的影响,安装空间紧张,左右白光防撞灯、航行灯安装在左右翼稍小翼,对于复合材料小翼,在小翼表面开孔影响小翼的强度,需要在结构上作局部加强,增加了结构重量与成本。随着超临界机翼的广泛应用,前缘厚度有所降低,灯具的安装难度加大,实现安装所需的结构代价很高。此外,由于在飞行过程中机翼会产生形变,如果结构支架刚度不够高,将在灯罩内产生应力,从而导致内部裂纹,甚至破损,不利于飞机安全飞行。

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