Système électrique du King Air 350 et des questions ...

Bruno33

ELEVE PILOTE
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Bonjour à tous.

Je m’intéresse au système électrique du King Air 350, plus précisément de celui de Airfoillabs pour X-Plane 12.

J’ai commencé à potasser divers documents plus ou moins officiels, mais mes connaissances en anglais et surtout en électricité me limitent un peu. Quelques éclaircissements seraient bienvenus.

Par ailleurs, je n’ai pas trouvé de check-lists officielles pour cet appareil, uniquement des check-lists destinées à la simulation, et tout le monde ne dit pas la même chose … Il existerait également une procédure de test du système électrique que je n'ai pas trouvée.

Ce que j’ai retenu :

- Le BE-350 est alimenté par 4 sources de courant électrique : une batterie de 28 V DC, deux générateurs (un par moteur) en parallèle qui fournissent également du courant continu. A cela s’ajoute une 4ème source extérieure facultative, le GPU, quand l’avion est au parking. Assez classique tout ça.​

- La batterie ne fait que stocker le courant électrique, les générateurs et le GPU peuvent en produire.

- Ces sources électriques sont connectées à différents bus (sorte de collecteurs électriques) qui vont redistribuer le courant vers les différents dispositifs de l’avion (avionics, éclairage, climatisation, train d’atterrissage, pompes, …)

- On retrouve notamment un Triple-Fed-Bus, alimenté par la batterie et les générateurs, un Center Bus, un Dual-Fed-Bus, deux Gen-Bus (pour les générateurs) et un bus batterie.

- Ces différents bus peuvent être isolés ou connectés au système électrique par l’intermédiaire des différents relais (Tie Bus), ce qui permet selon les situations de dévier le courant vers différents systèmes de l’avion ou de couper l’alimentation de certains circuits électriques.

- Les générateurs sont à différencier des alternateurs. Ces derniers fournissent uniquement du courant électrique alternatif, alors que les générateurs peuvent à la fois fournir du courant, mais aussi se comporter comme des moteurs quand ils sont alimentés par la batterie, pour démarrer les moteurs par exemple.

- Les inverters (j’ai traduit en français par onduleur) sont des dispositifs qui permettent de convertir le courant continu fourni par les générateurs en courant alternatif, utilisé notamment par les avionics.

- Les inverters, au nombre de deux alimentent respectivement deux bus de courant alternatif, AC BUS 1 & 2. Ils produisent deux niveaux de tension continue à une fréquence de 400 Hz: du 26 V et du 115 V.

- Le courant électrique ainsi produit est réparti vers différents équipements, ainsi chaque équipement est alimenté en temps normal par un seul des deux inverters.

- Ces inverters sont commandés respectivement depuis le cockpit par deux interrupteurs à trois positions (ON, OFF, bus Transfer ). La fonction des positions ON et OFF se passe d’explication, en revanche, la troisième position permet de transférer du courant d’un inverter vers le AC BUS opposé en cas de défaillance de l’inverter opposé. Des voyants d’alarme permettent de suivre la situation en cas de panne.

- Les interrupteurs GEN, avec trois positions : OFF pour isoler le générateur, ON pour le connecter et RESET pour le réinitialiser en cas d’ouverture du relais. Pourquoi quand on passe un générateur sur OFF, puis sur ON, le voyant générateur reste allumé ? Remettre le générateur sur ON semble ne pas refermer le relais … pourquoi ?

- L’interrupteur BAT BUS SWITCH qui commande le RCCB (remote control circuit breaker). En position NORM, le RCCB laisse passer le courant et permet à la batterie d’alimenter le Bat BUS et la DUAL-FED BUS. En position OFF, le RCCB s’ouvre et la batterie est complètement isolée du reste du circuit. A quoi sert cette fonction ? Dans quel cas isoler la batterie ?

