Когда я работал на заводе-изготовителе Ту-154, то думал, что когда-нибудь создам сайт с подробным разбором этого самолёта. Но свои сайты сейчас делать не принято — есть крупные порталы и соцсети, поэтому о работе рассказываю здесь. Как видим, уже вышла юбилейная тридцатая статья.
Начнём её со щелочного авиационного аккумулятора международного образца:
У нас он обозначается 20НКБН-25 и выпускается обществом НИИХИТ — научно-исследовательским институтом химических источников тока, г. Саратов. 20 — число банок (элементов), НКБН — никель-кадмиевая бортовая намазная, 25 — ёмкость в ампер-часах (А•ч или Ач, если кто-то делит амперы на часы — А/ч — то бить аккуратно, но сильно) и, что забавно, масса — весит от ровно четверть центнера. Выходит, на Ту-154 стоит центнер аккумуляторов — 4 штуки.
Причём это не просто 20НКБН-25 — это модификация ТД-1-У3. ТД означает «термодатчик», он хорошо виден в середине аккумулятора, от него идёт жгут в синей термоусадке, подходящий к разъёму в косой коробке на передке аккумулятора:
Он стоит на специально под него сделанной межэлементной перемычке и при нагреве выше 70 °С замыкает сигнальную цепь — на доске бортинженера загорается красная лампа «Выключи аккумулятор» возле тумблера. Это говорит о тепловом разгоне аккумулятора, он бывает от плохого состояния аккумуляторов (недостаточной ёмкости) либо от превышения напряжения в сети.
В обоих случаях аккумулятор прекращает брать заряд и вся потребляемая им мощность (зарядный ток-то продолжает течь — напряжение ВУ больше электрохимического потенциала банок) уходит на электролиз воды. Батарея нагревается, внутреннее сопротивление растёт, нагрев усиливается — процесс это лавинообразный. Кончается всё расплавлением пластин и коротким замыканием аккумулятора.
Именно это и произошло в небе над Ижмой и кончилось посадкой в ёлки. У бортинженера под носом два амперметра, зарядные токи аккумуляторов в крейсерском полёте копеечные — на шкале с ценой деления 20 А они еле видны, 2-3 А. Если ток начинает расти — тут один вариант: тепловой разгон. Руководство по лётной эксплуатации (РЛЭ) ясно говорит: выключи аккумулятор. Даже если «погнали» все четыре — самолёт преспокойно полетит на ВУ, на основных источниках, о них рассказано в предыдущей части.
Для этого бортинженер и посажен — следить за токами в том числе. На Як-42, например, амперметр аккумуляторов упихан в самый угол приборной доски «правака»:
Контроллера зарядки на самолётах тех лет никаких нет, глубоко автоматизированные системы электроснабжения появились позже, в 1980-е... Однако вернёмся к аккумуляторам на Ту-154 и 20НКБН-25 вообще. Как собирается аккумулятор — хорошо видно на видео:
Сборка авиационного аккумулятора 20НКБН25
Заливается в него электролит на основе дистиллированной воды и едкого калия (он же гидроксид калия, KOH) плотностью около 1,2 г/см³, причём при зарядке плотность не меняется — меняется лишь уровень. Он растёт при зарядке, поэтому вода доливается только при заряженном аккумуляторе.
Хранятся 20НКБН-25, как и положено никель-кадмиевым, в разряженном состоянии до 6 месяцев — потом надо делать контрольно-тренировочный цикл (КТЦ), а в эксплуатации его надо выполнять каждые 3 месяца. КТЦ делается на зарядно-аккумуляторной станции (ЗАС), взглянем на обслуживание зарубежных аккумуляторов VARTA 20FP25 — они устроены совершенно так же, как наши:
Справа от аккумуляторов стоят панели УПК — устройства поаккумуляторного контроля. Контактные пружины снимают напряжения со всех перемычек, благодаря чему при заряде — разряде можно видеть состояние каждой банки. При уходе ёмкости одной банки более чем на 5 % (если не изменяет память) от общей она подлежит замене, допускается замена не более двух за весь срок службы, после чего аккумулятор списывается. К слову, сейчас (конец 2023 года) такая батарейка стоит почти полмиллиона рублей...
В мемуарах Алексея Леонтьева, он же Поправкин, в прошлом штурман Ан-24 и Ту-134 (https://proza.ru/avtor/65alekseys), сказано, что вартовские батареи не имеют теплового разгона. Но не верьте — имеют, и термодатчик на них есть:
Что, впрочем, не умаляет ценности рассказов Алексея.
Доработка Ту-154 установкой аккумуляторов с термодатчиками началась после посадки в Ижме в 2010 году — гром грянул... Причём дорабатывались даже Ту-154Б, оставшиеся к тому времени лишь у военных, здесь одна из ламп перегрева аккумулятора отмечена жёлтой стрелкой:
Кто знает Ту-154 — тех, верно, уже передёрнуло от перепутанных местами УТ-7 и РТМС (указателей температуры газов и расходомеров). Издержки плохого обучения персонала...
