西安航空职业技术学院毕业设计（论文）论文题目：飞机灯光照明系统的分析所属系部：航空维修工程学院指导老师：职称：助教学生姓名：班级、学号: ********专业：航空电子设备维修西安航空职业技术学院制2013年 9 月23 日西安航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书题目：飞机灯光照明系统分析任务与要求：本文主要介绍了飞机灯光照明系统中的外部照明，并简单介绍了其发展及其现状，同时对于构成和功用也做了简单的阐述，而重点对Y-12飞机外部灯光照明所出现的故障并对其进行分析。
时间： 2013 年 5 月 27日至 2013 年9 月23 日共 8 周所属系部：航空维修工程学院学生姓名：学号：11501120专业：航空电子设备维修指导单位或教研室：航电与无人机教研室指导教师：职称：助教西安航空职业技术学院制2013年 5 月 23 日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。
飞机灯光照明系统的分析摘要:灯光照明系统是飞机必不可少的系统无论大型运输机还是小型飞机都离不开灯光系统的照明和指示，飞机的灯光照明分三个方面，机内照明、外部照明、和应急照明。
在这里主要阐述飞机外部灯光照明，外部照明是飞机照明系统的一个重要组成部分,在飞机起飞、巡航、着陆等过程中为其提供空中信息同时飞机外部照明是飞机照明系统中用于提供外部照明的部分, 是飞机照明的一个重要组成部分, 保证了飞机在起飞、巡航、着陆等运行阶段的安全性。
关键词:飞机照明;外部照明;照明系统，维护。
Abstract: the lighting system is essential to both large transport aircraft or small plane cannot do without lighting system lighting and indicating,The aircraft's lighting points from three aspects, internal lighting, exterior lighting and emergency lighting here mainly expounds the aircraft exterior lighting, the lighting is an important part of aircraft lighting system, providing information for the air during takeoff, landing, cruise in the process, At the same time, the aircraft exterior lighting is used to provide external lighting part of the lighting system, is an important part of the lighting, to ensure the aircraft during takeoff, cruise, and landing phase of the security operationKeywords: aircraft exterior lighting; lighting; lighting system, maintenance.目录1.概述 (1)1.1飞机外部照明系统的发展 (1)1.2飞机外部照明系统的技术现状 (2)2飞机外部照明系统的构成及使用要求 (3)2.1飞机照明系统的构成及功能 (3)2.2飞机外部灯光使用的程序和要求 (5)2.3正常飞机外部灯光使用的顺序. (6)2.4外部灯光维护及注意事项 (6)2.5外部灯光维护拆装应该注意的问题 (8)3 .Y-12飞机外部照明灯光具体的故障分析 (9)3.1 Y-12航行灯故障分析 (9)3.2 Y-12防撞灯故障分析 (12)3.3 Y-12着陆灯的故障分析 (13)3.4 Y-12滑行灯故障分析 (14)结束语 (16)谢辞 (17)文献 (18)1.概述飞机照明是照明技术在航空飞行技术上的一个重要分支, 各时期的飞机照明技术在一定程度上反映了照明技术的特点。
光源是照明技术的核心, 其变革推动了照明技术的发展。
1879 年爱迪生发明了第一代电光源——白炽灯, 1908年可实用化的钨丝灯面世, 开启了电气照明的时代, 最初的飞机照明采用钨丝灯, 内置特殊反射结构, 由于钨丝高温蒸发的原因, 寿命只有约1000h, 需要经常更换, 且发光效率仅10~ 20 lm /W。
1960年后, 卤素灯开始出现并应用于飞机照明系统中,由于内部的卤素气体与钨丝发生可逆的化学反应, 抑制了钨丝的蒸发, 卤素灯的寿命提高到2 000h, 发光效率约20~ 33 lm /W,性能相对普通的白炽灯有较大提高, 目前航行灯仍普遍采用卤素灯作为光源。
第二代光源荧光灯出现于1940年,效率约50~ 80 lm /W, 寿命5 000h, 但光强较小, 在飞机照明中主要应用于内部照明。
1991年第三代光源H ID 灯(高压氙气灯)开始出现在飞机照明系统中, H ID灯发光效率达80~ 100 lm /W, 是卤素灯的4 倍, 寿命约3 000h, 成为着陆灯、滑行灯、跑道转弯灯、标志灯等高光强外部照明灯具的通用光源。