- L’interrupteur de Batterie, en position ON ferme le relais batterie et permet l’alimentation du TRIPLE-FED BUS par la batterie. Par ailleurs cela semble fermer le BAT BUS TIE et permet l’alimentation du CENTER BUS toujours par la batterie, et donc de diriger le courant vers les générateurs/starters. Comment le bouton de BAT agit sur ce BAT BUS TIE … mystère (le schéma ne montre pas de connexion entre eux).

- Le bouton BUT SENSE RESET, avec trois positions : NORM, TEST et RESET. Encore une joyeuseté ! Si j’ai bien compris, en mode TEST le bouton commande des composants notés HED (Hall Effect Device) sur les schémas. Ces dispositifs HED agissent comme une sorte disjoncteur unidirectionnel qui va couper le courant en cas de surintensité, mais dans un seul sens, en mesurant le champ électrique induit (proportionnel à l’intensité) par le passage du courant. Le TEST provoque l’ouverture des BUS TIE GEN et BUS TIE BAT, ce qui isole le CENTER BUS. Là encore je ne suis pas très sûr, mais il semble que cela revient à diviser les circuits électriques de l’avion en deux parties, une partie alimenté par le générateur n°1 et l’autre par le n°2. Il ne faut pas laisser longtemps le système dans cette configuration pour ne pas risquer d’endommager les fameux HED, il faut alors basculer le bouton BUS SENSE en mode RESET, puis NORM, pour revenir en mode normal.

- Les boutons IGNITION & ENGINE START (L & R) ferment respectivement un relais pour chaque générateur, permettant ainsi à la batterie d’alimenter les générateurs, momentanément transformés en moteurs/démarreurs, lors de la phase de démarrage des turbines. Moteurs démarrés on ouvre ces relais et on enclenche les générateurs sur ON, ils produisent alors de l’électricité et alimentent leurs bus respectifs et le TRIPLE-FED BUS.

- Le CENTER BUS permet de relier les deux parties gauche et droite du système électrique du BE-350, respectivement alimentées par les générateurs gauche et droit. Ramener un interrupteur GEN TIE BUS sur OPEN revient à isoler les générateurs du CENTER BUS. Mais les générateurs continuent à alimenter le TRIPLE-FED BUS par l’intermédiaire des deux BUS GEN. J’avoue ne pas très bien comprendre l’utilité de la fonction GEN TIE MAN CLOSE/OPEN.

- J’avoue ne pas très bien comprendre l’intérêt du DUAL-FED BUS par rapport au TRIPLE-FED BUS.

- J’ai remarqué la présence de diodes en amont du TRIPLE-FED BUS qui semblent permettre le courant dans le sens BUS GEN → T-FB et BATTERIE → TF-B.

Je vous joins trois schémas du système pour éclairer mon exposé un peu confus (et très long).

Si certains d’entre vous sont plus familiers que moi avec ces questions, je leur saurais gré de leur éclairage. J’avoue avoir trouvé la conception de ce circuit électrique particulière complexe et rebutante pour un appareil de cette taille. Est-ce habituel, ou bien les ingénieurs de Beechcraft se sont-ils un peu lâchés pour les King Air ? Ça me fait presque penser à un liner en miniature.



Merci à tous.



Bruno​
 

Fichiers joints

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Par ailleurs, je n’ai pas trouvé de check-lists officielles pour cet appareil
Salut !

Ce n'est pas officiel mais celles ci viennent de xp.org si tu ne les as pas déjà vues :

un exemple de checklist parmi plusieurs proposées

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Dernière édition:
Bonjour,

La recherche toujours pratique : nom de l'avion poh.
 
Est-ce habituel, ou bien les ingénieurs de Beechcraft se sont-ils un peu lâchés pour les King Air ? Ça me fait presque penser à un liner en miniature.

