Record Details

INFORMATION-ENERGY METHODOLOGY OF THE AIRCRAFT WITH ELECTRIC PROPULSION ENERGY COMPLEX DESIGN

Civil Aviation High TECHNOLOGIES

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title INFORMATION-ENERGY METHODOLOGY OF THE AIRCRAFT WITH ELECTRIC PROPULSION ENERGY COMPLEX DESIGN
ИНФОРМАЦИОННО-ЭНЕРГЕТИЧЕCКАЯ МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭНЕРГОКОМПЛЕКCА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ C ЭЛЕКТРИЧЕCКОЙ ТЯГОЙ
 
Creator Boris Zhmurov Vladimirovich
Sergey Khalyutin Petrovich
Albert Davidov Oganezovich
Борис Жмуров Владимирович; ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт»
Сергей Халютин Петрович; ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт»
Альберт Давидов Оганезович; ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт»
 
Subject энергокомплекс летательного аппарата; энергетическое проектирование; система элек- троснабжения; полностью электрический самолет; электрическая силовая установка; aircraft energy complex; energy design; power supply system; all-electric aircraft; electric propulsion
 
Description Research in the field of aircraft development shows that from the point of view of sustainability and energy effi- ciency the most acceptable approach is the transition to all-electric aircraft (AEC). Electrification is aimed primarily on the aircraft most energy-intensive elements efficiency enhancing. Primarily these are power plant and air conditioning system. The actual problem discussed in this article is the development of methodology for the design of aircraft power complex with electric propulsion. The electric power plant literally extends the concept of aircraft power complex. The article con- siders two-level energy-informational design technology of the aircraft power complex. On the energetic level, the energy flows are optimized, and on the information level, the control laws that ensure restrictions compliance and loss minimiza- tion for a given level of entire system reliability are synthesized. From the point of view of sustainability and energy effi- ciency, the most acceptable is the transition to AEC. The proposed information-energy technique provides an opportunity to develop electric and hybrid aircraft with optimal weight and size and energy characteristics due to: electricity consump- tion timeline optimization through the redistribution of electric end users switch on moments, which provides a more uni- form power mode, allowing the same set of electric users to reduce generator rated power, and as a result reduce the flight weight; manage a distributed system of electricity generation that provides the ability to use diverse energy sources; faul tsafety management based on rapid changes in the power network topology; energy recovery control; the sources, convert- ers and users (input circuit) and power network real-time diagnostic operations.
Исследования в области перспектив развития авиации показывают, что наиболее приемлемым с точки зре- ния экологичности и энергоэффективности является переход к полностью электрическому самолету. Электрифи- кация идет в первую очередь по пути повышения эффективности наиболее энергоемких элементов летательного аппарата. В первую очередь это силовая установка и система кондиционирования. Актуальной задачей, решаемой в данной статье, является разработка методики проектирования энергокомплекса летательного аппарата (ЛА) с электрической тягой. Именно наличие электрической силовой установки и расширяет понятие электроэнергетиче- ского комплекса ЛА. В статье рассмотрена двухуровневая информационно-энергетическая технология проектиро- вания энергосистем современных летательных аппаратов. На энергетическом уровне оптимизируются потоки энергии, а на информационном - синтезируются законы управления, обеспечивающие выполнение ограничений и минимизацию потерь при заданном уровне надежности всей системы. Наиболее приемлемым с точки зрения эко- логичности и энергоэффективности является переход к полностью электрическому самолету. Предлагаемая ин- формационно-энергетическая методика дает возможность разрабатывать электрические и гибридные летательные аппараты с оптимальными массогабаритными и энергетическими характеристиками за счет: оптимизации цикло- граммы потребления электроэнергии с помощью перераспределения моментов включения потребителей, что обес- печивает более равномерный режим энергопотребления, который позволяет при одном и том же наборе потреби- телей уменьшить номинальные мощности генераторов и, как следствие, снизить полетную массу; управления рас- пределенной системой генерации электроэнергии, что обеспечивает возможность использования разнородных ис- точников энергии; управления отказобезопасностью на основе оперативного изменения топологии силовой сети; управления рекуперацией энергии; диагностирования состояния источников, преобразователей, потребителей (входные цепи) и силовой сети в режиме реального времени.
 
Publisher Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)
 
Date 2017-03-06
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1044
 
Source Civil Aviation High TECHNOLOGIES; Том 20, № 1 (2017); 167-176
Научный вестник МГТУ ГА; Том 20, № 1 (2017); 167-176
2542-0119
2079-0619
 
Language rus
 
Relation http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1044/923
Электрификация самолетов. Современное состояние и тенденции / С.П. Халютин, В.П. Харьков, А.В. Левин, Б.В. Жмуров, А.А. Богданов // Инновации на основе информацион- ных и коммуникационных технологий. 2014. № 1. С. 555-558
Левин А.В., Халютин C.П., Жмуров Б.В. Тенденции и перспективы развития авиа- ционного электрооборудования // Научный Вестник МГТУ ГА. 2015. № 213 (3). С. 50-57
ГОСТ Р 54073-2010. Системы электроснабжения самолетов и вертолетов. Общие тре- бования и нормы качества электроэнергии. М.: Стандартинформ, 2011. 35 с
Халютин C.П. К оценке объема энергии для полностью электрического самолета // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». 2015. Т. 2. С. 85-87
Халютин C.П. Электрический самолет. Системный подход // Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского. 2015. № 3. С. 72-76
Халютин C.П. Объектно-энергетический метод конструирования моделей энергетических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 1. С. 24-28
Халютин C.П., Жмуров Б.В. Алгоритм определения состава и параметров первичных источников электроэнергии БПЛА // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». 2010. Т. I. С. 425-429
Потемкин А.В., Горшков П.C., Жмуров Б.В. Синтез методики проектирования системы электроснабжения воздушного судна на основе ресурсно-ограничительного подхода // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». 2012. Т. 1. С. 483-484
Потемкин А.В., Горшков П.C., Халютин C.П. Методика синтеза структурных схем системы электроснабжения воздушных судов // Труды международного симпозиума «Надеж- ность и качество». 2013. Т. 1. С. 318-321
Жмуров Б.В., Халютин C.П. Структурно-функциональное моделирование электро- энергетических систем самолета // Проблемы безопасности полетов. 2009. № 6. С. 45-53
Жмуров Б.В., Халютин C.П., Корнилов C.В. Развитие структурно-функци- онального моделирования электроэнергетических систем самолета // Проблемы безопасности полетов. 2009. № 8. С. 53-62
Халютин C.П., Жмуров Б.В. Повышение качества проектного решения для системы электроснабжения на основе структурно-функционального подхода // Научные чтения по авиа- ции, посвященные памяти Н.Е. Жуковского. 2014. № 2. С. 235-239
Халютин C.П., Хомченко А.А., Жмуров Б.В. Структурно-функциональный подход к разработке средств испытаний и контроля электроэнергетических систем воздушных судов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2012. № 185. С. 104-110
Халютин C.П. К вопросу о применении объектно-энергетических диаграмм // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2007. № 1. С. 96-98
Халютин C.П., Жмуров Б.В., Харьков В.П., Дерех А.Я. Интеллектуальное распре- делительное устройство постоянного тока. Патент на изобретение RUS 2531907 28.02.2013
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).