Μελέτη ηλεκτρικού συστήματος και πέδησης αεροσκαφών νέας γενιάς

Abstract

Στις μέρες μας αναπτύσσεται μια τάση στη παγκόσμια αγορά αεροσκαφών προς τη κατεύθυνση της έννοιας "Ηλεκτρικό Αεροσκάφος" (MEA), με κύριους στόχους τη μείωση του λειτουργικού κόστους, της χρήσης ορυκτών καυσίμων και των εκπομπών αερίων. Τα ηλεκτρικά συστήματα βοηθούν στην επίτευξη αυτών των στόχων, επειδή είναι εγγενώς λιγότερο επιρρεπή σε αποτυχία απ' ότι τα αντίστοιχα μηχανικά, απλούστερα στην χρησιμοποίηση τους ή στην αντικατάστασή τους, παρέχοντας μόνο την απαιτούμενη ισχύ και επιτρέποντας την έξυπνη διαχείριση πηγών ενέργειας με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση ενέργειας, βάρους και καυσίμου όπως και την μείωση του χρόνου μη χρησιμοποίησης του αεροπλάνου, το λειτουργικό κόστος και συγχρόνως μικρότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Αυτό απαιτεί μια επανεξέταση της υποδομής ισχύος του αεροσκάφους, με κάθε υποσύστημα να υπόκειται σε έρευνα, συμπεριλαμβανομένης της μπαταρίας και των συστημάτων που συνδέονται μαζί της. Το σύστημα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας του αεροσκάφους αποτελείται από τον εξοπλισμό μετατροπής ισχύος, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών συσσωρευτών, των μετασχηματιστών, των ανορθωτών και των γεννητριών εδάφους, δηλαδή της εξωτερικής τροφοδοσίας όταν το αεροσκάφος βρίσκεται στο έδαφος. Το συμβατικό αεροσκάφος χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό υδραυλικών, ηλεκτρικών, πνευματικών και μηχανικών συστημάτων μεταφοράς ισχύος. Η αυξανόμενη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας θεωρείται ως τεχνολογική ευκαιρία για εγκατάσταση προηγμένων συστημάτων ισχύος στα αεροσκάφη, με βάση τις ταχέως εξελισσόμενες τεχνολογικές εξελίξεις στα ηλεκτρονικά ισχύος, τα συστήματα διανομής ηλεκτρικής ισχύος (πιο ανθεκτικά σε σφάλματα) και τους ενεργοποιητές των πρωτευόντων ηλεκτροκίνητων συστημάτων ελέγχου πτήσης. Η αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ισχύος των αεροσκαφών, ειδικά τις τελευταίες δύο δεκαετίες, σε συνδυασμό με την πρόοδο στα υλικά και την τεχνολογία των μπαταριών οδήγησε στην ανάπτυξη μπαταριών υψηλής ενεργειακής πυκνότητας.