Bruno​
Effectivement, il est souvent considéré comme tel en raison de ses systèmes évolués et de ses capacités.
Très bon choix.
Jack
 
@Bruno33 ,

Une checklist de AirfoilLabs
 
@Playrec
Il y a effectivement une check-list détaillée livrée par Airfoillabs avec l'appareil (... très détaillée même). Et on en trouve bien d'autres sur le net et sur les forums. Je me posais juste la question sur l'existence de check-lists officielles, de Beechcraft ou de de compagnies aériennes. le BE-350 est tout de même un appareil très répandu et utilisé dans le monde entier et je trouve étrange que pas un seul document n'ait fuité sur le net.
Actuellement, je travaille sur ma propre check-list en m'inspirant de ce que j'ai trouvé sur le net. La première que tu m'as communiqué semble être une bonne base de départ. Mais il est surprenant de ne trouver que des check-lists issues du monde de la simulation, le King Air 350 n'a pourtant rien de virtuel. Les check-lists virtuelles doivent bien s'inspirer de quelque chose ...

@Jackpilot
Merci pour ton aide. Il semble que le document en question concerne le B200 (sûrement proche du 350), mais il s'agit ici d'échanges entre PF et PM, donc de phraséologie, plutôt que de check-lists proprement dites.
Je continue mes recherches et l'approfondissement de la doc technique. Il est fort probable que compte tenu du travail que j'ai fourni je fasse une petite vidéo sur le système électrique du 350. Au départ je n'y ai rien compris, mais au fur et à mesure je commence à avoir une idée assez précise de son fonctionnement. Très intéressant. Un « bon choix », effectivement. Je ne suis pas sûr que tous les simeurs qui volent sur cet appareil en maîtrisent toutes les ficelles.
Il y a aussi cette vidéo qui aborde le test du système électrique :
Je pense m'en inspirer pour ma vidéo (si je la fais).
 
Une recherche sur "King Air SOP" donne de nombreux résultats.
À verifier.
 
Dans cette version du POH, tu as toutes les procédures normales (section 4) et anormales (section 3) :

Yes !
C'est précisément ce que je cherchais ;G)
Un grand merci pour m'avoir déniché cette pépite. Je vais m'y mettre ce week-end tout en continuant mon travail sur les différents systèmes.
Un bel appareil que ce BE350 !
Encore merci à tous pour votre aide précieuse.

Bruno
 
Bon.
J’ai volé au début de ma carrière sur King Air 90C donc je peux en parler un peu, puisque le 350 en hérite. Plusieurs points.
- Comme la plupart de ces avions encore classés « aviation générale », même si selon moi vu la complexité des systèmes, la puissance des moteurs et le nombre de passagers transportés on est à la limite , il n’y a pas vraiment de Check-List officielle, chacun adapte la sienne à partir des données du POH (Plane Owner Handbook ).
On en trouve sur le Net.
- Les systèmes d’un avion comme ça sont complexes pour des raisons de redondance. C’est un avion certifié IFR et certifié conditions givrantes, pressurisé et avec un rayon d’action conséquent qui peut partir au dessus de l’eau pendant une heure.
- Les questions spécifiques demandent de regarder cela à tête reposée et regarder les schématiques sur un écran plus grand qu’un iPhone, j’y répondrai si je peux dans un post ulterieur

Jacques
 
- J’avoue ne pas très bien comprendre l’intérêt du DUAL-FED BUS par rapport au TRIPLE-FED BUS.
-->
Le principe des BUS est de permettre d'isoler un éventuel défaut électrique qui ne se communiquera pas à l'ensemble du système. Certains BUS ont même des Sous-Bus intermédiaires.
L'avantage c'est qu'on peut associer des protections à chaque sous-bus pour isoler encore plus les systèmes.
Certaines fonctions considérées indispensables sont raccordées au Triple BUS pour disposer de 3 sources indépendantes de génération électrique (Triple alimentation). Si une ou deux sources d’alimentation "tombent" pour une raison ou autre, les items raccordés au Triple Fed bus continueront de fonctionner, avec des limitations d'ampérage éventuelles, auquel cas il y aura un système de délestage de charge (Load Shedding) automatique de certains items raccordés à des sous-bus pour plus de facilité (On coupe manuellement ou automatiquement le sous-bus pour couper tous les items qui y sont raccordés).
Cette configuration permet de gérer différents scénarios d’alimentation et de démarrage (sur batterie ou groupe externe ou via le générateur du moteur déjà démarré)