H ID灯利用高压气体放电发光, 具有很好的抗振动性能, 但由于采用高电压供电, 光源和供电电缆都具有一定的安全隐患, 驱动电源比较复杂, 产生的电磁干扰较大, 需要采取严格的屏蔽措施, 且功率效率只有约40%, 大部分电能转化为热辐射和紫外辐射。
1.1飞机外部照明系统的发展飞机外部照明系统指的是飞机照明系统中用于提供外部照明的部分, 是飞机照明的一个重要组成部分, 保证了飞机在起飞、巡航、着陆等运行阶段的安全性。
在航空技术初期, 飞机外部照明系统非常简陋, 为了保证飞机在不同气候条件下的正常飞行,对飞机外部照明系统的要求也逐渐提高。
1921年L. C. We inberg 首先提出着陆/滑行灯的设想[ 1 ] ,1925年航空照明之父W arren G rimes采用钨丝灯作为光源, 为福特T ri- mo tor飞机开发出第一款着陆/滑行灯, 由于钨丝灯发出的光线比较分散, G rimes对钨丝灯的结构进行了改进, 在灯的内部增加了反射结构, 设计出了聚光性能好、更适用于着陆/滑行灯的特种钨丝灯[ 2] 。
随着飞机数量的增多, 飞机的空间密度越来越大, 为使飞行员及时发现邻近飞机,避免相撞, G rimes提出了红- 绿- 白三色灯系统的航行灯结构来标志飞机的轮廓及航行方向, 红、绿两种颜色灯由钨丝灯加相应颜色的灯罩得到。
后来又有设计人员提出了高强度频闪的防撞/频闪灯系统,它与航行灯协同工作, 使飞行员能在高速飞行情况下及时发现附近飞机。
经过长期的发展, 飞机外部照明系统已渐趋完善,具体包括着陆/滑行灯、跑到转弯灯、航行灯、防撞灯/频闪灯、探冰灯、标志灯等,各类灯具独立或相互配合实现各种功能, 飞机外部照明系统布局如图1所示。
图1飞机外部照明系统分部1.2飞机外部照明系统的技术现状目前, 飞机的外部照明主要采用白炽灯、HID灯、氙气灯等光源。
航行灯、探冰灯通常采用白炽灯或卤素灯, 由于寿命较短、发光效率低, 且内含灯丝在高振动环境中经常损坏, 而且航行灯采用左红右绿的结构, 因此还必须在卤素灯外加相应颜色的滤光罩, 其结构复杂且效率低; 标志灯、着陆/滑行灯、跑道转弯灯等通常采用H ID 灯, HID 灯发光强度大、效率较高, 能满足高亮度、高照度的照明需求, 但启动时间很长, 通常在启动15m in后才能达到稳定的光输出, 寿命只有约4 000h, 需要经常更换, HID灯在飞机115VAC的供电系统上需要增加复杂的升压驱动电路才能使用, 从而降低了系统的效率, 增加了飞机的载荷, 且加重了对其他系统的电磁干扰,HID灯、白炽灯及卤素灯的红外辐射使灯具的工作温度很高, 对安装也有较高的要求; 频闪灯/防撞灯通常采用氙气灯, 工作原理与H ID 灯相似但不完全相同, 会引起电磁干扰等类似问题[ 3 ] , 放电瞬间在电缆内产生的大电流也增加了燃油系统的危险[ 4] 。
在闪光工作下氙气灯的寿命更加有限, 目前普遍采用的红光防撞灯, 需在白光氙气灯外加红色灯罩实现红光, 因此效率很低, 且红色灯罩的透光特性不稳定, 受温度的影响很大[ 5 ] 。
在实现特定区域或特定光分布照明上, 白炽灯、卤素灯及H ID 灯都不能非常高效地达到目的, 而且当白炽灯或卤素灯用作航行灯时也不能非常好地满足航行灯二面角的光分布要求, 存在相互掺入光强的问题; H ID 灯用作着陆灯/滑行灯、跑道转弯灯时也不能有效解决照度均匀性的问题, 且结构复杂, 需要安装多个灯具来实现着陆功能。
由此可见, 采用白炽灯、卤素灯及H ID 灯的飞机外部照明系统存在效率低、驱动复杂、响应速度慢、寿命短、存在安全隐患、可靠性低等缺点, 不能提供高效率、高安全性、高可靠性的外部照明。
2飞机外部照明系统的构成及使用要求2.1飞机照明系统的构成及功能①着陆灯:飞机起飞、着陆时用以照亮机场跑道，有固定式和活动式两种。
有些着陆灯还兼有滑行照明作用。
活动式着陆灯功率较大，带有电动机构，可以收放。
着陆灯光强可达数十万坎（1坎等于0.9814烛光）。
功用：是夜间或能见度差时，为保证飞机安全起飞和着陆而亮机场跑道的机上灯光装置。
滑行灯：用于照亮飞机滑行前方跑道和滑行道。
滑行灯的灯光水平扩散角比着陆灯大数倍，达数十度，能满足滑行时宽视界的要求。
功用：在夜间或能见度差的情况下，飞机滑行时照亮前方跑道及滑行道的机上灯光装置。
③航行灯：显示飞机轮廓位置和运动方向的机外灯光信号装置，防止飞机在空中或地面相撞。
航行灯采用功率为数十瓦的航空低压白炽灯泡作光源并带有反射镜和滤光罩。
航行灯有装在机翼两端的翼灯(左红、右绿)和装在机尾的尾灯（白）。
国际上对航行灯的位置、颜色和空间能见范围有统一规定。
能见距离取决于飞机飞行相对速度和飞行员从看清航行灯到做完机动转弯所需的时间。
各种飞机航行灯飞行方向光强有 30～150坎，在7000米高度时能见度达15～20公里。
尾灯最大光强为3～50坎功用:标明飞机轮廓、位置及运动方向以免碰撞。
④防撞灯:与航行灯配合显示飞机位置以防碰撞，又称“闪光灯”，通常在机身上下各装一只。
防撞灯多采用电机旋转式。
一半外壳为反光器的白炽灯泡安装在红色滤光罩内。
为提高可靠性，常装有两只灯泡，由电动机传动旋转而形成闪光，每分钟闪烁80～90次。