01). הסבירו את העקרונות הבסיסיים של ייצור ופיזור חשמל במערכת אירונאוטית.
כל מערכות החשמל באירונאוטיקה מכילות רכיבים שיכולים לייצר אנרגיה. גנרטורים או אלטרנטורים, בהתאם למטוס, משמשים לייצור חשמל. אלה מופעלים לעתים קרובות על ידי מנוע, אך הם יכולים גם להיות מופעלים על ידי APU, מנוע הידראולי או טורבינה אווירית (RAT).
02). תארו את ההבדלים בין מערכות חשמל אוטומוביליות למערכות חשמל אירונאוטיות.
קטגוריה |
אוטומובילי |
אירונאוטי |
ייצור חשמל |
מערכות אוטומוביליות משתמשות באלטרנטור אחד. |
מערכות אירונאוטיות משתמשות במספר גנרטורים. |
צריכת חשמל |
מערכות אוטומוביליות דורשות פחות חשמל. |
מערכות אירונאוטיות דורשות יותר חשמל. |
אמינות ותאימות |
מערכות אוטומוביליות מספקות פחות תאימות ואמינות. |
מערכות אירונאוטיות מספקות יותר תאימות ואמינות. |
קשיים סביבתיים |
מערכות אוטומוביליות לא יכולות לסבול בתנאי מזג אוויר קשים. |
מערכות אירונאוטיות יכולות לסבול בתנאי מזג אוויר קשים. |
מחיר |
מערכות אוטומוביליות זולות יותר. |
מערכות אירונאוטיות הן יקרות יותר. |
03). מה תפקיד התאימות אלקטרומגנטיות (EMC) בעיצוב אלקטרוניקה אירונאוטית ואוטומובילית?
היכולת של ציוד אלקטרוני לתפקד בסביבתו המתוכנתה מבלי ליצור או להיעפע על ידי הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) נקראת תאימות אלקטרומגנטיות (EMC). כדי להבטיח את הבטיחות והאמינות של המערכות, EMC היא חיונית בעיצוב אלקטרוניקה עבור אירונאוטיקה ואוטומובילים.
הרשימה הבאה של גורמים מדגימה את החשיבות של EMC בעיצוב אלקטרוניקה אוטומובילית ואירונאוטית:
כדי למנוע מערכות חיוניות, כגון מערכות בקרה טיסה וניהול מנוע, להתאים באופן שלילי על ידי EMI.
כדי למנוע מהמערכות להפיק EMI שיכול להתערבב עם ציוד אלקטרוני סמוך.
זה חשוב שהמערכות יכולות לתפקד היטב בתנאים קשים, כמו כאשר יש מקורות EMI אחרים או כשזה מאוד חם או קר.
בדיקות EMC הן תהליך חשוב בעיצוב אלקטרוניקה עבור אירונאוטיקה ואוטומובילים. בדיקות EMC משמשות הן כדי לוודא שהמערכות עונות על הדרישות הנדרשות של EMC והן כדי לזהות בעיות אפשריות שצריכות להיפתר.
04). תארו את תפקיד חיישנים במערכות אוטומוביליות ואירונאוטיות.
חיישנים מודדים ערכים פיזיים במערכות אוטומוביליות ואירונאוטיות. חיישנים מודדים מהירות מנוע, מהירות רכב, רמת דלק, טמפרטורת אוויר ולחץ גלגלים במערכות אוטומוביליות. חיישנים מודדים גובה, מהירות אוויר, מיקום וטמפרטורת מנוע במערכות אירונאוטיות.
יחידות בקרה אלקטרוניות (ECUs) משלבות מערכות רכב או מטוסים באמצעות מידע מחיסנים. ה-ECU בקרת פיזור הדלק והדלקה באמצעות מידע מחיסן מהירות המנוע. ה-ECU בקרת תמסורת ומבלמים באמצעות מידע מחיסן מהירות הרכב.
מערכות אוטומוביליות ואירונאוטיות זקוקות לחיסנים לבטיחות ויעילות. חיסנים מודדים ערכים פיזיים ומידעים את ה-ECUs לשמור על מערכות בתוך הגבלות המוכנה.
חיסן מהירות מנוע: מדדתי מהירות הציר. המידע הזה בוחר את הפיזור של הדלק והדלקה עבור ה-EUC.
חיסן מהירות רכב: מדדתי מהירות הרכב. המידע הזה בוחר את מערכת ה-EUC של תמסורת ומבלמים.
חיסן רמת דלק: מדדתי את רמת הדלק בטנק. המידע הזה מיועד לשימוש על ידי ה-EUC לחישוב יעילות דלק ולהזהיר נהגים על רמת דלק נמוכה.
חיסן טמפרטורת אוויר: מדדתי טמפרטורת אוויר המנוע. המידע הזה בוחר את תערובת הדלק וביצוע הדלקה על ידי ה-EUC.
חיסן לחץ גלגל: מדדתי לחץ גלגל. המידע הזה מודיע לנהג על לחץ גלגל נמוך על ידי ה-EUC.
05). מה ההבדלים בין הפיזור של חשמל במערכות חשמל אוטומוביליות ואירונאוטיות?
מאפיינים |
אוטומובילי |
אירונאוטי |
חיווט |
מערכות אוטומוביליות משתמשות בגוון כבל גדול יותר. |
מערכות אירונאוטיות משתמשות בגוון כבל קטן יותר בדרך כלל משתמשות בволоконно-оптический кабель. |
תדירות |
מערכות אוטומוביליות משתמשות ב-12V (או) 24V DC. |
מערכות אירונאוטיות משתמשות ב-400Hz AC. |
תאימות |
יש פחות תאימות. |
יש יותר תאימות. |
הגנה |
מערכות אוטומוביליות משתמשות בפרקים ושברנים כדי למנוע עומסים. |
מערכות אירונאוטיות משתמשות בצעדי בטיחות מתקדמים יותר, כגון מתגים סטטיים. |
משקל וגודל |
משתמשות ברכיבים קלים יותר וקטנים יותר. |
מערכות אירונאוטיות כבדות יותר וגדולות יותר בגודלן. |
06). דיון בקושי והגורמים שצריך לקחת בחשבון בעיצוב מערכות חשמל ליישומים אירונאוטיים בגובה רב.
קושי וגורמים בעת עיצוב מערכות חשמל אירונאוטיות בגובה רב:
לחץ אוויר נמוך: לחץ האוויר בגבהים גבוהים נמוך משמעותית מלחץ האוויר לפני הים. זה יכול להזיק למבודדי רכיבים חשמליים ולגרום להם להיות פחות עמידים בפני הקפות ואחרי כשלים.
רמות לחות גבוהות: ברמה גבוהה יש רמות לחות גבוהות יותר מאשר לפני הים. זה יכול להשפיע גם על מבודדי חשמל ועל שחיקה של מתכת.
קרינה: בגובה רב, מטוסים חשופים לקרינת קוסמית ושמשית. הקרינה יכולה להזיק לאלקטרוניקה ורכיבים אחרים.
רטט: הטיסה מתחילה הרבה רטט. רטט זה עשוי לשחרר חיבורים חשמליים לגרום לבעיות אחרות.
рестריוקציות של גודל ומשקל: מערכות חשמל צריכות להיות קלות וקטנות בגלל מגבלות במשקל וגודל במערכות אירונאוטיות.
תאימות: מערכות חשמל של מטוסים חייבות להיות מאוד מתאימות כדי להמשיך לפעול אחרי כשל. נדרשים מספר גנרטורים, מצברים ואוטובוסים לפיזור חשמל.