01). Forklar grunnleggende prinsipper for elektrisk energiopphvervelse og -distribusjon i luftfart.
Alle luftfarts-elektriske systemer inneholder komponenter som kan generere energi. Generatører eller alternatorer, avhengig av flyet, brukes til å generere strøm. Disse er ofte drevet av en motor, men de kan også genereres av en APU, en hydraulisk motor eller en Ram Air Turbine (RAT).
02). Beskriv forskjellene mellom automotiv- og luftfarts-elektriske systemer.
Kategori |
Automotiv |
Luftfart |
Generering av strøm |
Automotiv-systemer bruker en enkelt alternator. |
Luftfarts-systemer bruker flere generatører. |
Strømforbruk |
Automotiv-systemer krever mindre strøm. |
Luftfarts-systemer krever mer strøm. |
Tilbakefall og redundans |
Automotiv-systemer gir lavere redundans og pålitelighet. |
Luftfarts-systemer gir høyere redundans og pålitelighet. |
Hensyn til miljø |
Automotiv-systemer kan ikke tåle hardere værforhold. |
Luftfarts-systemer kan tåle hardere værforhold. |
Kostnad |
Automotiv-systemer er billigere. |
Luftfarts-systemer er mer kostbare. |
03). Hvilken funksjon har elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) i designet av luftfarts- og automotiv-elektronikk?
Evnen til elektroniske enheter til å fungere i sitt bestemte miljø uten å produsere eller bli påvirket av elektromagnetisk støy (EMI), kalles elektromagnetisk kompatibilitet (EMC). For å sikre sikkerheten og påliteligheten av systemene, er EMC viktig i designet av elektronikk for luftfart og automotiv.
Følgende liste over faktorer viser betydningen av EMC i designet av automotiv- og luftfarts-elektronikk:
For å hindre at essensielle systemer, som flykontroll- og motormanagementsystemer, blir negativt påvirket av EMI.
For å unngå at systemene sender ut EMI som kan forstyrre nærliggende elektroniske enheter.
Det er viktig at systemene kan fungere godt under utfordrende forhold, som når andre EMI-kilder er til stede eller når det er ekstremt varmt eller kaldt.
EMC-testing er et viktig trinn i designet av elektronikk for både luftfart og automotiv. EMC-testing brukes både for å bekrefte at systemene oppfyller de nødvendige EMC-kravene og for å identifisere potensielle problemer som må løses.
04). Beskriv sensorenes funksjon i automotiv- og luftfarts-systemer.
Sensorene måler fysiske verdier i automotiv- og luftfarts-systemer. Sensorene måler motorens RPM, kjøretøyets hastighet, drivstoffnivå, lufttemperatur og dekktrykk i automotiv-systemer. Sensorene måler flyets høyde, fart, holdning og motortemperatur i luftfarts-systemer.
Elektroniske kontroleenheter (ECU) styrer kjøretøy- eller flysystemer ved hjelp av sensorinformasjon. ECU kontrollerer drivstoffinnsprøytning og tenningspunkt ved hjelp av data fra RPM-sensoren. ECU kontrollerer transmisjon og bremsing med data fra kjøretøyets hastighetssensor.
Automotiv- og luftfarts-systemer trenger sensorer for sikkerhet og effektivitet. Sensorer måler fysiske størrelser og informerer ECUs for å holde systemene innenfor designbegrensninger.
RPM-sensor: Måler krukaks hastighet. Denne informasjonen kontrollerer drivstoffinnsprøytning og tenningspunkt for ECU.
Hastighetssensor: Måler kjøretøyets hastighet. Denne informasjonen kontrollerer ECU-transmisjonen og bremse-systemet.
Drivstoffnivåsensor: Måler drivstoffet i tanken. Dette datamaterialet brukes av ECU for å beregne drivstofføkonomi og varsle kjøreren om lavt drivstoff.
Lufttemperatursensor: Måler motorens lufttemperatur. Denne informasjonen kontrollerer drivstoffblanding og tennings-timing av ECU.
Dekktrykksensor: Måler dekktrykk. Denne informasjonen varsler kjøreren om lavt dekktrykk gjennom ECU.
05). Hva er forskjellene mellom strømdistribusjonen i automotiv- og luftfarts-elektriske systemer?
Egenskaper |
Automotiv |
Luftfart |
Kabling |
En større ledningsdimensjon brukes i automotiv-systemer. |
En mindre ledningsdimensjon brukes i luftfarts-systemer, typisk brukes fiberoptikk. |
Frekvens |
12V (eller) 24V DC-strøm brukes ofte av automotiv-systemer. |
400Hz AC-strøm brukes av luftfarts-systemer. |
Redundans |
Har mindre redundans. |
Har mer redundans. |
Beskyttelse |
Automotiv-systemer bruker strømbrytere og sikringer for å forhindre overbelastning. |
Mer avanserte sikkerhetsforanstaltninger, som fasttilstand relæer, brukes i luftfarts-systemer. |
Vekt & Størrelse |
De bruker lettere og mer kompakte komponenter. |
Luftfarts-systemer er tyngre og større i størrelse. |
06). Diskuter vanskeligheter og faktorer som må tas i betraktning ved design av elektriske systemer for høyfjells luftfartsapplikasjoner.
Vanskeligheter og faktorer ved utvikling av høyfjells luftfarts-elektriske systemer:
Lav lufttrykk: Lufttrykket på høyde er betydelig lavere enn ved havflaten. Dette kan skade isolasjonen av elektroniske komponenter, noe som gjør dem mindre motstandsdyktige mot arcing og andre feil.
Høy fuktighet: Fuktigheten er høyere på høyde enn ved havflaten. Dette kan også påvirke isolasjonen av elektroniske komponenter og korrosjon av metall.
Stråling: På høyde er fly utsatt for kosmisk og solstråling. Strålingen kan skade elektronikk og komponenter.
Vibrasjon: Flyting fører til mye vibrasjon. Denne vibrasjonen kan løsne elektriske koblinger og forårsake andre problemer.
Størrelse- og vektbegrensninger: Elektriske systemer må være lette og kompakte for luftfartsystemer pga. vekt- og størrelsebegrensninger.
Redundans: Flyelektriske systemer må være svært redundante for å fortsette å fungere