Аккумуляторы легко и просто (насколько легко поднять полуторапудовую гирю) ставятся в бортовые контейнеры, вот хвостовой контейнер Ту-154М:
На задней части аккумулятора — розетка, на борту — вилка с плавающими штырями, они на снимке отмечены плюсом и минусом. Зелёной стрелкой указан тугоплавкий предохранитель ТП-400 (на 400 А), жёлтой — панель обогрева. Он включается только от РАПа (разъёма аэродромного питания 115/200 В) и защищён термовыключателями. В полёте обогрев не нужен — в носовом отсеке температура почти такая же, как в кабине, а в хвостовом и вовсе Ташкент-Ходжикент — там же коллектор отбора воздуха:
На Ту-154М удобно — подкатил маленькую (полутораметровую) стремянку, сунул торс в отсек, воткнул «батарейки». А на Ту-154Б надо подкатить большую стремянку, затащить аккумуляторы в хвостовой отсек, потом поставить в подпольный контейнер... А после Ижмы — ещё и одеть в стеклянный саван:
Согласитесь, в гриме 20НКБН-25 можно и не узнать? Зато хорошо видно и форму штырей вилки, и жгуты с разъёмами термодатчиков.
Включаются аккумуляторы контакторами ТКС401, где С4 означает «сотни четыре», то есть номинальный ток 400 А. Контакторы включения хвостовых стоят в РК ВСУ и аккумуляторов, которая на «бешке» и на «эмке» различается, в предыдущей статье заглядывали в неё на «бешке»:
А вот для включения носовых на Ту-154Б есть отдельная РК аккумуляторов в носовом отсеке перед контейнером, а на Ту-154М кабели от ТП-400 заходят в панели автоматов защиты (панели АЗС), там и стоят контакторы. На «бешке» панель АЗС попроще. Вот открытая панель:
Для подвешивания открытой панели на потолке кабины установлены тросы.
За передней панелью, где, собственно, и стоят АЗР и АЗС, находятся аппараты похитрее:
По обозначению «ВУ-6А» можно сразу определить — Ту-154Б, на «эмке» стоят выпрямительные ВУ-6Б. А ДМР-200ВУ — дифференциально-минимальное реле, комплексный аппарат защиты, в основе которого лежит поляризованное реле. Поляризованное реле реагирует не только на величину тока, но и на направление протекания — если ток течёт не от ВУ в сеть, а наоборот (что говорит о пробое диода ВУ или о коротком замыкании в фидере от ВУ до панели), то ДМР отключается, защищая сеть.
Восстанавливается ДМР после этого ручной подачей 27 вольт на клемму Г. На некоторых самолётах, на том же Як-42, проще — там есть тумблер возврата ДМР на приборной панели. Короче говоря, ВДТ («УЗО»), но для постоянного тока и работает не поперёк, а вдоль:
Ой, ну их, эти дифференциалы, поговорим о вещах попонятнее — о предохранителях. Большинство защит на борту сделано на автоматах, но многое и на предохранителях — тут и СП (стеклянные предохранители), и ПМ (предохранители малоинерционные) с сигнализатором срабатывания, и показанные выше ТП. Вместе с запасными лампами они хранятся в коробке, называемой на жаргоне ЗИПом, а правильно — РК запасных ламп:
То есть это не просто чемодан — взял и пошёл, а агрегат самолёта, имеющий строго своё место — крепится эта РК хомутом в одном из лючков на передней кухне. Там есть все основные «расходники», включая предохранитель ТП-600 стартёра ВСУ:
Ещё на борту обычно есть РК запасных ламп 200 В, то есть ламп дневного света, но в 2010-х годах началось переоборудование ведомственных Ту-154 на светодиодное освещение. Хорошо помню первую машину со «диодами»... Сидим с моим учеником Анваром (сейчас он в США пишет кандидатскую по бортовым кабельным линиям), играем в нарды, внезапно звонит замначальника цеха:
— Ты почему за РК запасных ламп 200 вольт не расписался?
— Так её вообще нет на борту, машина со светодиодами.
— Так, ты мне не рассказывай, иди к технологу, узнай, где она стоит, осмотри, проверь.
— Хорошо — ответил я, а сам повесил трубку, показал на часы и сказал:
— Надо выдержать временной зазор. Десяти минут хватит.
Через семь минут телефон звонит — что характерно, снова замначальника:
— Иван Степаныч, ещё не ушёл? Ты как всегда прав, РК запасных ламп тут только одна...
Я смотрю на Анвара и спрашиваю:
— Понял, что такое временной зазор?
Анвар хоть и говорит по-русски с заметным акцентом, ибо вырос в Точикистоне, в Россию приехал лишь в 17 лет и окончил университет с отличием, но смеялся совершенно по-нашему.
Что питается через автоматы панелей АЗС?
С АЗР в верхней части панели всё ясно — это связь с другими РК сети 27 вольт. А через АЗСы, грубо говоря, питаются все цепи, которые «растут» непосредственно из кабины или первого техотсека. Например, в красной рамке в верхнем ряду — сплошь питание АБСУ, автоматической бортовой системы управления, в которую входят и авиагоризонты, и автопилот.
