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據用于自動控制。當然，FMS本身也需要許多傳感器作為其輸入信號。如圖7.7-28
所示。
圖7.7-28 飛行管理系統(tǒng)的組成
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第8 章電源系統(tǒng)
第8.1 節(jié)直升機電源系統(tǒng)概述
8.1.1 電源的用途
所有航空器都需要使用電能，其主要用途是：
① 電能轉換成熱能：如電熱防冰類負載；
② 給電子設備供電：如計算機、顯示器、傳感器、控制器等；
③ 電能轉換成機械能：如電動油泵、電動機、電磁活門等；
④ 照明：如駕駛艙、客艙照明，航行燈、著陸燈等。
直升機電源主要有兩種形式，一種是直流電源，一種是交流電源。早期的直升機大多采用直流電源，
現代直升機大多采用交流電源。根據適航要求，為了保證飛行安全，所有航空器必須裝備有直流備用電源
系統(tǒng)。
直流發(fā)電機容量較小，一般為十幾千瓦，電壓采用低壓28V。小型直升機一般以直流電源為主電源。
直流電源由直流發(fā)電機、交流-直流發(fā)電機或航空蓄電池提供，所需交流電由靜變流器（機)提供。
大型直升機采用交流電源為主電源，因為交流發(fā)電機容量大，目前單機容量已超過150kVA，電壓為
115V/200V。交流電源頻率一般為400Hz。在以交流電為主電源的航空器上，所需直流電源由變壓整流器(TRU)
或航空蓄電池提供。
8.1.2 電源系統(tǒng)的組成
直升機電源系統(tǒng)主要由電源控制及保護裝置和供電網絡等組成。
1．電源
為保證直升機在各種情況下正常供電，電源系統(tǒng)由主電源、輔助電源、應急電源、二次電源和地面電
源組成。
主電源: 是指由直升機發(fā)動機驅動的發(fā)電機提供的電源。
輔助電源: 是指機載電瓶提供的電源。
應急電源: 在飛行中主電源失效時，直升機主要設備由應急電源供電。應急電源有機載電瓶、機載靜
變流機(器)等。
地面電源: 直升機在地面時，由地面電源車向直升機供電。
二次電源: 是將主電源的電能轉換為另一種形式或規(guī)格的電能，以滿足不同用電設備的需要。如變壓
整流器(TRU)和變流機(器)(INV)，前者將115V/200V 的交流電變成28V 直流電，后者將
28V 直流電變成115V 交流電。
2．控制及保護裝置
電源的控制包括對發(fā)電機進行調壓、發(fā)電機的勵磁控制、發(fā)電機輸出控制、發(fā)電機并聯(lián)控制和匯流條
控制等。電源系統(tǒng)的保護裝置是當發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生故障時，切斷發(fā)電機的勵磁和輸出。設置的保護項目有過
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壓(OV)、欠壓(UV) 、過頻(OF) 、欠頻(UF) 、過流(OC) 、差動(DP)保護等。
3．供電網絡
供電網絡是指將電能輸送到負載的電網，它包括匯流條、電源分配系統(tǒng)、過流(短路)保護器(跳開關)
等。
第8.2 節(jié)航空蓄電池
8.2.1 航空蓄電池的功用和構造
航空蓄電池(或稱電瓶)是任何直升機必須安裝的設備，它的主要功用有:
① 在直流電源系統(tǒng)中，切換大負載時起到維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的作用；
② 用于起動發(fā)動機；
③ 在應急情況下(主電源失效)，向重要的飛行儀表和導航設備供電，保證直升機
安全著陸。
根據電解液性質的不同，航空蓄電池分為酸性蓄電池和堿性蓄電池兩大類。直升機上常用的酸性蓄電
池為鉛酸電池，其電解液為硫酸水溶液。堿性蓄電池主要為鎳鎘蓄電池，其電解液為氫氧化鉀或氫氧化鈉
溶液。
航空蓄電池由多個單體電池串聯(lián)而成，它們置于蓄電池箱內。單體電池由容器、正極板、負極板、隔
板和電解液構成。典型的航空蓄電池如下圖所示
圖8-1 典型的航空蓄電池
8.2.2 電瓶的容量
電瓶的容量是指電瓶從充滿電狀態(tài)以一定電流放電到放電終止電壓所放出的電量。放電終止電壓是指
以一定電流在25ºC 環(huán)境溫度下放電至能反復充電使用的最低電壓。鉛酸電瓶單體電池放電終止電壓為
1.8V(5 小時放電)。直升機上使用的鉛酸電瓶一般由12 個單體電池組成，因此鉛酸電瓶放電終止電壓為
21.6V；堿性電瓶的終止電壓為每單元電池1V，堿性電瓶由19 個或20 個單體電池組成，終止電壓為19V
或20V。
電瓶的容量用安培小時(Ah)來表示。1 個安培小時是指電瓶用1A 電流向負載可持續(xù)放電1 小時。理論
上講，1 個100Ah 的電瓶用100A 放電能放1 個小時，50A 可以放2 小時，20A 可以放電5 小時。實際上，
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這一結論對于堿性電瓶基本上是正確的(堿性電瓶內阻很小)。而對于酸性電瓶，大電流放電由于極板迅速
被硫酸鉛覆蓋，使電瓶內阻增加，電瓶容量迅速下降，這是酸性電瓶的主要缺點之一。例如，一個25Ah
的電瓶用5A 電流能放電5 小時，用48A 放電只能維持20 分鐘，容量僅為16Ah，如用140A 放電僅5 分鐘
就放完，電瓶容量下降到11.7Ah。
為了準確定義酸性電瓶的容量，一般采用5 小時放電準則，即讓一個充滿電的電瓶用5 小時放完。如
一個40Ah 電瓶，用8A 放電，應能持續(xù)5 個小時。
影響電瓶容量的因素主要有四個方面:
① 極板活性物質的多少；
② 極板面積的大小；
③ 電解液的多少(密度一定時)；
④ 溫度。
增加活性物質的數量，增加極板面積并有足夠的電解液，電瓶的容量將增加；溫度下降，則電瓶的容
量也下降。例如在50ºF 時，一個充滿電的電瓶可以放電5 個小時，但在0ºF 時以同樣電流放電只能放電1
小時。因為當溫度下降時，化學放應的速度變慢。隨著充放電次數的增加，電瓶容量會逐步下降，一般當
容量低于額定容量的85%時，就不能裝機使用了。
8.2.3 鉛酸電池
1．結構
任何化學電池都由電極、電解液、隔板、電池容器及附件組成。航空鉛酸電池由12 個單體電池串聯(lián)
組成，每個單體電池輸出電壓2.1V。單體電池的極板由鉛-銻合金柵架組成，其中銻含量約在7～10%。正
極板上涂有糊狀的二氧化鉛（PbO2），負極板上涂有金屬鉛（Pb）。二氧化鉛和鉛都是參與化學反應的有效
材料，稱為活性物質。為充分利用活性物質，極板多為疏松多孔狀，以便電解液滲入。正負極板間的隔板
由多孔的高絕緣性能材料制成。電解液為硫酸（H2SO4）溶液。為減小重量，航空蓄電池的電解液數量相對
　
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