Найти в Дзене
Vivan755 — авиация, ЖД, техника

Тушкины потроха-27. Переменный ток — начало

Оглавление цикла «Тушкины потроха»

Когда Васю окружили хулиганы, он вспомнил, чему его учил отец. Но умение отличать Ту-154Б-2 от Ту-154М ему ничем не помогло.

Простые граждане нашей страны, кто не умеет отличать «бэ» от «мэ», уже забыли, а любители и профессионалы авиации на слово «Ижма» отзовутся: «посадка Ту-154 в лес». Они помнят и этот трагикомичный инцидент, и имя Сергея Михайловича Сотникова, благодаря которому история не стала просто трагичной.

Тогда авиакомпанию «Алроса» подвели неправильная эксплуатация бортинженером системы электроснабжения (СЭС) и незнание остальным экипажем места самолёта. В тот же чёрный год в Москве разломали на посадке другой Ту-154, причина — безобразные действия экипажа:

А в первый день нового 2011-го года в Сургуте сгорел ещё один Ту-154 — как и в Ижме, подвела СЭС, но уже без особой «помощи» бортинженера. В Ижме «виноваты оба»: произошёл неопасный отказ, тепловой разгон аккумуляторов, их надо было выключить, но бортинженер этого не сделал — в итоге самолёт через время полностью обесточился.

Аккумуляторы хоть и проходят регулярное обслуживание — могут стать причиной авиапроисшествия
Аккумуляторы хоть и проходят регулярное обслуживание — могут стать причиной авиапроисшествия

Мой товарищ, старший лейтенант ФСИН в отставке, машинист электровоза, отец двоих детей и большой чёрный юморист, как-то изрёк: "все чудеса начинаются с АЗВ 801". Кто знает электровозы ЧС переменного тока — уже смеётся, для неискушённых поясняю: АЗВ 801 — автомат аккумуляторной батареи. После его включения можно подкачать воздух вспомогательным компрессором, включить главный выключатель и поднять токоприёмник — в общем, оживить машину.

По ходу дела — немного и много об электровозах ЧС:

Пассажирский электровоз ЧС4
Техника Средневолжья13 февраля 2023

Без электричества, понятное дело, электровоз не жилец, как и большинство тепловозов, а с авиатехникой всё иначе — она проектируется так, чтобы при обесточивании двигатели не глохли да сохранялась хоть какая-то управляемость. Як-42, например, будет лететь до полной выработки топлива из всех баков, а вот Ми-8 или Ту-154 — до выработки из расходного бака. Недавно я показывал на видео, как выглядят разные отказы СЭС Ми-8:

Но то вертолёт — они обычно летают визуально и сесть могут на любую подходящую поляну, а на худой конец, даже если вертолёт сядет на болото и начнёт тонуть, экипаж может спастись. Скоростному самолёту куда сложнее: летают они круглые сутки, часто за облаками, и для посадки нужен минимум километр асфальта шириной хотя бы метров 20. Что километра хватает, чтобы погасить опасную скорость и остановиться, перемоло́в двигателями несколько кубо́в леса — показала Ижма. А вот у́же 20 метров — никак, у Ту-154 колея 11,5 м, и попробуй ещё попади точно на ось на такой скорости!

Так что без тока Ту-154 почти столь же не жилец, сколь электровоз. Причём конкретно без переменного тока: насосы, нужные для перекачки топлива в расходный бак, требуют 200 вольт, а навигационный комплекс, без которого не найти аэродром — епархия 36 вольт. Постоянный ток 27 вольт, спору нет, важен тоже, им в том числе управляются системы переменного тока, но на Ту-154 первичные источники — генераторы переменного тока 115/200 В, сети 36 и 27 вольт питаются от них. Поэтому все чудеса начинаются с ГТ40ПЧ6 — генераторов:

Пояснение: эти сети правильно называются именно 115/200 вольт. Так они обозначены на доске бортинженера, так названы фидерные схемы, такое напряжение указано в руководстве по эксплуатации, так названа одна из распредкоробок — РК ВСУ 200 В:
Фрагмент РТЭ Ту-154М
Фрагмент РТЭ Ту-154М

200 вольт — номинальное напряжение на потребителе, 208 — на источнике, об этом прямо говорит хотя бы название блока регулирования напряжения генератора — БРН-208М7А. А на потребителе — 200, вычисление из 115 вольт тоже даёт этот результат: 115 х √3 = 199,19 ≈ 200. Интересно, будут очередные комментарии на тему "не 200, а 208"?

Провода от всех четырёх генераторов — трёх двигателей и ВСУ — заходят в две панели генераторов, что стоят в заднем салоне перед туалетами:

-3

Их анатомию я уже немного показал в 20-й статье:

Это двухметровые сложнейшие стойки с аппаратурой — автоматами защиты на токи от 2 до 200 А, контакторами, соединяющими их лужёными медными шинами, реле... В левую панель заходят линии от первого генератора (Г1) и ГВСУ, в правую — от Г2, Г3 и ГВСУ. В панелях генераторов находятся «корни» основных сетей I, II и III, а также левая и правая автономные шины. Кроме того, в левой панели генераторов ещё спрятана небольшая РК 27 вольт.

В грубом упрощении сети 115/200 и 36 вольт Ту-154 выглядят так:

-4

Причём если по постоянному току, противопожарной системе или, например, управлению механизацией Б-2 и М различаются весьма серьёзно, то по переменному очень похожи. Теперь подробнее.

