LED照明系统在飞机上的应用

By | 2020年7月24日

  最近几年来,寰球的航空运输市场一片昌盛,各年夜机场均正在一直刷新客运吞吐量。但与此同时,各航空公司之间的竞争也正在一直加剧,温馨性逐步成了搭客抉择航空公司的一个首要规范。虽然机上餐食也能够略微加重搭客旅途中的没有适,但正在利润空间被一直挤压的状况下,航空公司必需采纳其余翻新性手法能力进步其品牌竞争力,能力够争取到更多的搭客。

  客舱照明零碎恰是此中的手法之一。心思学钻研标明颜色可以影响人的心思状态,病院行使这一实践做了年夜量的致力,如经过调整室内灯光以及墙漆的颜色灯协助病人痊愈。一样,一些航空公司也开端测验考试正在客舱中引入柔以及的橘黄色以及夕照白色协助搭客进入眠眠状态。

  但正在十年前,简直一切的客机游客都只能经过头顶上方的荧光灯以及卤素浏览灯进行照明(这些照明形式如今依然十分普遍),搭客仅可以抉择亮堂、黯淡或封闭三种状态。正在这样的照明前提下,搭客的整个航行进程没有是假使处于灰暗的夜间军事航行中,就是似乎置身于炫亮的工作隔间中。

  起初跟着照明技巧的提高,发光二极管(LED)提供了另外一种抉择。制作商经过将红、绿、蓝这3种灯管芯组合正在一同,可以消费出任何颜色、亮度可调的LED灯。与荧光灯以及白炽灯只能收回向各个标的目的漫射的光没有同,LED灯的光线具备很强的标的目的性,因此可以作为直射光源。别的,LED灯发光的原理是间接由电能转化为光能,正在能量转换的进程中丧失较少,因此也十分节能。

  更首要的是,LED灯还领有很好的稳固性,虽然无奈给出其毛病前可失常工作时长的准确数值,但可一定的是LED灯的寿命是一般荧光灯寿命的30倍或乃至更长。飞机客舱内饰制作商B/E
Aerospace公司示意,许多LED灯组件的寿命比飞机自身还要长,其应用寿命乃至可以达到数万小时。

  LED照明零碎已成为内饰改装的支流标的目的

  最先应用全LED照明的客机是日本整日航空公司于2011年投入经营的一架波音787飞机。虽然空客A320neo、波音737MAX、波音777X品级四代机型将全副采纳LED照明零碎,但现无机队正在进行客舱内饰改装时年夜少数城市抉择正在现有传统照明零碎的根底上加装局部LED灯。但也有一些区域的LED加改装需要其实不那末激烈,由于这些区域应用低电说服务灯的频次极低,其实不值患上消耗额定老本实现LED灯改装。例如,厨房照明灯次要用于为工作台提供照明,和具有能将灯光调暗便于夜间功课的性能。因而,尽管为新飞机装置LED厨房照明灯能够相应地缩小其保护工作,但却不须要专门将飞机现有的传统厨房照明灯改装为LED灯。但关乎航行平安的驾驶舱照明则纷歧样。驾驶舱照明零碎要为航行员提供精良的视觉环境,不只需求具有夜视照明的性能,还需求为舆图、图表等提供定向照明。而LED灯不只可完满胜任上述工作,还可以餍足逆光照明等需要。

  令客舱内饰设计合乎美学规范已成了决议内饰改装标的目的的优先思考准则。今朝内饰改装的支流标的目的是打造优雅的过道以及亮堂的舱顶,使飞机客舱看起来更宽敞,而且客舱照明的色温还可跟着一天中的工夫变动而一直扭转。虽然没有正在客舱中加装LED零碎也能完成年夜少数上述性能,但正在LED零碎中,只要经过简略操作管制板即可实现一切性能。

  照明零碎的选型需通过航空公司的核准,实现一些通用规范的请求便可。但正在对应用荧光灯以及卤素灯的飞机进行任何LED相干的改装工作以前,均需求取得增补型号及格证(STC)。即便照明零碎供给商领有本人的取证团队,请求
STC证书还是整个改装晋级进程中最耗时的工作。

