01). Giải thích các nguyên tắc cơ bản về sản xuất và phân phối điện trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.
Tất cả các hệ thống điện hàng không vũ trụ đều chứa các thành phần có thể tạo ra năng lượng. Tùy theo loại máy bay, các bộ phát điện hoặc bộ chỉnh lưu được sử dụng để tạo ra điện. Chúng thường được cung cấp năng lượng bởi động cơ, mặc dù chúng cũng có thể được tạo ra bởi APU, động cơ thủy lực hoặc Turbine Không khí Ram (RAT).
02). Mô tả sự khác biệt giữa hệ thống điện ô tô và hệ thống điện hàng không vũ trụ.
Danh mục |
Ô tô |
Hàng không vũ trụ |
Sản xuất Điện |
Hệ thống ô tô sử dụng một bộ chỉnh lưu duy nhất. |
Hệ thống hàng không vũ trụ sử dụng nhiều bộ phát điện. |
Tiêu thụ Điện |
Hệ thống ô tô yêu cầu ít điện hơn. |
Hệ thống hàng không vũ trụ yêu cầu nhiều điện hơn. |
Độ tin cậy và Đa dạng hóa |
Hệ thống ô tô cung cấp độ đa dạng hóa và độ tin cậy thấp hơn. |
Hệ thống hàng không vũ trụ cung cấp nhiều độ đa dạng hóa và độ tin cậy hơn. |
Cân nhắc về Môi trường |
Hệ thống ô tô không thể chịu đựng được điều kiện thời tiết khắc nghiệt. |
Hệ thống hàng không vũ trụ có thể chịu đựng được điều kiện thời tiết khắc nghiệt. |
Chi phí |
Hệ thống ô tô rẻ hơn. |
Hệ thống hàng không vũ trụ đắt hơn. |
03). Chức năng tương thích điện từ (EMC) thực hiện trong thiết kế điện tử hàng không vũ trụ và ô tô là gì?
Khả năng của thiết bị điện tử hoạt động trong môi trường dự định mà không tạo ra hoặc bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ (EMI) được gọi là tương thích điện từ (EMC). Để đảm bảo an toàn và độ tin cậy của hệ thống, EMC là cần thiết trong thiết kế điện tử cho hàng không vũ trụ và ô tô.
Danh sách sau đây mô tả tầm quan trọng của EMC trong thiết kế điện tử hàng không vũ trụ và ô tô:
Để ngăn chặn các hệ thống quan trọng, như hệ thống điều khiển bay và hệ thống quản lý động cơ, bị ảnh hưởng tiêu cực bởi EMI.
để tránh việc hệ thống phát ra EMI có thể gây nhiễu với thiết bị điện tử gần đó.
Điều quan trọng là các hệ thống có thể hoạt động tốt trong điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như khi có nguồn EMI khác hoặc khi nhiệt độ rất cao hoặc rất lạnh.
Kiểm tra EMC là một quy trình quan trọng trong thiết kế điện tử cho cả hàng không vũ trụ và ô tô. Kiểm tra EMC được sử dụng để xác nhận rằng các hệ thống tuân thủ các yêu cầu EMC cần thiết và để phát hiện các vấn đề tiềm ẩn cần được khắc phục.
04). Mô tả chức năng của cảm biến trong hệ thống ô tô và hàng không vũ trụ.
Các cảm biến đo lường các giá trị vật lý trong hệ thống ô tô và hàng không vũ trụ. Cảm biến đo tốc độ động cơ, tốc độ xe, mức nhiên liệu, nhiệt độ không khí và áp suất lốp trong hệ thống ô tô. Cảm biến đo độ cao, tốc độ không khí, tư thế và nhiệt độ động cơ trong hệ thống hàng không vũ trụ.
Các đơn vị điều khiển điện tử (ECU) điều khiển hệ thống xe hoặc máy bay bằng dữ liệu từ cảm biến. ECU điều khiển phun xăng và đánh lửa bằng dữ liệu từ cảm biến tốc độ động cơ. ECU điều khiển hộp số và phanh bằng dữ liệu từ cảm biến tốc độ xe.
