任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗方法研究

李文龍++羅湘婷++李選明++彭柏韜

摘 要：任務(wù)懸掛物作為飛機(jī)完成具體任務(wù)的裝置，有必要開展電源適應(yīng)性試驗，以驗證與飛機(jī)供電系統(tǒng)的兼容性。本文根據(jù)任務(wù)懸掛物掛裝飛機(jī)特點(diǎn)，確定了電源適應(yīng)性試驗要求，并對試驗電源、工作狀態(tài)、試驗項目和條件進(jìn)行了分析，明確了電源適應(yīng)性試驗方法。

關(guān)鍵詞：任務(wù)懸掛物；飛機(jī)供電系統(tǒng)；電源適應(yīng)性試驗

中圖分類號：TN406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）19-0057-02

1 引言

任務(wù)懸掛物是預(yù)定在飛機(jī)內(nèi)部或外部懸掛和投放裝置上運(yùn)載和安裝的裝置，通常用于支持飛機(jī)完成具體的任務(wù)。任務(wù)懸掛物通常采用飛機(jī)供電，隨著機(jī)載電子設(shè)備的增多，未經(jīng)電源適應(yīng)性驗證的設(shè)備接入飛機(jī)電網(wǎng)，其高功率脈沖可能污染飛機(jī)電網(wǎng)，降低飛機(jī)供電品質(zhì)，嚴(yán)重時可能造成飛機(jī)電源系統(tǒng)的損壞。因此，對使用飛機(jī)電源的任務(wù)懸掛物，有必要開展電源適應(yīng)性試驗，一方面，驗證任務(wù)懸掛物是否滿足飛機(jī)供電品質(zhì)，另一方面，評估任務(wù)懸掛物造成的電源擾動是否在可接收范圍內(nèi)。

2 電源適應(yīng)性試驗要求

開展任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗必須明確兩點(diǎn)：（1）電源適應(yīng)性試驗要求；（2）電源適應(yīng)性試驗方法。

目前，現(xiàn)役的、在研的各類飛機(jī)適用不同版本的GJB181（GJB181-1986、GJB181A-2003、GJB181B-2012），其中GJB181B-2012規(guī)定的飛機(jī)供電特性能覆蓋GJB181A-2003規(guī)定的飛機(jī)供電特性，與GJB181-1986規(guī)定的飛機(jī)供電特性存在一定的差異。根據(jù)研制要求，不同的任務(wù)懸掛物掛裝的飛機(jī)存在差異，由此造成需適用不同版本的GJB181，電源適應(yīng)性試驗要求也存在差異。

任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗要求不僅局限于GJB181規(guī)定的飛機(jī)供電特性，還包括GJB1188規(guī)定的飛機(jī)/懸掛物電氣連接系統(tǒng)接口要求，GJB1188明確了任務(wù)懸掛物電源的使用、接口中斷等要求，因此，任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗應(yīng)包含GJB1188規(guī)定的項目。

3 電源適應(yīng)性試驗方法

3.1 適應(yīng)的飛機(jī)工作狀態(tài)

根據(jù)GJB181的規(guī)定，飛機(jī)供電系統(tǒng)工作狀態(tài)包括以下幾種：正常工作、非正常工作、轉(zhuǎn)換工作、應(yīng)急工作、起動工作、供電故障。

其中，GJB181-1986將轉(zhuǎn)換工作納入正常工作范圍，為了與GJB181B-2012相統(tǒng)一，本文仍將轉(zhuǎn)換工作單獨(dú)列出。

任務(wù)懸掛物是飛機(jī)完成飛行任務(wù)所需的設(shè)備，按照GJB181-1986的分類方式，屬于B類用電設(shè)備，按照GJB181B-2012的分類方式，屬于重要用電設(shè)備。在這兩種分類方式下，任務(wù)懸掛物均不屬于關(guān)鍵用電設(shè)備。

飛機(jī)在應(yīng)急工作時僅向關(guān)鍵用電設(shè)備供電，因此，任務(wù)懸掛物無需適應(yīng)飛機(jī)應(yīng)急工作狀態(tài)。

飛機(jī)起動工作是飛機(jī)起動主發(fā)動機(jī)（蓄電池、飛機(jī)直流電源或外部電源供電）等帶來的飛機(jī)供電系統(tǒng)變化，飛機(jī)供電穩(wěn)定后才給任務(wù)懸掛物上電，因此，任務(wù)懸掛物無需適應(yīng)飛機(jī)起動工作狀態(tài)。