  灯光颜色的分歧性是次要应战

  针对应用传统照明设施的飞机,B/E公司推出了照明处理计划eFIT,该名目可为航空公司提供全白光LED照明,和正在白光基色上添加一种强调色的LED照明零碎。别的,B/E公司还推出了一款Tapestry产物,能够为客户提供全黑白的LED零碎处理计划。Tapestry产物采纳了一款比波音73七、波音75七、波音76七、波音777飞机的原配荧光灯亮度还高15%的LED零碎,均匀毛病距离工夫(MTBF)长达6万小时。该产物容许航空公司正在客舱中采纳全情形照明零碎,并可正在客舱照明零碎的设计中重点突出其品牌特征。

  正在Tapestry及同类产物中,采纳的均为红、绿、蓝三色的LED灯条。因为LED的灯光强度会跟着工夫推移而削弱,并且制作商无奈保障所消费进去的每一个二极管的品质功能齐全同样,因而若何保障LED灯光颜色的分歧性是照明零碎供给商所面对一个微小应战。B/E公司今朝次要是经过颜色治理零碎确保LED灯光颜色的分歧性,较十年前已获得了很猛进展,其Tapestry产物中就蕴含针对过热以及老化的颜色弥补零碎。

  另外一家美国的业余照明公司肖特团体(Schott),以前次要提供LED照明条处理计划,但今朝将次要精力集中于为飞机整个客舱提供处理计划HelioJet。HelioJet是一款曾经取得专利核准的新型LED零碎,肖特团体以为,情形照明零碎象征着需求将多种颜色的灯光夹杂正在一同,但如果仅经过夹杂装置简略的红、绿、蓝LED灯条,无奈正在客舱中取得平均分歧的灯光成果,航空公司客户也没有会对此感应称心。

  肖特团体正与汉莎技巧独特协作开发的HelioJet零碎采纳两只LED(红色光或许红、绿、蓝光)组成的玻璃管代替今朝的LED灯条,这两只LED辨别位于玻璃管两端,光线经过光纤以合适的角度流传并平均的夹杂正在一同,再行使传感器检测光颜色能否分歧,并依据检测反馈后果驱动LED芯片对光的颜色进行调整。肖特团体示意,该公司曾经能够将没有同制作商消费的LED灯管组合正在一同,调制出指定颜色的光线。

  采纳LED灯条的照明零碎每一米客舱长度就需求应用100只LED灯管,HelioJet零碎却只要4只,这也是HelioJet所具有的显著劣势。若应用传统LED灯条作为照明零碎,宽体飞机的客舱需求的LED灯光为11000只阁下,窄体飞机的客舱需求4000只阁下。假如任何一支LED灯管呈现了毛病需求进行改换,制作商起首需求对其LED灯管备件依照累计工作时长以及制作规范进行分类,从中筛选出与毛病灯管状态分歧的改换件,能力够保障灯光的分歧性,不能不说这是一件十分繁琐且复杂的义务。

  将来LED的改良标的目的

  从荧光灯到LED灯的逾越不能不说是照明零碎的一猛进步,但正在将来十年内可能没有会再呈现相似的逾越性改革,而应该是LED照明零碎逐步庖代传统照明零碎的一个进程。但能够预感的是,将来十年照明零碎的次要改良标的目的将会环抱LED零碎自身,和互联网等新技巧正在LED零碎中的使用。

  B/E公司以为,机上照明零碎在变患上愈来愈智能,乃至可以提前预知搭客以及应用者的需要。连系了智能照明零碎的客舱治理零碎乃至能够疾速辨认搭客的爱好,没有需求搭客下指令,就可以正在失当时辰为其调理合适的照亮堂度。同时,肖特团体以为LED技巧仍有很年夜改良空间,制作商仍需求致力正在保障LED品质的条件下,经过一直改良使LED照明变患上更智能、更笨重、寿命更长、老本更低。

  无机发光二极管(OLED)面板曾受热捧,被誉为将来飞机内饰的理想资料。OLED应用电致发光层投射光,因此可消费出曲面、和可灵敏蜿蜒的发光面板。这使患上飞机的任何外表均可成为一块潜正在的屏幕,投射出各类夺目的场景。因而有局部业内子士以为,正在没有久的未来OLED的使用将会变患上愈来愈宽泛。但B/E公司以为OLED技巧可能更适宜使用于标识、告白等用处,而没有实用于通用性照明。由于肖特团体以为若想要正在飞机上使用OLED,起首需求保障OLED设施的MTBF高达10万小时,但从OLED正在电视机畛域中的体现看来其远未达到这一规范。LED正在飞机内部照明零碎的使用