Нижний ряд — более «дубовые» вещи, например, управление приводами предкрылков и стабилизатора:
Но это только управление, то есть питание релюшек и катушек контакторов, при этом питание самих моторов приводов — 115/200 В, 400 Гц — идёт через трёхфазные автоматы в панелях генераторов:
Есть ещё питание муфт сцепления-торможения моторов, оно тоже 27 В, но отдельное... Сейчас увидим, откуда. На Ту-154Б местные цепи хвоста питаются в основном от РК хвостовой и РК РТ, а на Ту-154М — от двух РК 27 вольт задних, что стоят за шпангоутом 67а, то есть в негерметичном пятом отсеке, вот левая:
И правая крупным планом:
Автомат питания муфты отмечен стрелкой.
Ещё на Ту-154М введены отключаемые шины. Ведь аккумуляторы маленькие, на всех не хватит, а они должны обеспечивать 30 минут полёта при неработающих генераторах, в том числе с тремя попытками запуска ВСУ на 8-й минуте. Поэтому примерно 3/4 потребителей сидят на шинах, составляющих основу системы электроснабжения, питающихся напрямую от аккумуляторов и ВУ, а около 1/4 — от отключаемых, которые подключаются к основным, если работает хотя бы один генератор либо РАП.
Сделано примерно как на новых Анах вроде Ан-72, 74, 124, 140, 148, я их объединяю понятием «новые», так как они очень похожи и кабинами, и конструкцией, и системами. Вот для примера центральные распредустройства (ЦРУ) 27 вольт Ан-140-100:
Видно, что 2/3 автоматов сидят на аварийной шине (АВШ), которая напрямую питается от аккумуляторов и ВУ, а 1/3 — на отключаемой шине (Ш), она подключается к АВШ, если работают 2 любых ВУ из 3 имеющихся. Если остаётся в работе одно ВУ — это уже аварийная ситуация, ерунду вроде подзарядки ручных фонарей, кипятильника, фар подсвета оперения отключаем!
На Ту-154М сделано менее логично — отключаемые шины включаются при включении любого из четырёх генераторов либо включении РАП 115/200 вольт, хотя до включения ВУ дело может не дойти и аккумуляторы зарядки не получат. Впрочем, на Ту-154 многое сделано странно...
Обмануть эту автоматику можно выключателем «Проверка аккумуляторов», что под маленькой крышкой над правой панелью АЗС. По руководству им действительно пользуются для проверки аккумуляторов — включают один аккумулятор, соединение сетей (помните? На Ту-154М есть левая сеть и правая), тумблер проверки и рулёжные фары — они питаются от отключаемых шин. Фары создают нужную нагрузку 90 ... 100 А, напряжение аккумулятора должно быть не менее 24,5 В. Так же проверяются поодиночке остальные. Если какой-то провалил проверку — то он снимается и относится на ЗАС на контрольно-тренировочный цикл.
Остаётся лишь сказать, что на первых самолётах (вроде по номер 084) стартёр-генератор ВСУ можно было включать в режим генератора, плюс в хвосте стоял разъём аэродромного питания 27 вольт — ШРАП-500. Здесь выносное сопротивление ВС-25 подстройки напряжения генератора ВСУ показано зелёной стрелкой, переключатель «ВСУ — Ак — РАП» — жёлтой:
Однако изредка по желанию заказчика ШРАП-500 ставился даже на Ту-154М, например, на китайские. При включении РАП 27 В отключаются все остальные источники 27 В — и аккумуляторы, и ВУ, так сделано на любой машине с РАП 27 вольт — параллельная работа наземного и бортовых источников не допускается.
На этом четырёхтомник общего знакомства с электросистемой Ту-154 завершён, в следующей статье перейдём к гидросистеме.
Товарищи! От многих авторов, в том числе и от меня, вы могли слышать, что с 1 августа сего года на Дзене обновилась модель показов — показы резко упали. Мне сейчас надо публиковаться втрое чаще, чем раньше, чтобы канал не растворился в шлакороликах про пальмы и ноготки от инстасамок.
На канале 12 тысяч подписчиков. Активен примерно каждый десятый — пусть 1200 человек. Половина точно зарегистрированы с соцсетях — 600 человек. Если каждый поделится моей статьёй, какой посчитает нужным, у себя на странице или в группе, если зайдёт хотя бы один посетитель от каждого третьего и задержится каждый пятый — нас будет больше на 120 человек!
Если вы частично разгрузите меня от поддержания канала на плаву — у меня будет больше времени для работы над видео и статьями. Благо время для работы над роликами почти не нужно — на один 2-минутный обычно уходит минут 5 ... 10, учитывая подготовку, репетицию и неудачный дубль, а он есть почти всегда.
Vivan la resistance! Если можете помочь — можно это сделать прямо сейчас. А я публикую новость о выходе статьи на нашем общем транспортном Телеграм-канале «Всё, что движется» и сажусь за 12-е «Вертолётные зарисовки».