01). Explícame os fundamentos da xeración e distribución de enerxía eléctrica nunha aeronave.
Todos os sistemas eléctricos aeroespaciais contén componentes que poden xerar enerxía. Dependendo da aeronave, usan xeradores ou alternadores para xerar enerxía. Estes son adoitan ser alimentados por un motor, aínda que tamén poden ser xerados por un APU, un motor hidráulico ou un Turbina de Ar de Ram (RAT).
02). Describe as distintas entre os sistemas eléctricos automobilísticos e aeroespaciais.
Categoría |
Automóvil |
Aeroespacial |
Xeración de Electricidade |
Os sistemas automobilísticos empregan un único alternador. |
Os sistemas aeroespaciais usan moitos xeradores. |
Consumo de Potencia |
Os sistemas automobilísticos requiren menos potencia. |
Os sistemas aeroespaciais requiren máis potencia. |
Fiabilidade e Redundancia |
Os sistemas automobilísticos proporcionan menor redundancia e fiabilidade. |
Os sistemas aeroespaciais proporcionan máis redundancia e fiabilidade. |
Consideracións Ambientais |
Os sistemas automobilísticos non poden tolerar condicións meteorolóxicas máis duras. |
Os sistemas aeroespaciais poden tolerar condicións meteorolóxicas máis duras. |
Coste |
Os sistemas automobilísticos son menos caros. |
Os sistemas aeroespaciais son máis caros. |
03). Que función desempeña a compatibilidade electromagnética (EMC) no deseño dos electrónicos aeroespaciais e automobilísticos?
A capacidade do equipo electrónico de funcionar no seu ambiente previsto sen xerar nin ser afectado por interferencia electromagnética (EMI) coñécese como compatibilidade electromagnética (EMC). Para asegurar a seguridade e a fiabilidade dos sistemas, a EMC é esencial no deseño de electrónicos para a aeronáutica e o automóbil.
A seguinte lista de factores ilustra a importancia da EMC no deseño de electrónicos automobilísticos e aeroespaciais:
Para evitar que os sistemas esenciais, como os sistemas de control de voo e de xestión do motor, sexan afectados negativamente pola EMI.
para evitar que os sistemas emitan EMI que poidan interferir con equipos electrónicos próximos.
É esencial que os sistemas poidan funcionar ben en condicións difíciles, como cando hai outras fontes de EMI presentes ou cando fai moi calor ou frío.
As pruebas de EMC son un proceso importante no deseño de electrónicos tanto para a aeronáutica como para os automóveis. As pruebas de EMC utilizanse para confirmar que os sistemas cumpriron os requisitos de EMC necesarios e para detectar posibles problemas que requiran ser corrixidos.
04). Descreve a función dos sensores nos sistemas automobilísticos e aeroespaciais.
Os sensores miden valores físicos nos sistemas automobilísticos e aeroespaciais. Os sensores miden RPM do motor, velocidade do vehiculo, nivel de combustible, temperatura do aire e presión dos neumáticos nos sistemas automobilísticos. Os sensores avalían a altitute, velocidade aérea, actitude e temperatura do motor nos sistemas aeroespaciais.
As unidades de control electrónico (ECU) controlan os sistemas do vehículo ou aeronave usando datos dos sensores. A ECU controla a inxección de combustible e a ignición usando datos do sensor de RPM do motor. A ECU controla a transmisión e o frenado con datos do sensor de velocidade do vehículo.
Os sistemas automobilísticos e aeroespaciais precisan de sensores para a seguridade e eficiencia. Os sensores miden cantidades físicas e informan ás ECU para manter os sistemas dentro dos límites de deseño.
Sensor de RPM do motor: Mide a velocidade do cigüeñal. Esta información controla a inxección de combustible e a ignición para a ECU.
Sensor de velocidade do vehículo: Mide a velocidade do vehículo. Esta información controla os sistemas de transmisión e frenado da ECU.
Sensor de nivel de combustible: Mide o combustible no depósito. Estes datos son utilizados polo ECU para calcular a economía de combustible e avisar ao condutor de baixo nivel de combustible.
Sensor de temperatura do aire: Mide a temperatura do aire do motor. Esta información controla a mezcla de combustible e a sincronización da ignición polo ECU.
Sensor de presión dos neumáticos: Mide a presión dos neumáticos. Esta información avisa ao condutor de baixa presión dos neumáticos polo ECU.
05). Que diferenzas existen entre a distribución de potencia dos sistemas eléctricos automobilísticos e aeroespaciais?
Características |
Automóvil |
Aeroespacial |
Conduite |
Usa un calibre de cable maior nos sistemas automobilísticos. |
Usa un calibre de cable menor nos sistemas aeroespaciais, xeralmente usa fibra óptica. |
Frecuencia |
Os sistemas automobilísticos usan habitualmente 12V (ou) 24V DC. |
Os sistemas aeroespaciais usan 400Hz AC. |
Redundancia |
Teñen menos redundancia. |
Teñen máis redundancia. |
Protección |
Os sistemas automobilísticos usan interruptores de circuito e fusibles para prever sobrecargas. |
Nos sistemas aeroespaciais usanse medidas de seguridade máis avanzadas, como relés de estado sólido. |
Peso & Tamaño |
Usan componentes máis ligeros e compactos. |
Os sistemas aeroespaciais son máis pesados e maiores en tamaño. |
06). Discute as dificultades e factores que deben terse en conta ao deseñar sistemas eléctricos para aplicacións aeroespaciais de alta altitude.
Dificultades e factores ao desenvolver sistemas eléctricos aeroespaciais de alta altitude:
Baixa presión do aire: A presión do aire a gran altura é substancialmente menor que ao nivel do mar. Isto pode danar o aislamento dos componentes eléctricos, facendo que sexan menos resistentes ao arco eléctrico e outras fallas.
Alta humidade: A humidade a gran altura é maior que ao nivel do mar. O aislamento eléctrico e a corrosión dos metais tamén poden verse afectados.
Radiación: As aeronaves a gran altura están expostas á radiación cósmica e solar. A radiación pode danar os electrónicos e os componentes.
Vibración: O vuelo causa moita vibración. Esta vibración pode afrouxar as conexións eléctricas e causar outros problemas.
Restriccións de tamaño e peso: Debido ás restricións de peso e dimensión, os sistemas eléctricos deben ser leves e pequenos para os sistemas aeroespaciais.
Redundancia: Os sistemas eléctricos das aeronaves deben ser extremadamente redundantes para continuar operando despois dun fallo. Son necesarios varios xeradores, baterías e barras de distribución de potencia.