Описание основных компонентов

А. Выпускной клапан (рис.2.17)

Рис.2.17

Выпускной клапан САРД предназначен для поддержания в гермокабине избыточного давления и ограничения разряжения. Для обеспечения высокого уровня комфорта в пассажирском салоне выпускной клапан установлен в подпольном пространстве в районе центроплана на гермошпангоуте. Выпускной клапан имеет два режима работы: автоматический и ручной. Электропривод состоит из редуктора с тремя приводами – два автоматических (основных) и ручного (резервного) управления. Клапан изменяет расход воздуха согласно командам блоков управления КСКВ.

Б. Наземный клапан

Наземный клапан (по конструкции подобен выпускному клапану) уменьшает перепад давления в гермокабине. На земле всегда открыт, во время полёта клапан закрыт. Расположен наземный клапан в подпольном пространстве на заднем гермошпангоуте гермокабины. Электропривод поворачивает заслонку. Исполнительный механизм наземного клапана оснащен принудительным ручным приводом.

В. Предохранительный клапан (рис.2.18)

Предохранительный клапан предназначен для обеспечения безопасного перепада давления между гермокабиной и атмосферой, путём перепускания воздуха в прямом или обратном направлении. Предохранительные клапаны размещёны на заднем гермошпангоуте гермокабины за задней кухней.

Рис.2.18

Работа

А. Функционирование САРД в автоматическом (основном) режиме.

Канал А блоков управления КСКВ регулирует давление в гермокабине с помощью открытия выпускного клапана в соответствии с встроенными законами регулирования. Основной режим — это автоматическое регулирование (без участия экипажа) на земле и в

полёте перепада давления в гермокабине и скорости изменения давления в зависимости от:

- высоты полёта самолёта, вертикальной скорости самолёта и барометрической коррекции изменения давления, полученной от систем самолёта;

- выбранной высоты аэродрома посадки (полученной автоматически от комплекса авионики или заданной лётчиком вручную);

- вынужденной посадки на воду или аварийной разгерметизации (выполняемой вручную лётчиком);

- сигнала обжатого состояния шасси;

- открытого положения дверей и люков (для начала наддува гермокабины);

- положения рычага управления двигателями (РУД);

- положения выпускного и наземного клапанов (полностью открытое или полностью закрытое);

- расхода воздуха в салоне.

Канал А блоков управления КСКВ регулирует давление в гермокабине в зависимости от полученной информации. Заданное значение давления сравнивается с давлением в салоне и блоки управления КСКВ изменяют положение заслонки выпускного клапана для устранения существующей разницы.

Б. Функционирование САРД в ручном режиме

Ручное регулирование давления в гермокабине осуществляется с пульта управленияв случае отказа обоих автоматических каналов САРД или по желанию летчика. Ручной режим управления САРД осуществляется нажатием на кнопку MODE. Скорость изменения давления в гермокабине устанавливается задатчиком и регулируется

блоком управления КСКВ 1 по резервному (ручному) каналу В с помощью открытия или закрытия выпускного клапана.

В. Режимы работы САРД на земле и в полёте.

(1) Автоматическая разгерметизация на земле

При приземлении самолёта, во избежание резких перепадов давления, блоки управления КСКВ поддерживают положительный перепад давления в гермокабине. Автоматический режим регулирует давление в салоне при приземлении, равное давлению на аэродроме приземления с заданным превышением, которое эквивалентно высоте приземления минус 91 м над уровнем моря. Автоматическая разгерметизация включается, когда шасси находится в обжатом положении, а РУД находится в положении МАЛЫЙ ГАЗ.

(2) Автоматическая предварительная герметизация на земле

Автоматическая предварительная герметизация на земле предотвращает скачки давления в гермокабине во время разбега при взлёте (в момент отрыва самолёта). Режим автоматической предварительной герметизации включается, когда шасси находится в обжатом положении, а РУД в положении МАЛЫЙ ГАЗ. В случае взлёта с подачей кондиционированного воздуха, давление в гермокабине регулируется за счёт скорости повышения давления. В случае взлёта без подачи кондиционированного воздуха выпускной клапан закрывается.

(3) Полёт в нормальном режиме

(а) Взлёт

Для предотвращения резкого изменения давления в гермокабине во время разбега самолёта, происходит автоматический наддув, пока давление в гермокабине не достигнет значения давления на высоте аэродрома взлёта минус 91м. Автоматический наддув гермокабины начинается, когда шасси находится в обжатом положении, а РУД в положении МАЛЫЙ ГАЗ.

(б) Набор высоты

При отрыве самолёта от земли блоки управления КСКВ управляют скоростью изменения «высоты» в гермокабине пропорционально вертикальной скорости самолёта. Максимальная скорость набора высоты определяется для самолёта с минимальной массой и не может превышать 2.62 м/с.