在GJB1188中，對懸掛物明確規(guī)定了電源接口中斷的要求，因此，任務(wù)懸掛物需適應(yīng)飛機(jī)電源接口中斷的工作狀態(tài)。

綜上，任務(wù)懸掛物需適應(yīng)的飛機(jī)供電系統(tǒng)工作狀態(tài)包括：正常工作、非正常工作、轉(zhuǎn)換工作、供電故障、電源接口中斷。

3.2 電源適應(yīng)性試驗項目的確定

3.2.1 飛機(jī)正常工作

在飛機(jī)供電系統(tǒng)正常工作時，GJB181規(guī)定了其正常穩(wěn)態(tài)電壓范圍、正常電壓瞬變曲線、電壓畸變頻譜、負(fù)載特性、電源脈動、正常穩(wěn)態(tài)頻率范圍、正常頻率瞬變曲線、電壓相位差、電壓調(diào)制、頻率調(diào)制、電壓畸變系數(shù)、直流分量等。

考慮正常電壓瞬變曲線是瞬變至正常穩(wěn)態(tài)電壓上下限值，因此將正常穩(wěn)態(tài)電壓范圍要求和正常電壓瞬變要求統(tǒng)一至同一個試驗項目進(jìn)行考核；正常頻率瞬變曲線是瞬變至正常穩(wěn)態(tài)頻率上下限值，因此將正常穩(wěn)態(tài)頻率范圍要求和正常頻率瞬變要求統(tǒng)一至同一個試驗項目進(jìn)行考核。

由此確定在飛機(jī)供電系統(tǒng)正常工作時，任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗項目包括：正常電壓瞬變試驗、電壓畸變頻譜試驗、負(fù)載特性試驗，同時適用于交直流供電；電源脈動試驗，僅適用于直流供電；正常頻率瞬變試驗、電壓畸變系數(shù)試驗、電壓相位差試驗、電壓調(diào)制試驗、頻率調(diào)制試驗、直流分量試驗，僅適用于交流供電。

3.2.2 飛機(jī)非正常工作

在飛機(jī)供電系統(tǒng)非正常工作時，GJB181規(guī)定了其非正常穩(wěn)態(tài)電壓范圍、非正常電壓瞬變曲線、非正常穩(wěn)態(tài)頻率范圍、非正常頻率瞬變曲線等。

考慮非正常電壓瞬變曲線是瞬變至非正常穩(wěn)態(tài)電壓上下限值，因此將非正常穩(wěn)態(tài)電壓范圍要求和非正常電壓瞬變要求統(tǒng)一至同一個試驗項目進(jìn)行考核；非正常頻率瞬變曲線是瞬變至非正常穩(wěn)態(tài)頻率上下限值，因此將非正常穩(wěn)態(tài)頻率范圍要求和非正常頻率瞬變要求統(tǒng)一至同一個試驗項目進(jìn)行考核。

GJB181-1986中明確規(guī)定了電壓尖峰要求，GJB181B-2012對電壓尖峰的規(guī)定參照GJB151執(zhí)行，為統(tǒng)一考慮，將電壓尖峰試驗納任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗項目中。

由此確定在飛機(jī)供電系統(tǒng)非正常工作時，任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗項目包括：非正常電壓瞬變試驗、電壓尖峰試驗，同時適用于交直流供電；非正常頻率瞬變試驗，僅適用于交流供電。

3.2.3 飛機(jī)轉(zhuǎn)換工作

各個版本的GJB181對飛機(jī)轉(zhuǎn)換工作要求一致，即電壓、頻率應(yīng)在零和正常工作極限之間變化，且持續(xù)時間應(yīng)不大于50ms。因此，飛機(jī)供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換工作時，任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗項目包括：電源轉(zhuǎn)換工作試驗。

3.2.4 飛機(jī)供電故障

在GJB181-1986和GJB181A-2003中，對飛機(jī)供電故障描述為：直流或交流電源的斷電或交流電源一相或多相的斷電。該要求與非正常電壓瞬變曲線中欠壓極限（0V、7s）和非正常頻率瞬變曲線中欠頻極限（0Hz、7s）相一致，因此，在非正常電壓瞬變試驗和非正常頻率瞬變試驗中統(tǒng)一考核，不再單獨(dú)進(jìn)行。endprint

