发电机在哪里（机场发电机位置）

　　随着经济全球化的发展，国人的脚步迈得越来越远也越来越广。长途旅行过程中，飞机是目前大多数人的首选。飞机在飞行过程中，巡航高度通常在8000到10000米之间。在万米高空中，当你乘坐在机舱中，开着阅读灯，用着机载娱乐系统，享受机上的餐饮，看着窗外翼尖一闪一闪的灯光，有没有想过，所有这些设备是如何运转的呢？答案就是电。一架飞机的正常运转，就像现代社会生活一样，是万万不可能离开电能的。在飞机上，除了各种照明设备用电以外，还有很多看不见的设备也在用着电，其数量甚至可达上万件。比如为你的美食进行加热的厨房烤箱、驾驶舱中的仪表、机身罩住的飞机的眼睛雷达等等。这些设备对电的稳定性要求极高。万米高空中，飞机上的电是谁来提供？不同用电设备的纷繁复杂的用电需求又是如何满足的呢？
　　飞机上的四大供电系统
　　飞机上的电到底是怎么来的？答案是显而易见的，飞机上自身就装有发电设备，它不仅重量轻、功率大而且对发出的电的品质要求还非常高。更重要的是，飞机飞行过程中是不能停电的。为了避免飞机飞行过程中突然停电，飞机的供电系统是多余度的。目前，民航客机的供电系统通常有四个余度来满足飞机供电需求。
　　第一个余度为主发电机。飞机机翼下方通常可以看到两个圆筒型的装置，大家都知道那是飞机的发动机。飞机能够在天空中翱翔就是依靠发动机。拆开发动机外边的防护罩后，会看到发动机机身遍布密密麻麻的管线，在这些管线中就有我们最为的主发电机。民航客机中，一台发动机通常带着一台发电机，比如B737和A320等，而一些超大型民航客机的用电需求是非常巨大的，这就需要更大功率的发电机发出更多的电能，因此通常采用一台发动机带两台发电机的方式。多台发电机之间互为冗余，当检测到一台发电机出现故障时，会自动将该发电机关停，由另外可以正常工作的发电机继续为飞机提供电能。
　　第二个余度为辅助动力发电机（ASG）。除了主发电机外，在飞机的尾部通常还装有一个小型的发电机，它是由飞机的辅助动力装置（APU）带动的。当飞机的主发电机出现故障时，辅助动力发电机就要接替主发电机，负责为飞机提供电能。
　　第三个余度为冲压空气涡轮（RAT）发电机。当主发电机和APU发电机均出现故障时，这时飞机就处于非常危险的状态。此时，飞行员需要根据飞机的飞行速度和高度及时按下RAT释放按钮，RAT释放出以后就像风筝一样在气流的驱动下旋转，带动内部的发电机及其它设备为飞机提供备用电能及液压能等，保证飞机的安全飞行。
　　第四个余度为蓄电池。乘客乘坐飞机时，都要进行严格的安检，特别是针对乘客随身携带的电池（充电宝）更要进行安检，确认其容量大小符合民航管理规定。乘客携带的电池是为了在手机没电时给手机充电用的，那飞机上蓄电池也是同样的道理。在主发电机及辅助动力发电机都出现故障，而RAT尚未释放，无法提供电能时，飞机就面临停电的风险。这是就需要靠蓄电池临危受命，为飞机重要的设备，特别是驾驶舱中的关键仪表设备供电，避免飞机失去控制。随着技术的发展，飞机蓄电池的技术也在不断进步。目前，大部分民航客机使用的蓄电池为传统的镍镉蓄电池。经过多年的使用，其安全性也得到了验证。但是随着多电飞机的发展，镍镉蓄电池无论从重量还是容量上，都存在一定的不足，因此B787飞机中使用了新型的锂离子蓄电池。在提供同样的电能时，锂离子蓄电池相比镍镉蓄电池的重量更轻，体积更小，是未来飞机蓄电池的应用方向。
　　如何满足不同用电设备的用电需求？
　　大家都知道家里用的电是从发电站发出来，经过国家电网的输送，最终将电从很远的水力发电站或者火力发电站输送到千家万户。飞机的电也是如此。通常而言，飞机发电机发出来的电是恒频交流电（115VAC400Hz），但是飞机上的各个设备用电时，需要的则不一定是直接从发电机发出来的电。就如同小区周围通常会有一个变压器，将电转换成家用电器可以使用的电一样。飞机上也是存在各种各样的电能转换设备的。这些电能转换设备都是以配电盘箱的方式安装在飞机机身内部的。