(в) Крейсерский полёт

«Высота» в гермокабине регулируется в соответствии с высотой полёта самолёта. Максимальный перепад давления составляет 0, 6атм при максимальной высоте полёта самолёта 12 500м, что обеспечивает давление в гермокабине соответствующей высоте 2400м.

(г) Снижение

При снижении самолёта «высота» в гермокабине понижается пропорционально скорости снижения самолёта. С учётом комфорта пассажиров выбрана номинальная скорость снижения минус 2.3м/с. Если самолёт снижается в аварийном режиме, скорость снижения не может быть ниже минус 5.08м/с. Блоки управления КСКВ автоматически обеспечивают изменение давления в гермокабине без участия экипажа.

(д) Руление

После касания самолётом ВПП шасси находится в обжатом положении, а РУД в положении МАЛЫЙ ГАЗ. Начинается автоматическая разгерметизация гермокабины, полностью открываются выпускной и наземный клапаны.

(4) Режим предотвращения наддува

Все двери и люки должны быть закрыты и заблокированы, без этого наддув гермокабины самолёта невозможен.

(5) Режим вынужденной посадки на воду

Режим вынужденной посадки на воду активируется нажатием на кнопочный переключатель на пульте управления. Процедура выполняется автоматически. При этом происходит:

- отключение обоих установок охлаждения воздуха (УОВ);

- разгерметизация гермокабины;

- закрытие выпускного и наземного клапанов.

(6) Режим аварийной разгерметизации

Аварийная разгерметизация возможна при работе САРД в автоматическом и ручном режимах. Она используется при появлении дыма в гермокабине. Разгерметизация служит для удаления дыма из гермокабины за счёт быстрого сброса воздуха в атмосферу.

(7) Режим ограничения «высоты» кабины

Давление в гермокабине измеряется датчиком давления, входящим в состав канала В блока управления КСКВ 2. Когда «высота» в гермокабине превышает 4420м по сигналу от блока управления КСКВ выпускной клапан закрывается. Клапан остаётся закрытым до тех пор, пока «высота» в кабине не станет ниже 4270м.

На отечественных самолетах 2-4 поколений в САРД широко используются анероидно-мембранные приборы, работающие в автоматическом режиме. В качестве примера рассмотрим систему регулирования давления в кабине самолета Ту-154М.

Система регулирования давления в кабине состоит из двух элементов (см. Рис.2.19): командных приборов 1 и выпускных клапанов 2 с повторителем, связанных между собой трубопроводом 3. Обычно командных приборов два: основной и дублирующий. Количество выпускных клапанов определяется объемом кабины, количеством подаваемого в кабину воздуха и др.

Так как закон регулирования давления в гермокабине имеет обычно две зоны: зону постоянного абсолютного давления (до высот около 7200м) и зону постоянного избыточного давления (на высотах более 7200м), то командный прибор также имеет два узла: узел абсолютного давления и узел избыточного давления. Узел абсолютного давления состоит из вакуумного сильфона 4, тяги 5, пружины 6, мембраны 7 и игольчатых клапанов 8 и 9. В узле избыточного давления также имеется сильфон 10, внутренняя полость которого сообщается с атмосферой трубопроводом 11, тяга 12, пружина 13 и клапан 14. Как видно, узлы отличаются типами сильфонов: в узле абсолютного давления имеется вакуумный сильфон, внутри которого давление практически равно нулю и деформирующийся под действием абсолютного давления, а в узел избыточного давления входит сильфон, внутренняя полость которого соединена с атмосферой. Поэтому он деформируется под действием разности давлений: давления, действующего на внешнюю поверхность сильфона (кабинного давления), и атмосферного давления внутри сильфона, то есть речь фактически идет об измерении избыточного давления в кабине по сравнению с атмосферным. Полость А командного прибора 1 соединена с кабиной через дроссельное отверстие 15 с фильтром 27.

Рис.2.19

С помощью ручки 16 изменяется предварительное натяжение пружины 13 и прибор настраивается на заданное избыточное давление, а с помощью ручки 17 регулируется натяжение пружины 6 и задается давление начала герметизации. Рукояткой 18 перемещается игольчатый клапан 9, чем ограничивается скорость нарастания давления в кабине. Ручки 16, 17 и 18 имеют фиксаторы, предотвращающие самопроизвольные их перемещения.

В выпускном клапане 2 имеются мембрана 19 с игольчатым клапаном 20 и тарельчатый клапан 21 с мембраной 22. Полость Г клапана соединена с гермокабиной через дроссельное отверстие с фильтром 25.

Работа.

