Авиационныйаккумулятор20нкбн25
Авиационныйаккумулятор20нкбн25
Батареяаккумуляторная
20НКБН-25-У3
ТУ16-89ИЛВЕ.563512.005ТУ
ОбластьпримененияАккумуляторныебатареиобеспечивают
автономныйзапусквспомогательныхсиловыхустановокидвигателейсамолетов,вертолётовибеспилотныхлетательныхаппаратов;
сглаживаниепульсацийнапряжениявбортовойсистемеэлектроснабженияпостоянноготокасноминальнымнапряжением27В
питаниевполетеприемниковэлектроэнергиипервойкатегории(необходимыхдлязавершенияполётаибезопаснойпосадки)приотказеилиотключениипервичныхисточников(приаварийнойработесистемыэнергоснабжения).
СписоксовместимыхвоздушныхсудовСу-24,Су-25,Су-27,Су-30,Су-30СМ,Су-30СМЭ,Су-30МКИ,Су-30СМ(РБВ),Су-30СМД,Су-30СМЗ,Су-34,Су-57(Т-50)
Ил-62,Ил-76,Ил-103
Ка-27,Ка-28,Ка-29,Ка-31,Ка-32,Ка-50,Ка-52
Ми-8АМТ,Ми-8МТВ-3,Ми-171,Ми-172,Ансат
Ту-22М,Ту-95,Ту-134А,Ту-134Б,Ту-142,Ту-154
Як-40,Бе-200ЧС,Л-410УПВ-Э20ТехническиехарактеристикиНоминальнаяемкость,А×ч25,0Номинальноенапряжение,В24,0Токразряданепрерывный,Адо250Амплитудасилытокаразрядапристартерной
нагрузке,Адо650
Интервалрабочихтемператур,oС
—собеспечениемзарядно-разрядныххарактеристик
—ссохранениемработоспособности
Аккумуляторнаябатарея20НКБН-25
Назначениеиустройство.Аккумуляторнаябатарея20НКБН-25(20—числоэлементов,НК—никель-кадмиевая,Б—батарея,Н—намазная,25—емкостьвампер-часах)служитдополнительнымисточникомэлектрическойэнергиинасамолете.Крометого,аккумуляторслужитдлязапускадвигателяипитаниябортовойсетивслучаеотказагенератораидля,работывполетевбуферномрежимесгенератором.Щелочнаяаккумуляторнаябатареяустановленавцентропланесправа.
Батареясоставленаиз20аккумуляторов,соединенныхпоследовательношинами.Сосудаккумулятораизготовленизпластмассы.Внутрисосудапомещеныположительныеиотрицательныепластины,разделенныеэбонитовымиизоляционнымипалочками.Боковаяизоляцияпредохраняетпластиныотсоприкосновениясостенкамисосуда.Пробкаприкрываетотверстиеваккумуляторе,служащеедлизаливкиегоэлектролитомидляотводагазов.
Аккумуляторыпомещенывкорпус,выполненныйизнержавеющейстали.Набоковыхстенкахкорпусаимеютсясмотровыеокнадлянаблюдениязауровнемэлектролита.Вкачествеэлектролитавкадмиево-никелевомаккумулятореприменяетсяводныйрастворедкогокалия(КОН).Дляулучшенияработыаккумуляторавэлектролитдобавляетсяедкийлитий(LiOH).
Положительныеиотрицательныепластиныкадмиево-нике-левогоаккумуляторасостоятизотдельныхстальныхникелированныхрам,вкоторыезаделаныввидеячеекпакетикиизперфорированнойсталисактивноймассой.ВкачествеактивноймассыположительныхпластинприменяетсясмесьизгидратазакисиникеляNi(ОН)2,гидратаокисиникеляNi(ОН)3инекоторогоколичестваграфита(до20%),увеличивающегоэлектропроводимостьмассы.ВкачествеактивноймассыотрицательныхпластинприменяетсясмесьгубчатогокадмияCdсжелезомFe(75—80%кадмияи20—25%железа).Железоувеличиваетэлектропроводимостьмассыипредохраняетееотспе-кания.
Электрохимическиепроцессыпризарядеаккумулятора.Призарядеанодаккумулятораприсоединяетсякположительномуполюсуисточникаэлектрическойэнергии,акатод—котрицательномуполюсу.