D'après le schéma 3 je vois que le Triple Fed BUS (en vert) est alimenté par les deux générateurs ET la Batterie Celui-ci c'est ceintures et bretelles, je ne connais pas ce qui lui est directement raccordé, mais ce sont les éléments primordiaux pour la sécurité des vols. Il existe dans le manuel des Tables pour chaque BUS qui disent ce qui est raccordé à quoi.
1-Le Dual Fed bus (DFB en Jaune) alimente probablement l'avionique plus des elements secondaires, mais là pour savoir il faut avoir les fameuses tables.
2-Le Battery Bus (BB en bleu clair) est le bus alimenté seulement par la batterie.
Note: Il existe normalement un HOT Battery Bus (Directement connecté à la batterie), mais je ne le vois pas sur le schéma, ca n'existe peut-être pas sur le 350.
Y sont connectés des petits consommateurs qui ont besoin de la batterie seulement, genre, l'éclairage des marches d'escalier quand on ouvre la porte et que tout est OFF)
3-Chaque starter/générateur alimente son propre bus (en Mauve). Ces 2 bus alimentent le Triple Fed Bus (vert) ET le Center Bus (orange) en mode normal.
Pour pouvoir démarrer le moteur opposé, il y a possibilité d'alimenter le starter générateur opposé via le CENTER BUS (En orange), qui est également alimenté par le GEN BUS opposé au moteur à démarrer OU bien directement par la batterie (Je pense qu’on ne passe pas par le Triple Fed Bus dans ce cas pour garder le max de puissance de la batterie pour le démarreur)

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- Les interrupteurs GEN, avec trois positions : OFF pour isoler le générateur, ON pour le connecter et RESET pour le réinitialiser en cas d’ouverture du relais. Pourquoi quand on passe un générateur sur OFF, puis sur ON, le voyant générateur reste allumé ? Remettre le générateur sur ON semble ne pas refermer le relais … pourquoi ?

-->Un starter/générateur comme son nom l'indique peut fonctionner en deux modes: Starter, puis, une fois démarré, en tant que générateur. Je suis pas vraiment un spécialiste, mais d'après ce que je sais un générateur a besoin d'être auto-excité (un partie du courant qu'il génère lui est réinjecté pour que la génération électrique fonctionne). C'est le rôle du GEN CONTactor. Le GEN CONT sert aussi à protéger le générateur, et il (de mémoire) s'ouvre automatiquement en cas de surcharge détectée. EN bref, dans ce cas le générateur reste en ligne, mais n'est plus excité et ne génère plus de courant dans le circuit, même si le circuit est connecté. Les voyants GEN s'allument pour indiquer que le générateur correspondant ne produit rien.
Dans le cas de ta question c'est probablement ce qui s'est passé. Le GEN CONT a sauté et il faut le réinitialiser (si la condition de surcahrge a disparu). Pour remettre le GEN en circuit, il suffit (de mémoire), de mettre brièvement l'inter en position RESET puis sur ON, le voyant devrait s'éteindre.



- L’interrupteur BAT BUS SWITCH qui commande le RCCB (remote control circuit breaker). En position NORM, le RCCB laisse passer le courant et permet à la batterie d’alimenter le Bat BUS et la DUAL-FED BUS. En position OFF, le RCCB s’ouvre et la batterie est complètement isolée du reste du circuit. A quoi sert cette fonction ? Dans quel cas isoler la batterie ?
-->Comme tout système de génération électrique, une Batterie est susceptible de malfonctionner (Surcharge (car la batterie est rechargée en vol, puisqu'elle a été utilisée pour démarrer un des moteurs), feu, etc..). De plus, comme je n'ai pas vu dans le schéma de HOT BAT BUS (bus batterie toujours alimenté), je soupçonne que le BAT BUS sert de HOT BUS, il faut donc un moyen pour couper ce bus en cas de besoin (maintenance, parking longue durée pour éviter que la batterie ne se décharge)

- L’interrupteur de Batterie, en position ON ferme le relais batterie et permet l’alimentation du TRIPLE-FED BUS par la batterie. Par ailleurs cela semble fermer le BAT BUS TIE et permet l’alimentation du CENTER BUS toujours par la batterie, et donc de diriger le courant vers les générateurs/starters. Comment le bouton de BAT agit sur ce BAT BUS TIE … mystère (le schéma ne montre pas de connexion entre eux).