Hệ thống ô tô và hàng không vũ trụ cần cảm biến để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Cảm biến đo các đại lượng vật lý và thông báo cho ECU để giữ cho hệ thống hoạt động trong giới hạn thiết kế.
Cảm biến tốc độ động cơ: Đo tốc độ trục khuỷu. Thông tin này được ECU sử dụng để điều khiển phun xăng và đánh lửa.
Cảm biến tốc độ xe: Đo tốc độ xe. Thông tin này được ECU sử dụng để điều khiển hệ thống hộp số và phanh.
Cảm biến mức nhiên liệu: Đo mức nhiên liệu trong bình. Dữ liệu này được ECU sử dụng để tính toán hiệu suất nhiên liệu và cảnh báo người lái về mức nhiên liệu thấp.
Cảm biến nhiệt độ không khí: Đo nhiệt độ không khí động cơ. Thông tin này được ECU sử dụng để điều khiển tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu và thời gian đánh lửa.
Cảm biến áp suất lốp: Đo áp suất lốp. Thông tin này được ECU sử dụng để cảnh báo người lái về áp suất lốp thấp.
05). Sự khác biệt về phân phối điện giữa hệ thống điện ô tô và hàng không vũ trụ là gì?
Đặc điểm |
Ô tô |
Hàng không vũ trụ |
Đường dây |
Hệ thống ô tô sử dụng đường dây có kích thước lớn hơn. |
Hệ thống hàng không vũ trụ thường sử dụng đường dây có kích thước nhỏ hơn, thường là sợi quang. |
Tần số |
Hệ thống ô tô thường sử dụng điện DC 12V (hoặc) 24V. |
Hệ thống hàng không vũ trụ sử dụng điện AC 400Hz. |
Đa dạng hóa |
Có ít đa dạng hóa hơn. |
Có nhiều đa dạng hóa hơn. |
Bảo vệ |
Hệ thống ô tô sử dụng cầu chì và cầu dao để ngăn quá tải. |
Hệ thống hàng không vũ trụ sử dụng các biện pháp bảo vệ tiên tiến hơn, như rơ-le bán dẫn. |
Trọng lượng & Kích thước |
Chúng sử dụng các thành phần nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn. |
Hệ thống hàng không vũ trụ nặng hơn và lớn hơn về kích thước. |
06). Thảo luận về khó khăn và các yếu tố cần xem xét khi thiết kế hệ thống điện cho các ứng dụng hàng không vũ trụ ở độ cao lớn.
Khó khăn và yếu tố khi phát triển hệ thống điện hàng không vũ trụ ở độ cao lớn:
Áp suất không khí thấp: Áp suất không khí ở độ cao lớn thấp hơn đáng kể so với mực nước biển. Điều này có thể làm hỏng cách điện của các thành phần điện, khiến chúng dễ bị hồ quang và các lỗi khác.
Độ ẩm cao: Độ ẩm ở độ cao lớn cao hơn so với mực nước biển. Điều này cũng có thể ảnh hưởng đến cách điện điện và ăn mòn kim loại.
Bức xạ: Máy bay ở độ cao lớn phải chịu bức xạ vũ trụ và mặt trời. Bức xạ có thể làm hỏng các thiết bị điện tử và thành phần.
Rung động: Bay gây ra nhiều rung động. Rung động này có thể làm lỏng các kết nối điện và gây ra các vấn đề khác.
Hạn chế về kích thước và trọng lượng: Do hạn chế về trọng lượng và kích thước, hệ thống điện phải nhẹ và nhỏ gọn cho các hệ thống hàng không vũ trụ.
Đa dạng hóa: Hệ thống điện trên máy bay phải cực kỳ đa dạng hóa để tiếp tục hoạt động sau khi gặp sự cố. Cần có nhiều bộ phát điện, pin và bus phân phối điện.
07). Các biện pháp an toàn và tiêu chuẩn chính đang áp dụng cho hệ thống điện ô tô và hàng không vũ trụ là gì?