  飞机的内部照明零碎LED改装工作可正在留宿检修中实现,但正如正在飞机客舱外部进行LED加改装同样,将飞机内部的卤素照明灯改装为LED灯也需求获得STC。因为如导航灯、防撞灯、升降架灯等内部组件关于航行平安至关首要,以是请求STC的规范较客舱改装更为严格。例如,改装供给商需求证实用于改装的LED灯可以正在肯定强度下失常工作数万小时。因而,尽管波音78七、空客A350、空客A320neo、波音737MAX以及波音777X等新一代飞机均已发表或行将采纳LED内部照明零碎,但今朝仅有多数飞机决议将其传统内部照明设施改装为LED设施。

  B/E公司以为,匆匆使年夜局部客户做出将其飞机内部照明零碎改换为LED灯的决议性缘由,是今朝卤素照明零碎的毛病频发而招致多起非方案性改换。而LED灯则具备精良的牢靠性,正在最新型飞机上,LED灯乃至能够装置正在勤务舱中,由于LED灯领有抵制极寒环境、触动、打击以及压力变动的才能。然而LED灯惟一缺陷是没有耐低温,正在低温环境下工作可能会缩短其应用寿命。

  内部LED照明零碎还可以很好地对光束进行管制。卤素灯需求亮度十分高能力确保飞机尾翼以及机翼灯达到可视要求,但患上益于LED灯精良的标的目的性,LED灯可将其灯光聚焦投射于有可视要求的部位。别的,LED灯光的色温是可调的,这也使患上LED灯的比照度更高,可实现间隔更远的照明义务。

  虽然航空公司今朝都仅专一于对客舱照明零碎的翻新以及设计,然而正在飞机外表除了了简略喷漆外,仍年夜有可为,如电致发光层以及内部照明均是没有错的抉择,并且公务机用户无望成为这方面的最先试用者。

  LED正在应急照明零碎中的使用

  当搭客置身于光明、充溢浓烟、分布着发急气氛的客舱中时,高空紧迫通道批示零碎的作用至关首要,该零碎需求具有亮度高、牢靠性高、直观性强等特性。FAR法例中的S.25.811以及S.25.812章对应急标识的文本高度、字体比例、亮度、颜色以及符号做了具体规则,AC25.812-2章则对高空照明灯光的要求进行了增补阐明。

  过来多年中,飞机过道均是采纳灯胆这一形式将搭客指引至比来的进口,但今朝寰球机队中至多一半的飞机曾经采纳了光致发光(PL)应急照明零碎。航空公司通常更喜爱抉择将PL零碎作为紧迫通道批示零碎,这是由于PL零碎具备笨重、无需电力作为驱动、牢靠性高、简直没有需保护等多项优点,只要将其置于飞机客舱照明灯或天然日光下照耀30分钟,就能实现充电进程,且可正在暗处延续发光超越9小时。

  今朝,年夜少数新飞机都将PL零碎作为紧迫通道批示零碎的规范设置装备摆设,也有不少航空公司想要将现有飞机的电力驱动批示零碎改装为PL零碎。英国飞机内饰照明制作商STG
Aerospace公司消费的saf-Tglo光致发光客舱高空紧迫通道批示零碎曾经正在9000多架飞机上失去了使用,正在波音737飞机上装置saf-Tglo零碎只要两人单班工夫便可实现。今朝,saf-Tglo零碎为客户提供了超越300种颜色的抉择,客户可依据地毯以及高空图案抉择平安婚配的设计计划。该零碎的功能也正在一直进步,STG公司推出的最新产物比第一代saf-Tglo零碎的亮度进步了70%。

  光致发光(PL)标识零碎(如进口标识、紧迫通道标识)关于标识零碎的影响不客舱高空紧迫通道批示零碎那末年夜,由于年夜少数航空公司依然应用电驱动设施或自发光设施。虽然如斯,PL零碎凭仗其所具备的老本低、分量轻、易装置、无需保护等固有劣势在变患上愈来愈受欢送。