143

Министерство образования и науки Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ

КАФЕДРА КОНСТРУКЦИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

А.П. КЛЮШКИН, Е.А. Першин

ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТОВ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

КАЗАНЬ 2013

Оборудование самолетов. Учебное пособие. Клюшкин А.П., Першин Е.А. 2013 г.

В учебном пособии представлены сведения по основным системам самолетов, обеспечивающие как нормальную жизнедеятельность человека, так и безопасность полетов в различных условиях эксплуатации летательных аппаратов. В данном издании рассмотрены назначение, функциональные схемы этих систем, а также даны описания принципов работы основных агрегатов, входящих в эти системы.

Изложены основы расчета характерных показателей как отдельных агрегатов, так и некоторых систем. Это позволяет получать адекватные результаты, при определенных упрощениях, при проектировочных и проверочных расчетах.

Учебное пособие соответствует учебной программе курса «Оборудование самолетов» специальности «Самолето - и вертолетостроение» – 160201 и предназначено для студентов авиационных ВУЗов этой специальности.

Основные условные обозначения сокращения и индексы Основные условные обозначения

H, h – высота полета, м (км)

p – давление газа, Па

ρ – плотность газа, кг/м³

Г – процентное содержание кислорода в воздухе

– парциальное давление кислорода в легких, Па

β_отн – коэффициент относительного расширения газов

р_ко – давление в кабине до разгерметизации, Па

р_к – давление в кабине после разгерметизации, Па

τ,t – время

Т – температура, К

n – коэффициент перегрузки

g – ускорение свободного падения, м/с²

f – площадь, м²

Q_i – потребный объем кислорода, л

q – легочная вентиляция, л/мин

V_б – емкость баллона, л

z – количество газификаторов

g_ут – удельные утечки воздуха, л/час.м³

F_гк – удельная площадь эквивалентного отверстия, мм²/м³

W_гк – объем гермокабины, м³

R – универсальная газовая постоянная, Дж/кг∙К

m_п – количество воздуха, подаваемое в гермокабину, кг

m_в – количество воздуха, выпускаемое из гермокабины, кг

m_ут – количество воздуха, утекающее из гермокабины, кг

V_y – вертикальная скорость, м/с

Q – тепловой порок, Вт

η – коэффициент полезного действия

с_р – удельная теплоемкость рабочего тела, Дж/кг∙К

Основные сокращения

ГК – гермокабина

ППК – противоперегрузочный костюм

АД – автомат давления

ТРЖК – транспортный резервуар жидкого кислорода

СКГ – самолетный жидкостный газификатор

КП – кислородный прибор

КМ – кислородная маска

КЖ – компенсирующий жилет

ВКК – высотно-компенсирующий костюм

ГШ – гермошлем

ЗШ – защитный шлем

ОК – обратный клапан

СКВ – система кондиционирования воздуха

ВВР – воздухо-воздушный радиатор

ТО – теплообменник

ВВТ – воздухо-воздушный теплообменник

ВЖИ – воздухо-жидкостной испаритель

ТВТ – топливно-воздушный теплообменник

ТХ (ТХМ) – турбохолодильник (турбохолодильная машина)

КПД – коэффициент полезного действия

ПК – предохранительный клапан

АРН – автомат регулирования напора

ССП – система сигнализации пожара

ДПИ – датчики первичной информации

ППС – противопожарная сигнализация

НГ – нейтральный газ

ПОС – противообледенительная система

ЭИ ПОС – электроимпульсная ПОС

Индексы

H, h – параметр высоты полета

альв – альвеолы

кисл – кислород

пр – продольный

попер – поперечный

эк – экипаж

пасс – пассажир

пот – потери

п – подача

в – выпуск

гк – гермокабина

доп – допустимый

а – атмосфера

ст – стенка

об – оборудование

ост – остекление

с – лучистая энергия поглощения

пог – пограничный

гор – горячая стенка

хол – холодная стенка

* – параметр торможения

вх – вход

вых – выход

др – дроссель

ред – редуктор

Введение

Современные летательные аппараты решают широкий круг вопросов, как в гражданской, так и в военной областях. Увеличение скоростей и высот полетов и постоянное усложнение задач авиации привело к необходимости создания на самолетах комплекса систем. Совокупность этих систем обеспечивает не только решение каждой конкретной задачи, но и создает необходимые условия жизнедеятельности и безопасности, как экипажа, так и пассажиров.

Современный летательный аппарат, в общем случае, имеет в своем составе следующие основные компоненты (системы):

1. планер;

2. силовая установка;

3. взлетно-посадочные устройства;

4. система управления;

5. энергосистема (гидро и пневмосистемы);

6. электросистема;

7. пилотажно-навигационная система;

8. радиотехническое оборудование;

9. системы жизнеобеспечения;

10) пассажирское или специальное оборудование.

Независимо от типа и назначения любой самолет обязательно оснащен системами 1…4. В соответствии с Едиными нормами летной годности гражданских транспортных самолетов, последние оснащаются дополнительными функциональными системами (8,9,10) и бортовым оборудованием (5,6,7).

Учитывая специфику изучаемой дисциплины, в данном учебном пособии рассматриваются следующие подсистемы ЛА:

- индивидуальные системы обеспечения жизнедеятельности;

- системы кондиционирования воздуха;

- гидравлические и газовые системы;

- противопожарное оборудование;

- противообледенительное оборудование.

Следует отметить, что указанные подсистемы создаются неразрывно с проектируемым самолетом, и они обретают необходимую «архитектуру» только на конкретном самолете.