Evaluation of direct current electric power systems of the aircraft based on characteristics of a transient state

This publication describes the aim and essence of testing transient states of direct current electric power systems in relation to normative characteristics of a transient state. The above diagnostic tests of the given direct current nodes of the aircraft enable to quickly and efficiently determine the capability of its electric power systems to the selfregulation of direct current voltage. Many years of research of aircraft conducted in the Air Force Institute of Technology (ITWL) confirm that the ageing of power network elements impacts the deterioration of the parameters of voltage of transient state. On the basis of the results of on-ground tests of the Su-22 aircraft engine, the obtained model parameters of transient states were presented in subsequent years of its operation, which confirms the abovementioned statement. There were also presented the selected results of tests performed during the follow-up overhaul of Su-22 aircraft with exceeded permissible normative thresholds of the change of voltage amplitude values by the step increase of load (decaying impulses). The determined reasons for detected malfunctions were the incorrect operation of the aircraft electrical system, the inefficiency of voltage regulators RN-180M and the defectiveness of direct current generators GS-12T 3s. In the case of GS-12T 3s, the malfunction was due to the incorrect adjustment of the brushes’ angle in relation to the magnetically neutral zone of the commutating generator of a direct current, the above-mentioned generators were adjusted. Verification on the measurement stand and in real conditions (during engine test of Su-22) of transient state parameters of a direct current generators GS-12T 3s after the regulation, confirmed the airworthiness of the examined generators. It proves the efficiency and usefulness of the applied method in the operation process of aircraft. The described issues are essential in view of guaranteeing the airworthiness in aircraft operation and ensuring flight safety.

W publikacji przedstawiono cel oraz istotę badania stanów przejściowych systemów elektroenergetycznych prądu stałego w odniesieniu do normatywnych charakterystyk stanu nieustalonego. Powyższe badania diagnostyczne poszczególnych węzłów prądu stałego statku powietrznego pozwalają na szybkie i skuteczne określenie zdolności ich układów zasilania elektrycznego do samoregulacji napięcia prądu stałego. Wieloletnie badania statków powietrznych wykonywane w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych (ITWL) potwierdzają, że starzenie elementów sieci elektroenergetycznej wpływa na pogorszenie parametrów napięcia stanu nieustalonego. Na przykładzie wyników z prób naziemnych silnika wybranego samolotu Su-22 przedstawiono uzyskane przykładowe parametry stanów przejściowych w kolejnych latach jego eksploatacji, które potwierdzają powyższe stwierdzenie. Przedstawiono również wybrane wyniki badań realizowanych w czasie remontu weryfikacyjnego samolotów Su-22z przekroczonymi dopuszczalnymi progami normatywnymi zmian wartości amplitudy napięcia przy skokowym zwiększeniu obciążenia(impulsów zanikowych). Stwierdzonymi przyczynami wykrytych niesprawności były: niesprawna instalacja elektryczna samolotu, źle działające regulatory napięcia RN-180M oraz wadliwe działanie prądnic prądu stałego GS-12T 3s. W przypadku prądnic GS-12T 3s niesprawność wynikała z nieprawidłowego ustawienia w prądnicy kąta położenia szczotek względem strefy magnetycznie obojętnej. W oparciu o opracowaną w ITWL nową metodę pomiaru i korygowania kąta położenia szczotek względem strefy magnetycznie obojętnej komutatorowej prądnicy prądu stałego wykonano regulację powyższych prądnic. Weryfikacja na stanowisku pomiarowym i w warunkach rzeczywistych (w czasie próby silnika na samolocie Su-22) parametrów stanów przejściowych prądnic prądu stałego GS-12T 3s po regulacji potwierdziła zdatność do lotu badanych prądnic. Świadczy to o skuteczności i przydatności zastosowanej metody w procesie eksploatacji statków powietrznych. Przedstawiona problematyka jest istotna z punktu widzenia zapewnienia zdatności do lotu w procesie eksploatacji statków powietrznych i zapewnienia bezpieczeństwa lotów.