В данной статье были рассмотрены основные функции и задачи системы жизнеобеспечения воздушных судов. Представлен краткий обзор работы системы кондиционирования воздуха самолета АН-30 в двух режимах: в полете и на земле.
Ключевые слова: система жизнеобеспечения, герметическая кабина, система кондиционирования воздуха, самолет АН-30
Система жизнеобеспечения воздушных судов (летательных аппаратов) — это комплекс технических средств (агрегатов или устройств), которые обеспечивают необходимые условия жизнедеятельности пассажиров и экипажа, а также надежную работу оборудования в течении всего времени полета.
Главная функция системы жизнеобеспечения воздушных судов заключается в обеспечении людей нормальными условиями существования, к которым относятся такие параметры, как температура, давление, влажность воздуха и др.
Главная задача данной системы заключается в поддержании параметров нормальных условий существования людей, а также очистка воздуха от вредных примесей, защита экипажа и пассажиров от вредного воздействия шума и от солнечной радиации.
Исходя из выше перечисленного следует, что экипаж, пассажиры и часть оборудования воздушного судна должны располагаться изолированно от окружающей их среды, т. е. в герметической кабине самолета.
Герметическая кабина (гермокабина) — это усиленная часть фюзеляжа летательного аппарата (ЛА), которая имеет систему уплотнения на дверях, люках и форточках. Все заклепочные и болтовые соединения при изготовлении гермокабины обработаны герметиком.
Рассмотрим параметры, поддерживаемые в герметической кабине. Основным параметром гермокабины является ее герметичность, благодаря которой возможно поддержание нормальных условий существование человека на заданном уровне, например обогрев или охлаждение воздуха. (Обогрев воздушного судна осуществляется путем подачи более теплого воздуха, чем имеется в кабине. Охлаждение осуществляется путем подачи более холодного воздуха, чем имеется в гермокабине.)
Газовый состав воздуха определяется количеством вредных газовых примесей, имеющихся в кабине воздушного судна. Требуемую чистоту воздуха обеспечивают непрерывной подачей чистого воздуха в гермокабину и удалением грязного воздуха, содержащего вредные примеси с помощью вентиляции. Таким образом, воздух который подается в герметическую кабину решает следующие основные задачи в гермокабине:
− надув;
− вентиляцию;
− заданный температурный режим.
Обеспечение указанных параметров в герметической кабине достигается путем применения на самолетах системы кондиционирования воздуха (СКВ ВС) и теплоизоляции стенок (ТЗИ). К основным агрегатам системы кондиционирования воздушных судов относят: теплообменники и турбохолодильники. Рассмотрим систему кондиционирования воздуха самолета АН-30 (см. рис. 1).
Рис. 1. Самолет Ан-30
В системе кондиционирования воздуха данного самолета регулируются расход и температура подаваемого воздуха от каждой турбохолодильной установки, кроме того ведется контроль температуры в кабине летчиков и оператора.
Температура воздуха, подаваемого в кабину самолета, регулируется либо автоматически с помощью регулятора температуры, либо в ручную с помощью ручного управления смесительными кранами. Контроль осуществляется дистанционным электрическими термометрами 2ТУЭ-1П, TB-I9T, ТВ-45.
Элементы управления и приборы контроля СКВ установлены на правом пульте летчиков и правой панели приборной доски.
Работа системы кондиционирования самолета осуществляется только при работающих двигателях.
Кондиционирование воздуха в самолете на земле возможно:
− при работающих двигателях от СКВ;
− при отключенных двигателях от наземного кондиционера типа 1179.
В полете одной из технически сложных задач бортовой системы кондиционирования является обеспечение охлаждения сжатого воздуха отбираемого от компрессора двигателя, имеющего относительно высокую температуру, равную 250–500˚С. Первичное охлаждение обеспечивается в воздухо-воздушных радиаторах (ВВР), а вторичное — в турбохолодильной установке (ТУ). Охлаждение отбираемого воздуха в ВВР в полете на дозвуковых скоростях оказывается достаточно эффективным, так как охлаждается атмосферным воздухом, имеющим на высоте полета обычно низкую температуру.
