Wpływ czasu eksploatacji systemu elektroenergetycznego statku powietrznego na jakość energii w stanach nieustalonych

• Autorzy: Michalak Sławomir , Tokarski Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.4462

Warianty tytułu

EN

The effect of the operation time of the aircraft power system on power quality in transient states

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono znaczenie parametrów energii elektrycznej w stanach nieustalonych dla oceny zdolności sieci elektroenergetycznej statku powietrznego do samoregulacji. Wykazano, iż na jakość energii elektrycznej systemu elektroenergetycznego statku powietrznego wpływa czas jego eksploatacji. Zmiany starzeniowe wynikające z długotrwałej eksploatacji systemu elektroenergetycznego powodują pogorszenie parametrów energii elektrycznej, a to wpływa bezpośrednio na zdatność do lotów oraz bezpieczeństwo latania. Zachowanie normatywnych parametrów energii w stanach nieustalonych jest bardzo istotne dla zapewnienia prawidłowej eksploatacji statku powietrznego. W artykule opisano metodę pomiarów jakości energii elektrycznej w stanach nieustalonych, a na przykładzie systemu elektroenergetycznego prądu stałego samolotu Su-22 przedstawiono istotę diagnostyki jego sieci w stanach nieustalonych. Zaprezentowano również przykładowe wyniki badań, przeprowadzonych przez autorów, dotyczących zmian parametrów energii elektrycznej w stanach nieustalonych samolotu Su-22, uzyskane w czasie jego wieloletniej eksploatacji.

EN

The paper presents the importance of electricity parameters in transient states for assessing the ability of an aircraft's power grid to self-regulate. It has been shown that the quality of electrical energy of an aircraft's power system is influenced by its operating time. Aging changes resulting from long-term operation of the power system cause deterioration of electrical energy parameters, which directly affects airworthiness and flying safety. Maintaining standard energy parameters in transient states is very important to ensure proper operation of the aircraft. The article describes the method of measuring the quality of electricity in transient states, and using the example of the DC power system of the Su 22 aircraft, the essence of its network diagnostics in transient states is presented. Also presented are sample results of research conducted by the authors regarding changes in electrical energy parameters in transient states of the Su 22 aircraft, obtained during its many years of operation.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka; starzenie; system elektroenergetyczny; statek powietrzny; jakość energii; stan nieustalony; samoregulacja; zdolność do lotu; bezpieczeństwo latania

EN

diagnostics; aging; power system; aircraft; power quality; transient state; self-regulation; airworthiness; flying safety

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 54, iss. 1
• Strony: 47--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Michalak Sławomir

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych)

• https://orcid.org/0000-0002-6933-1604

autor

Tokarski Tomasz

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych)

