Por que o sistema de comutação aviônica King Air está normalmente fechado?

2

No King Air 200 e B200 (talvez outros modelos da King Air também), os relés de barramento elétrico da aviônica são normalmente fechados. Com a chave Avionics Master na posição "OFF" - que é eletricamente fechada - quando a chave geral da bateria é ligada, a alimentação CC é fornecida através da chave Avionics Master fechada para os solenóides do relé de barramento aviônico, fazendo com que esses relés abram e desconectem ônibus de aviônica de energia elétrica DC. Subseqüentemente, a seleção da chave Avionics Master para a posição "ON" abre o interruptor que desconecta a energia CC para os solenóides do relé do barramento aviônico, permitindo que os relés entrem em default para a posição fechada, fornecendo energia DC aos barramentos aviônicos. O item de ação da lista de verificação para a falha de energia do comutador Avionics Master é puxar o disjuntor de 5 ampères Avionics Master, que abre eletricamente o circuito da chave mestra aviônica, restaurando assim a energia CC para os barramentos de aviônica.

Veja o diagrama de circuito a seguir: (Fonte: trabalho próprio)

Este sistema funciona e funciona bem, por todas as aparências. No entanto, o design parece ser um pouco contra-intuitivo.

A minha pergunta é: qual é o propósito de projetar o sistema de comutação mestre de aviônica normalmente fechado?

Apesar de ser contra-intuitivo, eu posso entender que as cargas elétricas exigidas pela aviônica exigem o uso de relés, e que o projeto permite que os solenóides do relé sejam alimentados por um tempo mínimo. Acho que essa é a explicação mais razoável para o design, mas estou procurando uma confirmação documentada. Existe alguma outra consideração de design que negligenciei? Alguém sabe de uma razão documentada para esse design?

OBSERVAÇÃO: Embora seja bem-vindo a especular comigo sobre essa questão nos comentários ou na sala de bate-papo, não estou procurando respostas especulativas . Estou à procura de uma resposta vindo de pessoas familiarizadas com o sistema elétrico da King Air e de preferência com documentação, como o manual de manutenção, ou outras fontes que eu ignorei.

    
por J Walters 18.08.2016 / 06:03

2 respostas

Elementos de design assim geralmente tem a ver com modos de falha e como você deseja que o sistema falhe quando (não se) falhar. Neste caso, se houve uma perda momentânea ou pior, permanente, de energia CC para o relé ou ele falhou por outro motivo, você gostaria que eles fiquem fechados (e continuem na posição "ON") para que você não perca a sua aviônicos (desde que a fonte de alimentação fosse um pouco operacional para eles). Diferentemente da maioria dos outros componentes elétricos (semicondutores) os relés são na verdade componentes eletromecânicos e eles têm partes móveis neles que podem falhou. Na minha experiência (na maior parte não aviônicos) os relés têm uma duração de ciclo muito menor do que seus amigos semicondutores.

Se mergulharmos um pouco mais fundo neles, um revezamento é efetivamente uma bobina de eletroímã que aciona uma pequena haste de metal que geralmente move uma faixa de cobre (ou similar) para fechar um switch. A aplicação de uma tensão de estado estacionário a uma bobina para gerar um campo magnético (e manter o relé em uma posição desejada) também impulsiona a corrente através da bobina. As bobinas, sendo de calibre muito fino, atuam como resistores e podem gerar uma quantidade substancial de calor. Devido à espessura muito fina do fio, isso pode levar ao derretimento e curto-circuito da bobina. O fio também tende a ser revestido com resina que pode aquecer e derreter, causando um curto. Por sua vez, você está certo de que eles não querem ajudar por um longo período de tempo.

Este é o equivalente elétrico de muitas idéias mecanicamente semelhantes no projeto de aeronaves. Por exemplo, alguns trens de pouso em aviões são retidos usando pressão positiva, então se as bombas falharem, o trem de aterrissagem pode simplesmente se soltar ou ser abalado liberando uma trava, a idéia é que ela pode ficar melhor no caso de um trem de pouso. falha do sistema do que ficar preso.

    
18.08.2016 / 06:14

Meu palpite:

Do ponto de vista funcional e elétrico, a tarefa pode ser feita por um único interruptor manual, 30A, de dois pólos, tomando o lugar dos contatos do relé no circuito. Um interruptor robusto provavelmente será tão confiável quanto um barramento de alimentação dupla, um comutador 5A e dois relés.

Acredito que a Beechcraft poderia ter escolhido essa configuração para que eles pudessem (i) ter um comutador unipolar mais leve e menor de 5A no painel e (ii) evitar rotear mais quatro fios de 30A para esse painel. Essa escolha se torna ainda mais sensata se um barramento de alimentação dupla altamente confiável já estiver disponível.

Divulgação: sou engenheiro eletrônico, mas não tenho experiência em engenharia de aeronaves.

    
18.08.2016 / 11:46