Вначалезарядааккумуляторпредставляетсобойэлектрохимическуюсистемуследующегосостава:
анодэлектролиткатод
Приподключенииаккумуляторакисточникупостоянноготокавцепивозникаетэлектрическийтоквследствиедвиженияионов.
показанапринципиальнаясхемазарядааккумулятора.Поддействиемвнешнейразностипотенциаловсвободныеэлектроныуходятсанода,одновременноотрицательныеионыгидроксилаОНпопадаютнаанодиотдаютемусвоиотрицательныезаряды.Наанодевозникаетхимическаяреакция,котораявмолекулярномвидеможетбытьзаписанатак:2Ni(ОН)2+2(ОН)=2Ni(ОН)3.Наотрицательномэлектродепроисходитреакция:Cd(ОН)2->Cd+2(ОН),т.е.гидратокисикадмияCd(ОН)2,врезультатехимическойреакциираспадаетсянагубчатыйкадмийCdигидроксил2(ОН).Последний,вступаявхимическоевзаимодействиескалием,образуетмолекулыедкогокали:2(ОН)+2К=2КОН.Следовательно,уравнениетокообразующегопроцессапризарядекадмиево-ни-келевогоаккумулятораможнозаписатьвследующемвиде:
катоданоданод
т.е.врезультатенакатодевосстанавливаетсягубчатыйкадмий,анааноде—гидратокисиникеля2Ni(ОН)3.
Электрохимическиепроцессыприразрядеаккумулятора.Заряженныйаккумуляторпредставляетсобойэлектрическуюсхему,гдеактивнымвеществоманодаявляетсягидратокисиникеляNi(ОН)з,активноймассойкатода—губчатый(пористый)кадмийCdиэлектролитомрастворедкогокалиКОН.Вэлектролитеаккумуляторапроисходитнепрерывныйпроцессэлектролитическойдиссоциациимолекул:КОН<>К++ОН-.
СхемазарядакадмиевоникелевогоаккумулятораРис.79.Схемаразрядакадмиевоникелевогоаккумулятора
Приподсоединениякзажимамаккумуляторанагрузкивцепивозникаетэлектрическийток,иаккумуляторначинаетразряжаться.
Принципиальнаясхемаразрядакадмиево-никелевогоаккумуляторапоказаланарис.79.ПоложительныеионыкалияКперемещаютсявнаправленииэлектрическогополя,т.е.ототрицательногоэлектродакположительному.ОтрицательныеионыгидроксилаОНперемещаютсянавстречуэлектрическомуполю,т.е.отанодаккатоду.Сотрицательногоэлектродаэлектроныуходятвовнешнююцепь.ОтрицательныеионыгидроксильнойгруппыОНотдаютсвоиотрицательныезарядыкатодуиврезультатеэтоготамвозникаетхимическаяреакцияCd+2ОН==Cd(ОН)3,т.е.образуетсягидратокисикадмияCd(ОН)2.
Извнешнейцепинаанодпоступаютсвободныеэлектроны,аизэлектролита—положительныеионыкалияК+,которыеотдаютанодусвоиположительныезаряды.Врезультатенаанодевозникаетследующаяреакция:2Ni(ОН)3+2К==2Ni(ОН)2+2КОН,т.е.приразрядеаккумуляторунаанодеобразуетсягидратзакисиникеляNi(ОН)2иедкийкалиКОН.Следовательно,уравнениетокообразующегопроцессаприразрядекадмиево-никелевогоакумулятораможнозаписатьтак:
анодкатоданодкатод
Концентрацияэлектролитаприразрядеизарядеаккумуляторанеизменяется,таккаксколькоедкогокалирасходуетсявблизикатода,столькожееговозникаетвблизианода.
Авиационныйаккумулятор20нкбн25
Авиационнаяникель-кадмиеваяаккумуляторнаябатарея20НКБН-25-У3
Начинаяс2001г.VENTURA AEROзаводосуществляетсерийныйвыпускипоставкинарынокаккумуляторныхбатарейтипа20НКБН-25-У3ТУ16-89ИЛВЕ.563 512.005ТУ,предназначенныхдляоснащениявоздушныхсудовгражданскогоивоенногоназначения.
ВнастоящеевремяаккумуляторныебатареиэксплуатируютсявдействующихчастяхМОРФ,российскихизарубежныхавиакомпаниях,атакжепоставляютсянаавиационныезаводы(НПК«Иркут»,Улан-Удэнскийавиационныйзавод,РСК«МиГ»,«ШтурмовикиСухого»идр.)длякомплектацииизготавливаемойиремонтируемойавиационнойтехники.