• https://orcid.org/0000-0002-6036-010X

Bibliografia

• 1. M. Dzik, „Bezpieczeństwo lotów w lotnictwie wojskowym – czynniki i okoliczności wpływające na powstawanie wypadków i incydentów lotniczych,” Obronność – Zeszyty Naukowe Wydziału Zarządzania i Dowodzenia Akademii Obrony Narodowej, nr 1(5), s. 73-91, 2013.
• 2. M. Nowakowski, M. Zieja, T. Ewertowski and A. Żyluk, „Badanie udziału czynnika ludzkiego z wykorzystaniem modelu taksonomii przyczyn zdarzeń lotniczych,” Autobusy – Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe nr 12/2016.
• 3. J.C. Price and J.S. Forrest, Practical Airport Operations. Safety, and Emergency Management. Elsevier, 2016.
• 4. M. Zieja and P. Gołda, „Wybrane aspekty systemu zarządzania bezpieczeństwem,” Logistyka 4/2014.
• 5. M. Zieja, Prognozowanie trwałości wybranych urządzeń osprzętu lotniczego w aspekcie procesów starzenia. Praca doktorska (PhD Thesis), Warszawa, 2008.
• 6. J.P. de Abreu, J.S. de Sa, and C.C. Prado, “Harmonic voltage distortion in isolated electric systems,” In Proc. 7th International Conference „Electrical Power Quality and Utilization”, Kraków 2003, p. 469-472.
• 7. D.N. Sapiro, Elektroaborurowanije somolietov, Wyd. Maszinostrojenie. Moscow 1977.
• 8. J. Brombach, A. Lucken, B. Nya, M. Johannsen, and D. Schulz, “Comparison of different electrical HVDC-architectures for aircraft application. Electrical Systems for Aircraft,” Railway and Ship Propulsion (ESARS), pp. 1-6, Oct. 2012
• 9. S. Danielecki and S. Tkaczuk, „Eksploatowanie samolotów jako dyscyplina wiedzy po 100 latach doświadczeń,” Biuletyn WAT, Vol. LXIV, nr 4, 2015.
• 10. B. Sarlioglu and C.T. Morris, “More Electric Aircraft: Review, Challenges, and Opportunities for Commercial Transport Aircraft,” IEEE Transactions on Transportation Electrification, Vol. 1, pp. 54-64, 2015.
• 11. L. Setlak and E. Ruda, „Współczesne rozwiązania technologiczne, analiza i symulacja wybranych komponentów architektury HVDC samolotów zgodnych z koncepcją MEA/ AEA,” Przegląd Elektrotechniczny, nr 2/2017.
• 12. X. Zhao, J.M. Guerrero and Wu Xiaohao, “Review of Aircraft Electric Power Systems and Architectures,” presented at International Energy Conference (ENERGYCON), IEEE, 2014.
• 13. MIL-STD-704F (W/ Change-1): Department of Defense INTERFACE Standard: Aircraft Electric Power Characteristics (05-Dec-2016).
• 14. A. Leśniczak et al, „Kompleksowa ocena stanu technicznego samolotów Su-22 na podstawie wyników badań i weryfikacji wykonanych w procesie remontu weryfikacyjnego oraz opracowanie zaleceń profilaktycznych do eksploatacji samolotów po remoncie,” Air Force Institute of Technology, Tech. Report, BT ITWL 1830/I, Warszawa 2018.
• 15. T. Tokarski, „Kształtowanie charakterystyk komutatorowej prądnicy prądu stałego statku powietrznego,” Rozprawa doktorska (PhD Thesis) 561/506 BT ITWL, Warszawa, 2023.
• 16. A. Gębura and T. Tokarski, „Cechy diagnostyczne parametrów napięcia wyjściowego lotniczych prądnic pokładowych prądu stałego,” Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej nr 213, Mechanika z. 63, Awionika, tom 2, p. 239-340, 2004.
• 17. A. Gębura and T. Tokarski, „Wybrane problemy sterowania pokładowymi systemami prądu stałego i przemiennego,” Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, Vol. 36, Iss. 36, p. 87-108, Warszawa 2015.
• 18. Norma Obronna NO-15-A200: Wojskowe statki powietrzne – Pokładowe układy zasilania elektrycznego – Podstawowe parametry, wymagania i badania. 2016 [Polish Military Standard].
• 19. A. Szelmanowski, K. Głyda, T. Tokarski, T. Gajewski, M. Kalisiak and A. Sekuła, „Protokół Nr 68/43/15 – Badania możliwości samoczynnego zadziałania instalacji przeciwpożarowej SSP-FK śmigłowca Mi-8 nr 660 przy zaniku/spadku napięcia zasilania,” Air Force Institute of Technology, Tech. Report, Warszawa, 2015.
• 20. A. Szelmanowski, M. Zieja, K. Głyda and T. Tokarski, “Research method of dynamic capability of an actuating block of the SSP-FK aircraft fire suppression system in false alarm aspect,” Journal of KONES, Vol. 23, pp. 525-532, 2016.
• 21. J. Lewitowicz, Podstawy eksploatacji statków powietrznych – Badania eksploatacyjne statków powietrznych. Warszawa: Wyd. ITWL, 2007.
• 22. J. Lewitowicz, Podstawy eksploatacji statków powietrznych. Tom 6: Eksploatacyjne problemy w projektowaniu i modernizacji statków powietrznych. Warszawa: Wyd. ITWL, 2012.
• 23. R. Zadencki, „Analiza uszkodzeń samolotów wielozadaniowych F-16 Block 52+ podczas ich eksploatacji,” Rozprawa doktorska (PhD Thesis), Politechnika Poznańska, 2020.
• 24. W. Kulebakin, W. Morozowski and J. Sindiejew, Lotnicze elektroenergetyczne urządzenia pokładowe. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, Warszawa 1958.
• 25. K. Baranowski and A. Welo, Symulacja układów elektronicznych. Spice Design Center, Warszawa: Mikom, 1996.
• 26. S. Bolkowski, Elektrotechnika. Warszawa: Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne S.A., 2005
• 27. A. Gębura and T. Radoń, „Output voltage pulsation as source of diagnostic information about commutator-type DC generators,” Research Works of Air Force Institute of Technology, No. 33, p. 75-93, 2013.
• 28. T. Glinka, Maszyny elektryczne i transformatory – Podstawy teoretyczne, eksploatacja i diagnostyka. Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych. Katowice: Komel, 2015.
• 29. A. Sołbut, Maszyny elektryczne 2 – Maszyny prądu stałego, maszyny synchroniczne. Białystok: Oficyna Wyd. Politechniki Białostockiej, 2019.
• 30. T. Tokarski and A. Gębura, „Analiza możliwości doprowadzenia układu zasilania elektrycznego prądu stałego samolotów Su-22 do samoregulacji napięcia zgodnie z wymaganiami Normy Obronnej NO-15-A200: 2007 z uwzględnieniem wyników badań wykonanych w czasie remontu weryfikacyjnego. Sprawozdanie Nr 177/OP/43/16,” Air Force Institute of Technology, Tech. Report, BT ITWL 8623/50, Warszawa, 2016.
• 31. DWL Lot. 2358/84: Samolot 54K Książka 8, Osprzęt, Część IV: Technologia obsług okresowych. Wyposażenie elektryczne. Poznań 1987.
• 32. J. Lewitowicz, A. Szelmanowski, A. Gębura, A. Pazur, E. Franczuk and T. Tokarski, „Badanie zjawiska zniekształceń stref magnetycznie obojętnych w lotniczych komutatorowych prądnicach prądu stałego,” Przegląd Elektrotechniczny, p. 78-81, R 95 nr 11/2019.
• 33. T. Tokarski, “Evaluation of direct current electric power systems of the aircraft based on characteristics of a transient state,” Diagnostyka, Vol. 20, No 1, 81-91, 2019.
• 34. J. Żurek, M. Zieja, T. Niezgoda, „Procesy starzenia jako podstawowy aspekt prognozowania niezawodności i trwałości urządzeń osprzętu lotniczego,” Journal of KONBiN, Vol. 8 (1), 233-240, 2008. DOI: 10.2478/v10040-008-0116-5.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).