-->Le BATTery Bus Tie est un électro-aimant qui se ferme et raccorde le circuit, tout simplement. Quand le BAT SWITCH est sur ON, ca alimente via le HED (schéma, 1) l'électro-aimant qui ferme l'interrupteur. Simple!

- Le bouton BUT SENSE RESET, avec trois positions : NORM, TEST et RESET. Encore une joyeuseté ! Si j’ai bien compris, en mode TEST le bouton commande des composants notés HED (Hall Effect Device) sur les schémas. Ces dispositifs HED agissent comme une sorte disjoncteur unidirectionnel qui va couper le courant en cas de surintensité, mais dans un seul sens, en mesurant le champ électrique induit (proportionnel à l’intensité) par le passage du courant. Le TEST provoque l’ouverture des BUS TIE GEN et BUS TIE BAT, ce qui isole le CENTER BUS. Là encore je ne suis pas très sûr, mais il semble que cela revient à diviser les circuits électriques de l’avion en deux parties, une partie alimenté par le générateur n°1 et l’autre par le n°2. Il ne faut pas laisser longtemps le système dans cette configuration pour ne pas risquer d’endommager les fameux HED, il faut alors basculer le bouton BUS SENSE en mode RESET, puis NORM, pour revenir en mode normal.
--> C'est bien ça. Le mode TEST "shunte" probablement les HED (à ne pas faire longtemps sinon on grille tout), pour tester leur fonctionnement. J'imagine que des voyants d'alarme s'allume un peu partout dans ce cas, ca doit faire partie de la check list avant ou après démarrage


- Le CENTER BUS permet de relier les deux parties gauche et droite du système électrique du BE-350, respectivement alimentées par les générateurs gauche et droit. Ramener un interrupteur GEN TIE BUS sur OPEN revient à isoler les générateurs du CENTER BUS. Mais les générateurs continuent à alimenter le TRIPLE-FED BUS par l’intermédiaire des deux BUS GEN. J’avoue ne pas très bien comprendre l’utilité de la fonction GEN TIE MAN CLOSE/OPEN.

-->Effectivement GEN TIE MAN permet d'isoler les BUS générateurs entre eux, dans une configuration où on a plus qu'un seul générateur ou plus du tout. Quand il est ouvert, c'est effectivement du Load Shedding, automatique ou manuel (via les inters GEN BUS TIE), et le GEN BUS TIE raccorde les deux GEN BUS à la fois au Triple Fed Bus ET au Center Bus (Configuration de base). Je pense que cet inter doit être sous cache rouge (à vérifier), car le forcer sur CLOSE quand il s'est ouvert reconnecte les bus les plus consommateurs et quand on a plus que la batterie c'est pas une situation d'avenir. Mais j'imagine que dans certaines situations d'urgence particulières on a besoin de reconnecter certains elements attachés au GEN bus (voir les procédures d'urgence), ET/OU le contraire pour pouvoir isoler certains BUS quand on fait une recherche de panne.

Ces avions ont été à la base conçus dans les années soixante, bien avant tous les trucs informatisés qu'on trouve dans les avions plus modernes. Sur Airbus tout se fait automatiquement, les reconfigurations et Load Shedding sont gérés entièrement, et on visualise le résultat sur la page ECAM correspondante, sans avoir grand chose à faire.
 
Dernière édition:
Merci Jacques de prendre le temps de poster toutes ces informations détaillées !
 