　　以波音787为例，电能转换装置通常分为三种：第一种是自耦变压整流器，将发电机发出的交流电转换为直流电，同时对电压进行变换，满足高压直流用电设备的用电需求，这种设备的功率通常是比较大的。第二种是自耦变压器，对发电机发出的电进行调压，满足不同电压体制交流用电设备的用电需求。第三种是变压整流器，将发电机发出的交流电转换为直流电，同时对电压进行变换，满足低压直流用电设备的用电需求，这种设备的功率一般不大，但数量是最多的，驾驶舱中各种仪表面板所用的电绝大多数是从该设备获取的。
　　国外技术上较为先进的两款飞机分别为空客公司的A380和波音公司的B787，这两款飞机作为多电飞机概念的探索和践行，代表了未来飞机的发展方向，简要介绍这两款飞机的供电机制，从而对国外先进机型的供电有个大概的了解。
　　A380作为第一代多电飞机，率先在大型客机上组合液压作动器、电液作动器（EHA）和电备份液压作动器（EBHA）与分散式电液能源系统等新型电液技术。A380也是多年来第一款利用变频电源的大型民用客机，其总发电功率是910kVA。其中，4台发动机分别驱动4台150kVA的变频交流发电系统，发电容量共600kVA，频率在380760Hz之间；由APU驱动两台120kVA的恒速发电机，发电容量共240kVA；一个空气充压轮系统（RAT）驱动一个70kVA的发电系统。
　　此外，空客公司的A350与A380相比，基本上沿用了A380探索得到的技术。它们采用了230VAC变频交流作为主发电系统。电源系统的主发电系统包括有4个230400V变频交流发电机，由HamiltonSundstrand提供，频率范围都在360800Hz之间，每台发电机的发电容量都为100kVA。而APU则使用了起动发电技术，发电容量为150kVA，电源系统总发电容量为550kVA。
　　而波音787电源系统有4台变频交流起动发电机（VFSG）、2台APU辅助动力起动发电机（ASG）和1个冲压空气涡轮（RAT）发电机。波音787飞机每台发动机驱动2台变频交流起动发电机（VFSGL1、VFSGL2、VFSGR1、VFSGR2），每台发电机的额定容量为250kVA，输出三相电压为235V、频率为360800Hz的变频交流电。4台主发电机结构、性能相同，可以互换。波音787飞机有两台APU发电机（ASGL和ASGR），每台APU发电机的额定容量为225kVA，输出三相电压为235V、频率为360440Hz的变频交流电，APU发电机与VFSG发电机不能互换使用。波音787飞机的应急电源为RAT驱动的交流发电机，能够为飞机提供额定容量为10kW、电压为230V的三相变频交流电。
　　中国商飞北研中心目前针对飞机的供电、配电及用电等领域开展了广泛深入的研究，建立了多电航电综合实验室。该实验室建筑面积13019平方米，可以模拟300座级双通道的宽体客机在地面的布局，是国际先进、国内领先的飞机系统综合集成实验室。多电航电综合实验室以未来民机多电技术发展需求为指引，以掌握、发展突破多电技术为核心，以引领、攻克、测试、验证、评估飞机多电系统相关技术为目标，具备多电技术研发、测试、集成和验证能力。目前，实验室已经完成基础建设，所有设备基本具备交付状态，部分设备已进入实验室进行安装调试，预计2018年底，大部分设备可以完成集成测试，生动形象地对外展示飞机供电是如何实现的。
　　实验室完全建成后，北研中心将在飞机系统研究方面具备如下能力：12MW多电体系架构定义与评估，覆盖，满足多种机型供电需求；多电全电系统集成验证；起动发电、高功率配电、电环控、电除冰、电刹车等多电关键技术的研究测试和验证；多电全电系统综合控制技术研究与验证；多电全电系统综合热管理技术研究与验证以及多电全电系统关键元部件定义、试验与评估。
　　所有这些能力的提升，目的都是为了向飞机供电提供更先进更可靠的电能，首先保证飞机飞行的安全性，同时不断提高旅客飞行过程中的舒适性，让中国人自己的大飞机受到更多乘客的喜爱。