Освоенноепроизводствоаккумуляторныхбатареймощностьюдо5000батарейвгодимеетполныйкомплекттехнологическогоииспытательногооборудования,мощнуюаналитическуюбазу,квалифицированныйперсонал.Системаконтролякачества,сформированнаявпериодразработкиипроизводстваприборовкосмическогоназначения,внедренавпроизводствеавиационныхбатарейисоответствуеттребованияммеждународныхстандартов.Аккумуляторныебатареивыпускаютсяподконтролемвоенногопредставительства.
2.Областьприменения:
•автономныйзапускосновныхивспомогательныхавиационныхдвигателейилитурбостартеров;
•обеспечениеэлектропитаниявназемныхусловияхотдельныхприемниковпринеработающихосновныхивспомогательныхавиационныхдвигателяхиотсутствииэлектропитанияотаэродромныхисточниковэлектроэнергии;
•запусквполетеостановившегосяавиадвигателяилитурбостартера;
•питаниевполетеприемников1-йкатегорииприаварийнойработесистемыэнергоснабжения.
Списоквоздушныхсудов,оснащаемыхаккумуляторнымибатареями20НКБН-25-У3*
ИЛ18;38;62;76;86;96;103;114ТУ95;134;154;204;214;334ЯК40;42;130АН28;74;72СУ25СМЛ410КА26;27;29;32;50;52;60;62МИ8АМТ
*Списоксудовможетбытьрасширен
3.Основныетехническиехарактеристикибатареи20НКБН-25-У3:
Интервалрабочихтемператур,°С
Стойкостькмеханическимнагрузкам
Номинальноенапряжение,В24
Номинальнаяемкость,Ач25
непрерывный100
пусковой650
собеспечениемразрядныххарактеристикот-20до+50
ссохранениемработоспособностиот-60до+60
ВидисполненияпоГОСТ15150-69умереннаяклиматическаязона
ускорение,g 10
частота,Гц10–2000
ускорение,g 12
длительностьимпульса,мс2–20
количествоударов,шт10000
Массасэлектролитом,кг24
Габаритныеразмеры(макс.),мм370х174х229
Сохраняемостьзаряда,сутки30
Устойчивостькдлительномуперезарядуприповышеннойтемпературепометодикеп.10СТМЭК952-1(1988г.)иMIL-D-26220(USAF)соответствует
Минимальнаянаработка(заряд-разряд),циклов250
Гарантийныйсрок,лет5
Назначенныйсрокслужбы,лет8
4.Производствоитехнология
Производствоаккумуляторовоснащенооборудованиемсобственнойразработки,рядаизвестныхспециализированныхотечественныхпредприятийизарубежныхфирм.Егопроектнаямощностьсоставляет20млн.Ачвгод.
Восновупроизводствазаложеныэлектродныетехнологии,используемыевмировойпрактикеприизготовленииперезаряжаемыхисточниковтокадляавиационнойтехники,атакжегерметичныхаккумуляторов.Изготовленныеэлектродыхарактеризуютсявысокойпрочностью,низкимвнутреннимсопротивлением,атакжеотсутствиемпримесей,отрицательновлияющихнаработуаккумулятора.
Опыт,накопленныйприпроектированииизделийкосмическогоназначения,инаучныйпотенциалработниковзаводаэлектрохимическихпреобразователейпозволилирешитьрядстоящихпередизготовителяминикель-кадмиевыхаккумуляторовпроблем,такихкакстабилизациядавлениявнихпризаряде,устойчивостьк«тепловомуразгону»,способномувывестиаккумуляторыизстрояприперезаряде,проведениефорсированногозарядатокамивысокойчастоты.Врезультатеданнаяпродукцияпредприятияобладаетвысокойнадежностью,долговечностью,способностьюработатьвусловияхпиковыхнагрузокиширокомдиапазонетемператур.Благодаряпроведеннойрасчетно-экспериментальнойоптимизацииконструкциитоковедущихчастейаккумулятора,атакжеприменениюпрогрессивныхметодовсварки,удалосьзаметноснизитьвнутреннеесопротивлениеаккумуляторнойбатареи.Витогестартерно—пусковыехарактеристикикаквнормальныхклиматическихусловиях,такиприотрицательныхтемпературахсущественноулучшились.
Авиационныйщелочнойаккумулятор20нкбн-25-тд-1-У3Батареявечная!
