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解密民用飞机大功率固态光源照明技能使用
来源:未知 作者:admin 发布时间:2018-08-14 14:20 浏览量:

  解密民用飞机大功率固态光源照明技能使用

  飞机照明(aircraft lighting)指飞机上用于照明座舱、宣布灯火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。固态光源技能的飞速发展为改进飞机照明带来了要害。

  民用飞机照明体系需求完成多种机表里照明功用,并严厉契合适航规章的定量功能要求。着陆灯有必要在跑道上供给满意的照度,使飞翔员在进近、着陆、滑行等阶段能获取充沛的地上信息。飞行灯、防撞灯的光强值及其散布有必要能够以标识飞机概括和飞翔方向,给邻近飞机飞翔员供给目视参阅,警示飞翔员采纳相应的避撞办法。

  这类体系装置在飞机外表的气动要害区域,结构杂乱,空间相对严重,需求考虑部分外形、装置空间、机械接口、分量等许多要素。传统外部照明技能中常常选用体积大、寿数短、本钱高的卤素灯,固态光源技能的飞速发展为改进外部照明带来了要害。

  固态光源指发光二极管( LED) 、有机发光二极管( OLED) 、聚合物发光二极管( PLED) 等选用半导体电致发光( EL) 技能的光源,具有发光功率高、显色性好、色度可调、发光面积小便于集成、寿数长等长处,其间LED 是当时光效最高、技能状况最老练的固态光源。

  现在民用飞机外部照明现已很多选用LED,飞行灯、探冰灯、标志灯、红光防撞灯等现已有老练的LED 产品。然而在老练的航空照明产品中LED 光源的运用办法相似于传统灯具,仅仅将传统的光源替代为LED,没有充沛运用LED 的特色和优势。此外,一些机载大功率照明设备仍未选用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、跑道转弯灯遍及选用HID 灯为光源,运用高压气体放电发光,能满意高亮度、高照度的照明需求,并具有很好的抗振荡功能。但其寿数只要约4 000 h,需求常常替换。此外,光源启辉时刻很长,一般在发动15 min 后才干到达安稳的光输出。因为选用高电压供电,光源和供电电缆都具有必定的安全隐患,放电瞬间电缆内的大电流也增加了燃油体系的风险,且发生的电磁搅扰较大,需求采纳严厉的屏蔽办法。因为光源的功率功率只要约40%,大部分电能转化为热辐射和紫外辐射,使灯具的作业温度很高,并影响装置区域的其他设备与结构。

  白光防撞灯一般选用氙气灯为光源,氙气灯的寿数也只要2 000 ~ 3 000 h,保护频率高。作为脉冲作业的气体放电灯,氙气灯的起辉电压很高,作业电流大,对驱动电路要求高。常常选用大容量电解电容和变压电路,本钱高,电解电容的寿数只要约4 000 h,需求常常替换。气体放电机理导致的瞬时大电流也带来了电磁搅扰、燃油风险等问题。

  此外,部分外部照明设备装置在气动敏感区,着陆灯、跑道转弯灯一般装置在机翼翼根,受前缘缝翼的影响,装置空间严重,左右白光防撞灯、飞行灯装置在左右翼稍小翼,关于复合材料小翼,在小翼外表开孔影响小翼的强度,需求在结构上作部分加强,增加了结构分量与本钱。跟着超临界机翼的广泛运用,前缘厚度有所下降,灯具的装置难度加大,完成装置所需的结构价值很高。此外,因为在飞翔过程中机翼会发生形变,假如结构支架刚度不够高,将在灯罩内发生应力,然后导致内部裂纹,乃至破损,不利于飞机安全飞翔。

  在飞机照明范畴,LED 技能具有巨大的运用远景,选用LED 照明技能有助于进步飞机照明体系的全体功能。在驾驶舱照明中,LED 导光板、顶灯/泛光灯能够供给具有高人—机成效的显现外表和低疲惫的视觉环境;在客舱照明中,LED 泛光灯、阅览灯等能够进步机舱的舒适度,依据LED 色彩可调特性的情形照明更能够完成客舱照明的情形化,为旅客供给轻松愉快的乘机环境;在外部照明中,选用LED 光源能够进步体系的功率、可靠性、安全性,为飞翔员供给舒适、有用的视觉信息;在应急照明中运用LED 光源能够节约耗电,进步体系的寿数和可靠性。鉴于LED 技能的固有优势,以及现在相关产品的功能距离,民用飞机外部照明中必然全面选用LED 产品。

  现在民用飞机外部照明现已很多选用LED,飞行灯、探冰灯、标志灯、红光防撞灯等现已有老练的LED 产品,并运用在B787、A350 等先进机型上。然而在老练航空照明产品中LED光源的运用办法相似于传统灯具,仅仅将光源替代为LED,没有充沛运用LED 的特色和优势。

  在翼尖飞行灯、防撞灯的研发方面,Goodrich 公司现已有了老练的飞行灯产品,并在研发LED 防撞灯产品,均为独立的设备,装置接口与传统灯具相似。

  在着陆灯、滑行灯、跑道转弯灯等大功率、高光强设备的研发方面,全球首要照明设备供货商现已进行了相关研发,并推出了相应的LED 产品。2009 年,Honeywell 公司推出其组合式LED 着陆灯,选用LED 阵列组合而成。

  组合式LED 着陆灯在寿数、可靠性、修理性等方面都远优于现有的HID 技能,详细的功能比照如下表1 所示。经过表中参数比照得知,依据LED 的照明设备在作业寿数、飞翔循环、发动时刻、频闪作业、线路安全和可靠性等方面都得到了极大的改进。

  

  固态照明设备的发展趋势具有功率逐步增大、光效逐步进步、电源功率逐步进步的特征。在大功率固态照明设备规划办法上,集成化模块化规划技能的运用越来越广泛,进一步进步了设备的可靠性与修理性。

  在现有民机照明体系中,大功率着陆灯、滑行灯、跑道转弯灯、白光防撞灯等均未选用固态光源。外部照明体系功能直接影响飞翔员的视觉才能及飞机的安全性,适航规章及相关工业规范关于着陆灯、防撞灯有清晰的功能要求。虽然现有技能能在必定程度上满意适航功能要求,运用传统光源给体系级集成带来了许多问题。正如上文所述,选用传统光源导致体系寿数短、装置空间严重、保护频率高、电磁兼容性差、启辉时刻长。

  固态光源技能为进步体系功能与集成优势带来了要害,从调研成果能够看到,各首要航空照明体系供货商已全面转入大功率固态光源运用技能,并研发了初具雏形的大功率组合式LED 着陆灯。虽然该技能没有运用于老练机型,依据固态光源的固有优势和技能发展潜力,及其在体系集成上的明显优势,预期该技能将广泛运用于下一代民用飞机上。

  依据现在的技能现状及国表里发展趋势,大功率固态光源照明技能能明显进步机外照明全体功能。集成式着陆灯、翼尖飞行防撞灯相对传统技能具有很大功能优势,能有用处理现有技能的接口界说、保护和装置问题。运用固态光源技能将极大地进步翼根着陆灯、翼尖飞行防撞灯的集成方便性,能依据飞机外形的特征,优化部分安置,有用减小对外形、结构等的影响。固态照明集成规划技能有利于进步体系全体功能与飞机归纳功能,下降运转与保护本钱。