В наземных условиях атмосферный воздух имеет высокую температуру и, кроме того, отсутствует скоростной напор. Следовательно охлаждение рабочего воздуха, подаваемого в систему кондиционирования на земле, в воздухо-воздушных радиаторах бортовых систем обычно осуществляется путем продувки ВВР атмосферным воздухом, просасываемым через ВВР, вентилятором турбохолодильной установки.
На земле при отключенных двигателях самолета поддержание в кабинах нормальных условий возможно при использовании наземного кондиционера, который соединяется к штуцеру (рис.2) шлангом.
Рис. 2. Штуцер для присоединения наземного кондиционера
Воздух от наземного кондиционера по поперечному коробу подается в верхние короба и через решетки распределяется по всей кабине операторов. Одновременно через клапанную коробку воздух подается в трубопроводы обогрева санузла. Клапанная коробка предотвращает расход воздуха через нижний короб, а также перетекание воздуха из правого нижнего короба в верхние короба и наоборот при работе СКВ.
При использовании СКВ горячий воздух от двигателей охлаждается в турбохолодильных установках и подается в кабины. Воздухо-воздушный радиатор продувается атмосферным воздухом, который засасывается вентиляторами турбохолодильников.
Температура подаваемого воздуха регулируется автоматически в зависимости от значения, установленного на задатчике САРТ, и фактической температуры в кабине операторов, где установлены приемники температуры. (см. рис. 3)
Рис. 3. Элементы управления и приборы контроля СКВ
На взлетном режиме двигателей отбор воздуха СКВ запрещен.
После взлета и перевода двигателей на режим ниже взлетного необходимо включить отбор воздуха СКВ.
При отклонении от нормы некоторых из основных параметров системы, что может быть вызвано выходом из строя каких-либо элементов автоматики, необходимо перейти на ручное управление подаваемого воздуха и поддерживать его расход и температуру в пределах нормы.
Система кондиционирования воздуха самолета АН-30 включает систему подачи воздуха, турбохолодильную установку и воздухо-воздушный радиатор.
Система подачи воздуха включает в себя монтаж СКВ в гондолах двигателей и в носке центроплана до распределительных кранов и предназначена для отбора воздуха от двигателей и подачи его в кабину. К ней относится также автоматический регулятор весовой подачи (АРВП) воздуха и дистанционные расходомеры.
Турбохолодильные установки смонтированы на нижних крышках капотов обеих гондол двигателей и предназначены для охлаждения горячего воздуха, отбираемого от двигателей, перед его подачей в кабину.
Турбохолодильники (ТХ) предназначены для дополнительного охлаждения воздуха, предварительно охлажденного в ВВР.
Турбохолодильная установка состоит из одного воздухо-воздушного радиатора, двух холодильников, системы трубопроводов, соединяющих их с запорным и смесительным кранами, а также воздухозаборников и каналов, подводящих и отводящих продувочный воздух. На данном самолете установлен турбохолодильник 1277ТД.
Воздухо-воздушный радиатор служит в качестве первой ступени охлаждения воздуха, подаваемого в кабину. В нем снимается большая часть тепла, и температура воздуха с 250–200°С снижается до 90–50°С. ВВР продувается атмосферным воздухом.
Система кондиционирования воздуха является важным устройством на всех воздушных судах, так как от ее работы зависит существование людей и работоспособность оборудования.
Литература:
- Воронин Г. И. Системы кондиционирования воздуха на летательных аппаратах: учебник / Г. И. Воронин — Москва: Машиностроение, 1973. – 443 с.
- Антонова Н. В. Авиационные системы кондиционирования воздуха: Учебное пособие к лабораторной работе / В. В. Ружицкая — Москва: МАИ, 2003. – 16 с.
- Руководство по технической эксплуатации самолета АН-30.