在GJB181B-2012中，還補(bǔ)充了直流電反極性、三相交流電反相序的要求，同時也明確了：“為防止輸入極性或相序顛倒，可采用經(jīng)驗證的物理方法達(dá)到這一要求”。任務(wù)懸掛物采用貫GJB1188標(biāo)準(zhǔn)的電連接器，對供電極性和相序有明確的規(guī)定，因此，可避免直流電反極性、三相交流電反相序的情況，在任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗項目不進(jìn)行該項考核。

3.2.5 飛機(jī)電源接口中斷

在GJB1188中，對飛機(jī)電源接口中斷有明確要求：等于或小于200μs的電源中斷不應(yīng)對懸掛物的功能產(chǎn)生影響。因此，任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗項目包括：電源接口中斷試驗。

3.3 試驗條件的確定

對于飛機(jī)供電特性，GJB181A-2003和GJB181B-2012的規(guī)定一致，與GJB181-1986的規(guī)定差異較大，因此，在確定試驗條件時，這兩類供電系統(tǒng)部分試驗項目存在兩種試驗條件。

3.3.1 電壓調(diào)制試驗

在GJB181-1986中，三相交流115V/400Hz供電系統(tǒng)電壓調(diào)制量不超過3.50Vp-v，頻率特性滿足GJB181-1986圖4的要求。其中Vp-v為峰-谷值，根據(jù)，確定電壓調(diào)制量有效值不超過1.25Vrms。

在GJB181B-2012中，僅規(guī)定了電壓調(diào)制幅度最大為2.5V（方均根值），半波電壓調(diào)制量有效值為2.5/2=1.25Vrms，其頻率特性可參照GJB181-1986的要求執(zhí)行。

考慮到三相交流115V/400Hz供電系統(tǒng)正常電壓穩(wěn)態(tài)范圍為108-118Vrms，疊加電壓調(diào)制量（1.25Vrms）后應(yīng)不超過正常電壓穩(wěn)態(tài)范圍，由此確定設(shè)置三種工作穩(wěn)態(tài)電壓：109.25Vrms、115Vrms、116.75Vrms。

3.3.2 頻率調(diào)制試驗

在GJB181-1986中，三相交流115V/400Hz供電系統(tǒng)頻率調(diào)制幅值不超過±4Hz，頻率調(diào)制率不超過25Hz/s?？紤]到三相交流115V/400Hz供電系統(tǒng)正常頻率穩(wěn)態(tài)范圍為380-420Hz，疊加頻率調(diào)制量后應(yīng)不超過正常頻率穩(wěn)態(tài)范圍，由此確定設(shè)置三種工作穩(wěn)態(tài)頻率：384Hz、400Hz、416Hz。

在GJB181B-2012中，三相交流115V/400Hz供電系統(tǒng)頻率調(diào)制幅值4Hz最大，確定試驗條件時，以穩(wěn)態(tài)頻率為基準(zhǔn)的±2Hz進(jìn)行設(shè)定。考慮到三相交流115V/400Hz供電系統(tǒng)正常頻率穩(wěn)態(tài)范圍為393-407Hz，疊加頻率調(diào)制量后應(yīng)不超過正常頻率穩(wěn)態(tài)范圍，由此確定設(shè)置三種工作穩(wěn)態(tài)頻率：395Hz、400Hz、405Hz。

3.3.3 電壓尖峰試驗

GJB181-1986中2.4.4.1的要求，對電壓尖峰明確規(guī)定了其峰值電壓（±600V）、持續(xù)時間（>10μs）和源阻抗（50±5Ω）等。

在GJB181B-2012中，對電源尖峰的要求參照GJB151的要求，即按GJB151中CS106項目執(zhí)行。

考慮到任務(wù)懸掛物的差異性，對于上述各項試驗，除個別需考核多個條件的試驗項目外，不規(guī)定其試驗時間，但通常要求能完成至少一個周期的任務(wù)懸掛物作流程。

4 結(jié)語

電源適應(yīng)性試驗是驗證任務(wù)懸掛物是否滿足飛機(jī)供電特性，以及驗證與飛機(jī)供電系統(tǒng)的兼容性，有助于規(guī)范任務(wù)懸掛物的用電。通過對任務(wù)懸掛物工作狀態(tài)研究，確定了任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗方法，對指導(dǎo)開展任務(wù)懸掛物電源適應(yīng)性試驗標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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