2.3.5. Воздухопроводы

На пассажирских самолётах общая длина воздухопроводов СКВ дос­тигает нескольких сот метров, а масса – 500...600 кг, что составляет 40...50 % массы всей системы. Воздухопроводы СКВ располагаются в гондолах двигателей, центроплане, проходят по пассажирским салонам, кабине экипажа. Трубы диаметром от 4 до 200 мм обеспечивают транс­портировку воздуха с температурами от –40 до +600 °С и давлением до 2,6 МПа.

В основе проектирования воздухопровода лежат следующие положения:

- минимальный вес и высокая надёжность в эксплуатации в течение всего технического ресурса самолёта;

- геометрические размеры (диаметр и конфигурация) должны обеспе­чивать допустимое гидравлическое сопротивление;

- применение современных технологий при изготовлении (автоматиче­ская сварка, цельнотянутые трубы и т.п.) и монтаже (взаимозаменяе­мость отдельных участков); обеспечение компенсации температурных расширений и деформаций мест крепления на ЛА, герметичности возду­хопровода.

Воздухопроводы изготавливаются из алюминиевых сплавов АМг или АМц, из стали Х18Н9Т, титановых сплавов ОТ4 или из армированных неметаллических материалов.

Весь воздухопровод можно условно разбить на три участка, как показано в табл. 2.

Для обеспечения минимальных масс труб желательно повышать ско­рость движения воздуха, но это приводит к росту гидравлического сопро­тивления, повышению шумов и вибраций воздухопроводов. На основании опыта эксплуатации можно рекомендовать следующие предельные скорости движения воздуха в воздухопроводах:

- внутри кабин для пассажирских самолётов 15...20 м/с, для маневрен­ных – до 30 м/с;

- вне кабин до 100 м/с;

- во вспомогательных устройствах (для продува ВВТ, загрузки ТХ) на отдельных режимах полёта до 300 м/с и выше.

На воздухопровод воздействуют нагрузки, обусловленные внутрен­ним давлением, монтажными и температурными деформациями, сосре­доточенными массами (стыки труб, агрегаты), знакопеременными на­грузками при пульсации движущейся среды, вибрациями и т.п. Толщи­на стенок труб выбирается из прочностных расчётов по допустимому напряжению материалов при максимальной эксплуатационной темпера­туре стенки.

Таблица 2

Характеристики участков магистрали СКВ

	Участок системы
Параметр	от компрессора до первичного узла охлаждения	от ВВТ до ТХ	от ТХ до кабин и внутри кабин
Температура, °С	150...600	50...200	–40...+15
Давление, МПа	0,2...2,6	0.2...0.9	0,20...0,04
Материал	Х18Н9Т	ОТ4, АМг	АМг, АМц, неметаллы

Для применяемых в СКВ воздухопроводов с учётом их диаметров и материалов, температур и давлений воздуха толщина стенки трубы в ос­новном определяется технологией изготовления воздухопровода, в част­ности возможностями сварки. Исходя из этого толщина стенки для воз­духопровода из стали Х18Н9Т составляет 0,6...0,8 мм, из титанового сплава ОТ4 – 0,8...1 мм, из алюминиевых сплавов – 1...1,2 мм.

Монтажные напряжения в воздухопроводах часто возникают из-за неточности изготовления патрубков. Для их компенсации применяются технологические компенсаторы в виде сильфонов, специальные фланцевые стыки или прорезиненные муфты. В полёте при прохождении по воз­духопроводам горячего воздуха они разогреваются до 500...600 °С и удли­няются. Удлинения, приходящиеся на каждый метр длины трубопровода, для стальных труб достигают 1,74 мм, для труб из титанового сплава – 0,96 мм, для труб из алюминиевого сплава – 2,5 мм на каждые 100 °С нагрева. Поэтому в конструкциях должны быть предусмотрены температурные компенсаторы.