Шина или сеть — общая распределительная линия, от которой через автоматы защиты питаются потребители. Если в потребителе (например, топливном насосе) или проводах к нему происходит короткое замыкание или перегрузка, то автомат срабатывает, защищая от перегрузки сеть. Потому они и называются автоматами защиты сети — АЗС.

-5

Правда, так называются автоматы на 27 вольт, а в сетях 36 и 200 вольт ставятся АЗФ и АЗ3 — автомат защиты фазы и автомат защиты 3-фазный, по числу пар контактов. Фазы А, В, С на Ту-154 расцвечены по советскому алфавитному стандарту: жёлтый, зелёный, красный (Ж, З, К).

На Ту-154 стоят АЗФМК и АЗ3К — АЗФ модернизированный под красное освещение и АЗ3 под красное освещение, то есть на конце рычажка не заложена фосфорная светомасса — под красное или белое освещение, а не под ультрафиолетовое, как было раньше. Виднеющиеся мелкие стеклянные предохранители — измерительных цепей, к амперметру, вольтметру и частотомеру.

Первая и третья сети — основные сети потребителей 115/200 вольт, от них питаются приводы управления самолётом (предкрылков и стабилизатора), насосные станции гидросистем, нужные при неработающих двигателях, основное люминесцентное освещение, часть топливных насосов и множество мелких потребителей. Они при нормальной работе питаются от Г1 и Г3 соответственно.

-6

Также от сети III питается шина бытового оборудования — духовых шкафов и кипятильников. Вторая сеть — сеть обогрева предкрылков, в нормальном полёте она питается от второго генератора. То есть при отключённом обогреве Г2 отдыхает, при включённом он отдаёт всю энергию на обогрев. Так сделано из-за большой мощности ПОС, секции обогрева потребляют токи до 100 ампер на фазу, что сравнимо с номинальным фазным током генератора — 111 А.

Естественно, скачет напряжение и плавает частота (ведь плавает нагрузка, нужно менять подачу воздуха на турбину ППО), а тонкий навигационно-пилотажный комплекс (НПК) этого не любит. Поэтому генераторы специализированы.

-7

Как уже было сказано в статье 19, на первых Ту-154 была возможность параллельной работы генераторов, но, видимо, более простой и надёжной по опыту эксплуатации сочли раздельную работу. В старых руководствах написано «До особого указания генераторы на параллельную работу не включать», а уже на Ту-154Б-1 (точнее не помню, с 83-й машины, что ли) и признаков этих выключателей не осталось.

При работе только двух любых генераторов вместо трёх наступят ограничения — шина бытового оборудования будет работать лишь при отключённом обогреве предкрылков, при включении отключится как менее важный потребитель.

Если же останется в работе лишь один генератор (откажут два двигателя, либо же один двигатель и генератор на другом, либо какой-то шутник пожарным топором разнесёт правую панель генераторов) — не будет работать и обогрев предкрылков.

Тогда можно попробовать запустить ВСУ — её генератор равноправен. Чтобы обеспечить все эти сложные комбинации, в панелях генераторов и стоит столько контакторов — переключаясь, они создают нужные цепи.

-8

Автономные шины появились на Ту-154 не сразу, а в ходе выпуска Ту-154Б, естественно, их получили все поздние Б-2 и все Ту-154М. Это признак машин с модернизированной топливной системой (МТС). Помните, что Ту-154 без топливных насосов перекачки летит максимум полчаса?..

115/200 вольт — довольно высокое напряжение, а им охвачен весь самолёт: под питанием постоянно РК кухни, две РК 115/200 В в переднем техотсеке, две РК противообледенителей в крыле, километры проводов... Поэтому при пожаре электрифицированного оборудования предписано перейти на автономные шины — включить выключатели под красными колпачками на «потолке» у бортинженера:

-9

При этом выключатся основные контакторы нагрузки генераторов и включатся другие, подающие питание от генераторов лишь на автономные шины. Основные выключатели можно не трогать — подобно жёлтым ремонтным дорожным знакам, «красные» аварийные выключатели главнее основных, отменяют их действие. Обесточатся все три основных сети — и в теории прекратится поддержание горения.

В норме левая автономная шина питается от сети I, правая — от сети III, если включён «красным» выключателем и работает генератор 2 — обе «сядут» на него, если нет — могут питаться каждая от своего, Г1 и Г3. От автономных работают лишь половина насосов перекачки и подкачки да одно выпрямительное устройство, дающее питание 27 вольт помимо аккумуляторов.

На Ту-154Б это ВУ №1, на Ту-154М — ВУ резервное. «Потухнет» бóльшая часть навигационно-пилотажного комплекса, так как потеряют питание РК 115/200 вольт и основные сети 36 вольт, что питаются от трансформаторов. Сохранится лишь маломощное питание шин ПТС от аварийных преобразователей, о них рассказано в статье 6:

Останутся в работе резервный авиагоризонт, один гироагрегат курса, один радиокомпас, параметрический самописец (МСРП), ещё кое-что... Можно посмотреть в статье 4:

С панелями генераторов ознакомились, в следующий раз осмотрим РК кухни, более подробно РК 36 вольт, а также ознакомимся с понятием расщепления проводников. Как вторая часть по шасси вышла вскоре после первой — так и вторая сага о переменном токе не заставит себя долго ждать!

Общее оглавление канала

-10