Авіаційні акумуляторні батареї

Авіаційні акумуляторні батареї (АБ) випускаються двох видів:

– для використання на ЛА в повітрі (бортові АБ);

– для використання на землі при обслуговуванні ЛА (аеродромні АБ).

Бортові акумуляторні батареї призначені:

а) для живлення електричних стартерів і іншої апаратури при автономному запуску авіадвигунів;

б) для живлення основних споживачів у польоті при виході з ладу генераторів;

в) для живлення електричних установок перед зльотом, при посадці, а також при рулюванні літака, коли генератори можуть бути відключені від мережі;

г) для короткочасної перевірки роботи обладнання ЛА на землі за відсутності аеродромного джерела електроенергії.

Аеродромні акумуляторні батареї призначені:

а) для живлення електроенергіею споживачів літального апарату на землі при перевірках, проведенні попередньої і передпольотної підготовки, а також при виконанні регламентних робіт;

б) для запуску авіаційних двигунів.

Принцип дії акумуляторів, що є хімічними джерелами електроенергії, заснований на оборотних окислювально-відновлювальних реакціях між активними речовинами електродів і електроліту. Електроди виконуються у вигляді пластин з активними речовинами. Поміщені в електроліт, вони під дією електрохімічних сил набувають електричні потенціали. Декілька послідовно сполучених акумуляторів складають акумуляторну батарею.

Для оцінки і вибору акумуляторів як джерел електроенергії ЛА необхідно знати наступні характеристики: електрорушійну силу, напругу, внутрішній опір, ємність, питомі ємність і енергію, коефіцієнти віддачі по ємності і енергії, саморозряд. Необхідно також знати вплив режимів роботи і зовнішніх умов на зміну вказаних характеристик.

Ємністю акумулятора називається та кількість електрики в ампер-годинах, яку акумулятор віддає при розряді до найменшого допустимого значення. Ємність акумулятора залежить від кількості активної маси, площі і товщини пластин, температури і густини електроліту та величини розрядного струму.

Саморозрядом акумулятора називається мимовільна втрата ємності при зберіганні внаслідок електрохімічних процесів, що протікають в ньому.

Залежно від використаної речовини електроліту АБ діляться на кислотні і лужні, а залежно від речовини електродів розрізняють свинцеві, срібно–цинкові і никель–кадмієві АБ.

До кислотних батарей відносяться бортові свинцеві батареї типа 12-А-30,
12-САМ-28, 12-САМ-55, 12-АСАМ-23, де: 12 – число акумуляторних банок;
САМ – стартерна авіаційна моноблокова; АСАМ – авіаційна стартерна з адсорбованим електролітом моноблокова; останні дві цифри указують ємність в ампер-годинах при розряді її номінальним струмом. Як аеродромні батареї використовуються
12-АО-50, 12-АСА-155, де АО – аеродромного обслуговування; АСА – аеродромна стартерна авіаційна.

У заряджених кислотних акумуляторах активними речовинами є: двоокис свинцю PbO₂ – для позитивних електродів і губчастий свинець Рb – для негативних електродів. Електролітом служить водний розчин сірчаної кислоти H₂S0₄ густиною
1,285 г/см³. В цілях збільшення висотності акумуляторів застосовуються акумулятори з адсорбованим електролітом, в яких електроліт знаходиться не в вільному стані, а в порах активної маси пластин. Саморозряд свинцевих батарей складає 1 – 1,25 % номінальній ємності на добу.

В якості лужних АБ широко застосовуються нікель-кадмієві 20FP25HІCT,
20–НКБН–25, 20–НКБН–30 і 20–НКБН–40 і срібно-цинкові 15-СЦС-45 батареї, де: 20 і 15 – числа послідовно сполучених акумуляторів в батареї; FP – тип електродів акумулятора (спічний, плівковий); HIC – тип акумулятора (безпека плюс надійність); Т – наявність термодатчика; R – модифікація в контейнері виробництва СНД;
НК – нікель-кадмієва; БН – безламельні намазні пластини акумуляторів; СЦС – срібно-цинкова літакова.

Активною речовиною позитивних пластин срібно-цинкових АБ є окисел срібла AgO, а негативних – цинк Zn. Як електроліт застосовується розчин їдкого калію КОН густиною 1,4 г/см³. Саморозряд срібно-цинкових акумуляторів складає 5 – 10 % і більшою мірою залежить від температури.

Активною речовиною позитивних пластин нікель-кадмієвих акумуляторів є гідрат окислу нікелюNi(OH)₃, а негативних пластин – губчастий кадмій Cd. Як електроліт використовується водний розчин їдкого калію КОН густиною 1,25 г/см³. Саморозряд цих акумуляторів протягом першого місяця після заряду не перевищує 0,5 % на добу.

Срібно-цинкові АБ мають кращі в порівнянні з іншими батареями енергетичні характеристики. Для них характерні малі маса і габарити, хороші стартерні властивості, постійність напруги (на другому ступені розряду), малий саморозряд. Проте вони мають високу вартість і недовгий термін служби. Тому ці батареї застосовуються на літальних апаратах легкого типа, де масогабаритні характеристики мають вирішальне значення. Свинцеві АБ використовуються як аеродромні, так і бортові. Для них характерні велика маса та істотна залежність ємності від розрядного струму і температури, що затрудняє їх експлуатацію. Нікель-кадмієві АБ знаходять останнім часом усе більш широке застосування. Основними їх перевагами є висока надійність, великий термін служби і простота обслуговування.

Рис.. Принципова схема магнітного РН безконтактного трифазного СГ.