6.2. Принципи побудови системи кондиціонування повітря
Системи кондиціонування призначені для підтримки тиску і температури в ГК на рівні, який забезпечує нормальну діяльність екіпажу.
Повітря надходить від компресора авіадвигуна (рис. 1.5) з температурою до 500°С і тиском до 1,6 МПа (16 кг/см ) і розділяється на два потоки. Один з них проходить систему охолодження повітря (СОП), а другий прямо надходить у змішувач (З), де обидва потоки змішуються і подаються в ГК. Розподілом повітря керує регулятор температури (РТо) за сигналом датчика температури (ДТо) у ГК. Регулятор тиску (РТ) по сигналу датчика тиску (ДТ) керує клапаном випуску (КВ) повітря кабіни в атмосферу. Для охолодження повітря використовуються паливно-повітряні теплообмінники і турбохолодильники.
Рис. 1.5. Функціональна схема системи кондиціонування повітря
7. Засоби регулювання температури і тиску повітря
7.1. Програми регулювання тиску повітря в герметичній кабіні літака
Найбільш сприятливим з фізіологічної точки зору є нормальний тиск у кабіні. Однак у таких випадках на великих висотах буде виникати значний перепад тиску між кабіною й атмосферою і при розгерметизації кабіни ймовірність баротравм екіпажу буде високою. Тому на військових літаках прагнуть досягти максимально можливого зниження перепаду тиску між кабіною й атмосферою.
Тиск у ГК регулюється за спеціальними програмами. Характерними ділянками програми для важких літаків (рис. 1.6, а) є зони І – вільної вентиляції, II – постійного абсолютного тиску, III – постійного надлишкового тиску щодо стандартної атмосфери.
У програмі для легких літаків (рис. 1.6, б) зона II є зоною перемінного тиску.
Рk = РН.О + k·(РН - РН.О)
де РН.О — барометричний тиск на початку даної ділянки.
Рис. 1.6. Програми регулювання тиску в ГК літака
Застосування такої програми дозволяє зменшити швидкість зміни тиску в ГК при вертикальних маневрах літака за рахунок вибору коефіцієнта k.
Програма регулювання (рис. 1.6, а) реалізується за допомогою регулятора тиску (рис. 1.7). Він складається з таких вузлів: регулятора абсолютного тиску І, регулятора надлишкового тиску II і випускного клапана III.
На висотах менше 2 км клапан 2 відкритий, тиск у порожнинах А і В дорівнює атмосферному тому, що повітря, яке надходить у ці порожнини через дюзу 5 з кабіни, скидається в атмосферу через дюзу 6. Надлишки повітря з кабіни, виходять через випускний клапан 8, піднімаючи його своїм тиском, що діє на мембрану 7. Зі збільшенням висоти сильфон 1 розширюється, прикриваючи клапан 2. Тиск у порожнинах А й В зростає. У результаті клапан 8 зменшить викид повітря в атмосферу і буде підтримувати тиск у кабіні постійним. При досягненні висоти 7 км клапан 2 цілком закриється і в роботу вступить регулятор надлишкового тиску, що подається в порожнину через дюзу 6. Мембрана 4 відкриває клапан 3, забезпечуючи зменшення тиску в порожнинах А і В, що приводить до відкриття клапана випуску і зменшення тиску в кабіні.
Рис. 1.7. Схема регулятора тиску:
1 – сильфон; 2, 3 – клапани; 4 – мембрана; 5, 6 – дюзи; 7 – мембрана; 8 – клапан випуску
7.2. Способи регулювання температури повітря в герметичній кабіні літака
Регулювання температури повітря в кабіні (рис. 1.8) відбувається таким чином:
Чутливим елементом регулятора є біметалічна спіраль 1, яка переміщує важіль 2, що замикає контакт 7.
На важіль діють такі моменти: момент біметалічної спіралі, момент задатчика температури 3 і момент електромагніта 4 зворотного зв'язку. Якщо температура в кабіні дорівнює заданій, то контакти 7 розімкнуті. При відхиленні температури від заданої, важіль 2 повертається і замикає один з контактів 7. У результаті в обмотку збудження двигуна 6 подається електричний струм і двигун повертається, переміщаючи заслінки крана розподільника (КР) убік, що відповідає компенсації відхилення температури від заданої. Одночасно переміщається повзунок потенціометра 5 зворотного зв'язку, змінюючи струм в обмотках електромагніта 4 так, щоб врівноважились моменти, що діють на важіль 2, і контакти 7 розімкнулися.
Рис. 1.8. Схема регулятора температури:
1 – біметалічна спіраль; 2 – важіль; 3 – задатчик температури; 4 – електромагніт;
5 – потенціометр; 6 – двигун; 7 – контакти