Anja Schutz, Maxon Motor ag
בגובה 11 קילומטרים מעל פני הקרקע, האוויר דליל מאוד. קבינות לחץ חדישות ומערכת בקרת סביבה environmental control system) – ECS) מספקות אווירה נעימה במטוסים מסחריים. ב-Boeing 787 החדש, הידוע גם בתור Dreamliner, מערכת מיזוג אויר מיוחדת משפרת עוד יותר את נוחות הנוסעים בטיסות ארוכות. מנועי
Maxon DC ללא מברשות, בשילוב תמסורות טוריות וריזולברים, מבטיחים אווירה טובה בגבהים בו טסים מטוסים כאלה.
מערכות בקרת סביבה במטוס כוללות שלושה מרכיבים: החלפת אויר, בקרת לחץ ובקרת טמפרטורה. בגבהים עד 11,000 מטרים, מספקות לנוסעים אוירה רצויה בקבינה עם לחץ אויר גבוה מספיק, אספקת חמצן מתאימה וטמפרטורת סביבה מספקת, משמע שכל מטוס מסחרי זקוק למערכת בקרת אקלים. לפיכך מערכות מיזוג אויר במטוס שונות מאוד ממערכות מיזוג אויר רגילות, הן ביחס לתכנון ומקור האנרגיה, מאחר שמערכות מיזוג אויר מוטסות דורשות מקור אנרגיה עם יכולת הספק הרבה יותר גבוהה וגם משום שעליהן לעמוד בדרישות אבטחה מחמירות יותר.
קבינות מווסתות לחץ ברכבים מסחריים מבטיחות שלחץ האוויר נמצא ברמה הנסבלת על-ידי הנוסעים. היקף המטוס מתפשט בשל קיזוז הלחץ. דבר זה גורם למאמץ גדול על שלדת המטוס. במהלך הטיסה, הלחץ בקבינה מופחת ככל שהגובה עולה. לכן הנוסעים חשים בעלייה באמפליטודה לרום של-2400 מטרים. אולם, בקרת האקלים תלויה גם בכמות החמצן הדרושה לכל נוסע ומספר המושבים במטוס.
אולם חמצן בלבד איננו מבטיח אוירה נעימה. הטמפרטורה והלחות גם כן משחקות תפקיד חשוב. מערכות חדישות מבוקרות-מחשב מווסתות את הטמפרטורה בדיוק של מעלה אחת. כמות ניכרת של חום מופקת על-ידי הנוסעים עצמם. כל נוסע מקרין 80 עד 100 ואט בממוצע. על הקרקע, יחידת מיזוג האוויר מוזנת באוויר דחוס על-ידי יחידת ההספק המשנית (auxiliary power uni) ואילו במשך הטיסה, ברוב המטוסים, על-ידי מנועי הסילון.
Dreamliner מגביר את הנוחות בטיסות ארוכות
בשנה שעברה, יצרנית המטוסים Boeing השיקה מטוס חדש לטווחים ארוכים: ה-Boeing 787, המכונה גם Dreamliner. שלא כמו כל מטוס אחר לפניו, גוף המטוס בנוי בעיקר מסיבי פחם. מטוס זה מציע אווירת קבינה משופרת ותנאי לחץ שונים. דבר זה עושה את הטיסות הארוכות ליותר נסבלות עבור הנוסעים.
לפי Boeing, הגוף הפלסטי החדשני של המטוס הוא יותר חזק מאשר מעטפת האלומיניום הדקה. לכן לחץ הקבינה מתאים לגובה של 1800 מ’. דבר זה נחשב ליותר ידידותי לנוסעים מאשר לחץ של-2400 מ’ הרגילים. יתר על כן, המעטפת העמידה בפני קורוזיה מאפשרת לחות אויר של 15 אחוז, במקום ה-4 אחוזים במטוסים הרגילים. לכן גם מערכת האקלים פועלת מעט שונה.
על ה-Boeing 787, האוויר איננו נמשך ממנועי הסילון תחת לחץ, אלא הוא אויר טרי מהחלל החיצוני. במטוס מנועים חשמליים מזינים מדחסים כדי להכין את אויר הקבינה לקראת ההתנסות של טיסה נעימה. במילים אחרות, מערכת מיזוג האוויר מופעלת חשמלית במלואה. למנועי הסילון יש גנראטורים חזקים מאוד המבטיחים הספקת כוח מתאימה. מערכת האקלים של ה-Dreamliner מיוצרת על-ידי היצרן Hamilton Sundstrand. מערכת כזו יכולה לספק די הספק כדי לחמם או לקרר 25 בתים פרטיים.
מנועי Maxon למען אקלים מושלם
מנועים עבור יישומים אווירונאוטיים ואסטרונאוטים שונים מאוד ממנועים רגילים. עליהם לעמוד בטמפרטורות ורעידות גבוהות יותר, ליהנות מתוחלת חיים ארוכה יותר ולהיות אמינים מאוד. בסה”כ, 48 מנועים של Maxon פועלים במערכת בקרת האקלים של כל Boeing 787. נדרשו שינויי מנוע מיוחדים עבור מערכת מיזוג האוויר זו המורכבת ביותר. הם כללו התקנים עבור אוורור הקבינה, עבור קירור האלקטרוניקה ועבור הסגירה והפתיחה של פתח האוויר מחוץ למטוס. על המנועים לעמוד בטמפרטורות של -550C עד +850C וברעידות בשעת ההמראה והנחיתה – במשך עשרות שנות חיי השירות של המטוס. לכן חיוני שלמנועים תהיה תוחלת חיים ארוכה. מערכת האוורור של הקבינה מורכבת מ-36 ברזי סגירה המופעלים על-ידי מנועים שטוחים Maxon EC45. מנועים קלים ללא מברשות אלה תוכננו להתאים אף למקומות הצפופים ביותר.
המנועים השטוחים EC מגיעים למהירויות של עד 20,000 סל”ד ובזכות התכנון הפתוח שלהם, מציעים פיזור חום מצוין בפיתולים גבוהים. במקרה של מערכת בקרת האקלים של Hamilton Sundstrand, המנועים מגיעים למהירות של 4,000 סל”ד. במיוחד הותאם הסטאטור של המנועים השטוחים המותקנים במערכת מיזוג האוויר; כרטיס המעגל המודפס שונה לחיישני Hall לטמפרטורות נמוכות והמנוע קיבל ציפוי מגן קונפורמי מיוחד. נתיב מגנטי של הסטאטור אשר שונה מונע תנועה כאשר המנוע איננו מוזן וכך משפר יותר את היעילות הכוללת. ההזנות הליניאריות של כניסות האוויר משתמשות במנועי EC32 אשר צוידו גם בחיישני Hall לטמפרטורות נמוכות. יתר על כן קיים מחסום אש בציר המוצא של המנוע, תבריגי ברגים מחזקים מיוחדים העומדים ברעידות ומודולי סיבוב (cogging) לעצירה-בלימה.
למידע נוסף בקרו באתר החברה
הכתבה נמסרה באדיבות חברת אלקטרונדארט.