Внутренняя полость А командного прибора через дроссель 15 соединена с кабиной, поэтому в ней давление практически равно кабинному, т.е. оно возрастает по мере увеличения давления в гермокабине. В начале подъема самолета до высоты приблизительно 7200м перепада давления на сильфоне 10 недостаточно, чтобы преодолеть предварительное натяжение пружины 13. Т.е. до указанной высоты узел относительного давления командного прибора 1 не работает. Поэтому при повышении давления в кабине за счет наддува от системы СКВ в первую очередь начнет деформироваться вакуумный сильфон 4, давление в полость Б которого из полости А передается по трубопроводу 23 через игольчатый клапан 9. Если давление в кабине станет больше заданного, то усилие создаваемое на сильфоне 4 за счет перепада давлений (кабина - вакуум) станет больше усилия затяжки пружины 6. Вакуумный сильфон 4 сожмется и клапан 8 переместится вниз (по рисунку) и соединит полость А с атмосферой, т.е. давление в полости А упадет. По трубопроводу 3 это падение давления передается в полость В повторителя, находящегося над выпускным клапаном. Это понижение давления приводит к перемещению вверх мембраны 19 с игольчатым клапаном 20, который отходит от отверстия и соединяет таким образом с атмосферой полость Г, находящуюся над тарельчатым выпускным клапаном 21. Давление в полости Г понижается, а на мембрану 22 снизу действует кабинное давление, то есть снизу давление больше, чем сверху, поэтому клапан 21 поднимается и воздух из кабины начинает стравливаться в атмосферу. Давление в кабине, а соответственно в полости А при этом понижается, сильфон 4 разжимается и клапан 8 закрывается. Это приводит к увеличению давления в полостях А, Г и закрытию клапанов 20 и 21. Цикл регулирования давления закончен. Дальнейший наддув кабины приводит к увеличению в ней и в полости А давления, сжатию сильфона 4 и цикл повторяется.

Набор высоты связан со снижением атмосферного давления, то есть давление в сильфоне 10 постепенно уменьшается, т.к. его внутренняя полость через трубопровод 10 связана с атмосферой, и на некоторой высоте перепад давления на сильфоне 10 таков, что этого усилия достаточно для преодоления предварительной затяжки пружины 13. Таким образом, в работу включается узел относительного давления командного прибора 1. При этом сильфон 4 остается недеформированным, и узел абсолютного давления выключается из работы. Такой переход с управления выпускным клапаном от узла абсолютного давления и узлу относительного давления происходит на высоте порядка 7200м. До высоты практического потолка управление выпускным клапаном осуществляется блоком относительного давления командного прибора.1.

Если на высоте свыше 7200м избыточное давление в кабине станет выше заданного, то уже будет деформироваться сильфон 10, что приводит к открытию клапана 14, понижению давления в камерах А, В и Г. Далее работа системы подобна вышеописанной от узла абсолютного давления.

Для предотвращения резкого изменения давления в кабине (выше 0, 18 мм.рт.ст/мин), например при снижении с вертикальной скоростью выше 3 м/с, используются мембраны 7 и игольчатый клапан 9. При повышении давления в кабине и полости А командного прибора1, соответственно, оно по трубопроводу 23 через клапан 9 передается в полость Б. Если клапан 9 полностью закрыт, то передачи давления не происходит. Если проходное сечение клапана велико, то скорость передачи давления будет высокой. Уменьшая проходное сечение клапана 9 ручкой 18, можно увеличивать время передачи управляющего давления из одной полости в другую. Клапан регулируется таким образом, чтобы скорость изменения давления в кабине не превышала 0, 18 мм рт.ст./мин. При этом давление в камере Б не успевает за изменением давления в полости А, что приводит к перепаду давления на мембране 7 и ее деформации. Перемещение мембраны 7 приводит к перемещению клапана 8 и соединению полости А с атмосферой. Кроме того, мембрана 7 вступает в работу в случае быстрого набора высоты, когда в полости А давление будет уменьшаться быстрее, чем в полости Б. При этом на мембране 7 создается перепад давления, она деформируется и прикрывает клапан 8. Давление в полостях А и В повышается. При этом выпуск воздуха из кабины через выпускной клапан 21 уменьшится, что приведет к требуемому уменьшению скорости изменения давления в кабине.

Выпускной клапан может также выполнять функцию вакуум клапана, т.е. пропускать атмосферный воздух в кабину, в случае если атмосферное давление выше кабинного. Мембрана 26 выпускного клапана служит демпфирующим элементом, исключающим влияние колебаний давления воздуха на выходе из клапана на его работу, для чего полость Е над мембраной 26 соединена с кабиной через отверстие 24.

Агрегаты СКВ

ТУРБОХОЛОДИЛЬНИК

Трубка Вентури

Трубка Вентури: усредняющие камеры 1 - для выравнивания давления; конфузор 2; горловина 3; диффузор 4

Расход определяется выражением:

где

Q — объемный расход жидкости

C — экспериментальный коэффициент, отражающий потери внутри расходомера,

A₁ и A₂ — площади сечения трубопровода и горловины соответственно,

ρ — плотность жидкости или газа,

P₁ и P₂ — статические давления на входе трубы и в горловине.

В случае измерения расхода газа в выражение вводят коэффициент сжимаемости газа.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67