Un autre truc qui me revient, certains inters du TdB sont entourés en blanc pour signifier qu'ils sont raccordés au bus principal (de mémoire, mais c'est peut-être le contraire aux bus secondaires). Je pense que le bus principal est le Triple Fed Bus.
A vérifier.
 
Dernière édition:
Une fois mis en couleurs, le schéma se comprend mieux, je pense.
En mode normal, chaque GEN BUS alimente le Triple Fed BUS et le CENTER BUS quand les GEN BUS TIE L + R sont fermés.
Si les deux générateurs "tombent", le CENTER BUS et Triple Fed BUS restent alimentés par la batterie seulement.

La partie en orange clair est utilisée seulement lors du démarrage des moteurs. Le fait de passer par le Center BUS permet toutes les options: démarrage via groupe de Parc (GPU en vert), démarrage sur batterie (orange vif) ou cross-start via le GEN BUS du moteur déjà démarré.

BAT BUS est alimenté seulement par la Batterie et DUAL FED BUS est alimenté par la batterie ET le ou les GEN BUS via le Triple Fed BUS. On doit pouvoir isoler si besoin le CENTER BUS en déclenchant le BATT BUS TIE, ce qui me fait dire que le Triple Fed BUS est probablement le BUS primordial à garder en mode Batterie seule, mais en l'absence des tableaux d'affectation de systèmes pour chaque bus, je peux me tromper...

En cas de panne des GENERATEURS ou problème électrique sur les GEN BUS , les GEN BUS sont isolés (Shedding) par l'ouverture des GEN BUS TIE CONTACTORS L + R.
Les GEN BUS TIE L + R sont réinitialisés si besoin par GEN TIE MAN CLOSE qui ferme les deux simultanément.

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Et pour finir ma contribution sur le sujet, j’ai trouvé le manuel de Flight Safety auquel tu faisais référence.

Dans ce manuel bien fait, il y a bien les fameuses tables d’affectation des systèmes par Bus auquel je faisais référence. Sur les 5 Bus disponibles, on retrouve bien ce que je soupçonnais, à savoir:
- les systèmes gros consommateurs (pas essentiels) sur les GEN BUS L & R (exemple, les moteurs flaps et prop de-ice, un inverter (convertisseur courant alternatif) par bus),
- Certains systèmes sur CENTER BUS dont le moteur de sortie du train, le chauffage électrique et les phares (sauf les principaux). On voit que ce bus est moins essentiel que le GEN bus ET que le Triple FED bus. Il pourra être “Shed » en priorité ,
- Les systèmes jugés « essentiels « sur le TRIPLE FED BUS, tel que toutes les alarmes importantes genre feu moteur, le dégivrage pneumatique des ailes, toute la gestion carburant, le pitot heat G seulement, la pressurisation,une partie de l’avionique en courant continu, etc… On notera que le moteur de sortie du train n’est pas sur ce bus, puisqu’on a la sortie manuelle possible.
- Les alarmes feu moteur sur DUAL FED BAT BUS, et aussi le fameux éclairage des marches d escalier intégrées dans la porte.

- Sur BAT BUS, il y a Avionics (probablement seulement une partie, genre radio) Ca sert à capter ATIS et Clairance à la radio avant que les moteurs aient demarré.
- Certains autres systèmes mineurs sur BAT BUS, dont le fameux électro-aimant pour le BAT switch

En regardant bien, on voit que le moteur de sortie des volets est sur GEN 1 BUS, ce qui veut probablement dire qu’en cas de panne moteur 1 je pense qu’on perd les Flaps…À vérifier dans les procédures d’urgence.

Pour les curieux, voici les fameuses tables.
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Bingo. En cas de perte des deux générateurs, on se pose volets rentrés (item 17) et train en sortie manuelle (item 18) car les GEN 1 et GEN 2 bus et CENTER Bus sont perdus. Par contre contrairement à ce que je supposais, la perte du GEN 1 seul, n'entraine pas à priori la perte des Flaps, car je suppose que le GEN 1 Bus est toujours alimenté partiellement via le CENTER BUS
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