3. ГермокабиНы самолетов

3.1. Схемы герметических кабин

Полеты современных самолетов осуществляются на высотах, где атмосферное давление не может обеспечить приемлемые условия для здоровья и работоспособности человека. С целью ограждения человека и ряда технических систем и устройств от неблагоприятных условий окружающей среды на самолетах создаются герметические отсеки-гермокабины (ГК), способные обеспечивать повышенные давления. Необходимые условия в ГК обеспечиваются системой кондиционирования воздуха (СКВ).

На самолетах используются два типа герметических кабин: атмосферные (или вентиляционные) и автономные (или регенерационные).

Тип и схема размещение ГК (см. рис. 3.1) определяются типом и назначением летательного аппарата.

Для самолетов, имеющих высоту полета до 25 ... 30 км, наибольшее распространение получили кабины атмосферного типа (неавтономные), так как вентилируются воздухом окружающей среды (рис. 3.2, в).

В кабинах атмосферного типа наддув осуществляется атмосферным воздухом. Они более просты по конструкции, в них не требуется высокая степень герметизации. Подаваемый в кабину воздух используется одновременно и для вентиляции, и поддержания требуемой температуры.

Главным недостатком атмосферных кабин является их сравнительно небольшая высотность, ограничиваемая разреженностью воздуха на больших высотах и конструктивными возможностями нагнетающих устройств.

Рис. 3.1. Схемы расположения фюзеляжной герметической кабины на различных самолетах Рис. 3.2. Схемы вентиляции и наддува герметических кабин: а) автономные с регенерацией; б) автономные со сквозной вентиляцией; в) атмосферные.

На самолетах, имеющих высоту полета свыше 25...30 км, отбор воздуха от компрессора маршевого двигателя становится нецелесообразным (большие затраты энергии). На них применяются автономные кабины.

Такие же кабины применяются и на некоторых специальных самолетах (например, самолетах сельскохозяйственной авиации для работы с ядохимикатами).

Необходимое давление и состав воздуха в автономных кабинах поддерживаются с помощью регенерационных устройств и запаса воздуха или кислорода, хранящегося в бортовых баллонах или газификаторах. Продукты дыхания удаляются с помощью специальных поглотителей или путем пропускания воздуха через регенерационные системы.

Автономные кабины более сложны в эксплуатации, чем атмосферные, и требуют зарядки сжатым воздухом или кислородом, смены поглотительных патронов и т.д. При необходимости большего потребления газа могут использоваться газификаторы с жидким кислородом. Кроме того, такие кабины должны иметь системы регулирования температуры, влажности. Особенно высокие требования предъявляются к герметизации таких кабин, чтобы уменьшить утечку воздуха. Однако в условиях высотных полетов целесообразно применять только автономные кабины.

3.2. Требования, предъявляемые к атмосфере кабины самолета

Основным назначением самолетных СКВ является создание условий, необходимых для обеспечения нормальной жизнедеятельности и работоспособности пассажиров и экипажа в полете на различных высотах и в любых климатических условиях. Поэтому атмосфера в герметических кабинах самолетов должна соответствовать физиолого-гигиеническим требованиям.

1. Давление воздуха в кабинах самолетов при изменении высоты полета должно изменяться по определенному, заранее заданному для данного типа самолета, закону.

2. Скорость изменения давления воздуха в кабинах пассажирских самолетов по абсолютной величине должна быть не более 24 Па/с на всех допускаемых режимах эксплуатации самолета.

Допускаемая для человека скорость понижения давления примерно в два раза выше скорости его повышения. Для тренированного летного состава скорость перехода с нормального давления на пониженное не должна превышать 2,66 кПа/с (20 мм рт. ст./с), а скорость повышения давления – 1,33 кПа/с (10 мм рт. ст./с). При аварийной разгерметизации кабины для всех самолетов допускается от 2,66 до 5,35 кПа/с (от 20 до 40 мм рт. ст./с).

3. Температура воздуха в кабинах пассажирских самолетов должна составлять 20 ± 5°С. Неравномерность распределения температуры воздуха не должна превышать 3°С по длине и 2°С по высоте и ширине кабины. Температура ограждений не должна отличаться от температуры воздуха более чем на 5^оС. В жаркое время года температура воздуха в гермокабине в момент посадки пассажиров должна быть на 8...10°С ниже температуры наружного воздуха, но не менее 20°С.

4. Относительная влажность воздуха в кабине пассажирского самолета в установившемся полете на крейсерской высоте должна быть в пределах 40...60%, (при допустимой – 25...60%). Верхний предел относительной влажности является оптимальным, а нижний – допустим лишь кратковременно.

5. Скорость движения воздуха в зоне головы человека в кабинах пассажирских самолетов не должна превышать 0,4 м/с, а в кабинах других самолетов – 1,5 м/с.

6. Общая интенсивность шума в кабине пассажирского самолета во время нормального полета не должна превышать 90 дБ, а при продолжительных полетах – 80 дБ. При пользовании шлемофонами допустимый уровень шума до (110 ... 115) дБ.

7. Подаваемый в кабины воздух не должен содержать пыли, плохо пахнущих веществ и вредных примесей.