2. Системы обеспечения жизнедеятельности экипажей воздушных судов

1. Назначение и основные элементы систем обеспечения жизнедеятельности экипажа

Системы обеспечения жизнедеятельности экипажей ЛА представ­ляют собой комплекс технических средств, обеспечивающих нор­мальную работоспособность экипажей на всех режимах полета и в экстремальных ситуациях.

В состав систем обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) экипажа ЛА входят:

2. Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в гермокабине.

3. Системы кислородного питания (СКП) экипажа.

4. Защитное снаряжение членов летного экипажа.

Следует отметить, что СОЖ оказывают непосредственное влияние на безопасность полетов, боевую готовность и боевую эффективность ЛА.

2. Системы кондиционирования воздуха в гермокабинах

Системы кондиционирования воздуха предназначены для поддер­жания давления, температуры, влажности и скорости изменения дав­ления в гермокабине на уровне, обеспечивающем нормальную жизне­деятельность экипажа.

В зависимости от способа обеспечения кондиционирования возду­ха в гермокабине различают гермокабины вентиляционного и регенерационного типа.

В авиации современные ЛА оснащаются гермокабинами вентиля­ционного типа, в которых непрерывно осуществляется вентиляция воздухом, отбираемым от компрессора авиадвигателя. При этом воз­дух, выходя из кабины, уносит в атмосферу продукты жизнедеятель­ности экипажа (углекислый газ и пары воды).

Гермокабины регенерационного типа полностью изолированы от внешней среды. Такие гермокабины используются на космических ЛА, а также на самолетах, для которых по условиям полета недопус­тим отбор воздуха от компрессора авиадвигателя.

Системы кондиционирования воздуха в гермокабине вентиляцион­ного типа включают в себя (рис. 2):

регулятор давления воздуха в гермокабине Р_K;

регулятор температуры воздуха в кабине t_K;

регулятор расхода воздуха;

агрегаты охлаждения воздуха.

Воздух, отбираемый от компрессора К авиадвигателя с температу­рой 300...500°С и давлением 8...16 кг/см², подается через регулятор расхода воздуха (РРВ) к крану-распределителю (КР).

Регулятор расхода воздуха поддерживает постоянную величину подачи воздуха в кабину, обеспечивая независимую работу регулятора давления.

В кране-распределителе воздух распределяется на два потока. Один, являясь горячей магистралью, проходит через обратный клапан (ОК) и коллектор прямо в гермокабину (ГК). Другой поток проходит через агрегаты охлаждения воздуха (АОВ), образуя холодную магист­раль. Воздух холодной магистрали через обратный клапан и коллектор также подается в гермокабину.

Рис. 2

В качестве агрегатов охлаждения воздуха на современных самоле­тах используются воздухо-воздушные радиаторы (ВВР) и турбохолодильные установки (ТХУ), в которых расширяющийся воздух совер­шает работу и за счет этого охлаждается до температуры +5...-50°С.

Поддержание заданной в ГК температуры осуществляется путем перераспределения потока воздуха от компрессора авиадвигателя по горячей и холодной магистралям с помощью крана-распределителя (КР), управляемого исполнительным механизмом (ИМ) регулятора температур.

На отечественных ЛA применяются 3 инфицированные регуляторы температуры типа РТВК-45М, РТВК-67 и АРТ-56, в состав которых входят датчик температуры (ДГ) − термостат и исполнительный меха­низм (ИМ) − реверсивный электродвигатель постоянного тока.

В качестве чувствительного элемента датчика температуры, вос­принимающего изменение температуры в кабине t_K, используется в РТВК-45М биметаллическая спираль, а в РТВК-67 и АРТ-56 − термо­резисторы.

Датчики температуры во всех регуляторах имеют зачатчик темпе­ратуры в ГК со шкалой, с помощью которой устанавливается заданная температура в кабине t_K3.

Электросхема регулирования температуры воздуха в кабине

Состав:

1. Задатчик температуры потенциометрического типа.

2. Приемник температуры типа П-97 (термосопротивление).

3. Блок управления (БУ)

4. Заслонки холодной и горячей линии.

5. Блок реле автоматики

6. Переключатель «Питание кабины»

7. Автомат горячее холодное (авт. гор/холл)

8. Автомат защиты кнопочный АЗК «Кондиционирование»

Основные технические данные:

- Электропитание постоянным током с напряжением 27В. Потребляемый ток не более 0,7 мА.

- Погрешность регулирования температуры в точке +20 не более 0,75.

- Диапазон регулятора температуры 0…150.

- Погрешность в крайних точках не более 1,25.

Наиболее благоприятным с физиологической точки зрения являет­ся давление в кабине Р_к, равное 760 мм рт. ст.

Однако поддерживать такое давление на всех высотах полета нера­ционально, так как при значительных перепадах давления требуется создание кабины повышенной прочности (большой массы) и увеличи­вается возможность возникновения декомпрессионных расстройств у экипажа в случае внезапной разгерметизации кабины при ее боевом повреждении. В связи с этим на военных самолетах при подъеме на высоту стремятся к снижению перепада давления между кабиной и атмосферой. При этом необходимо обеспечить, чтобы абсолютное давление в кабине на максимальных высотах было бы не менее 230 мм рт. ст., при котором возникает явление аэроэмболизма.

Зависимость давления в гермокабине Р_K от высоты полета Н при­нято называть законом регулирования давления, который, как правило, определяется оперативно-тактическим назначением и маневренностью самолета.

На рис. 1 приведены два типовых закона регулирования давления в кабине отечественных ЛA.

Один для тяжелых самолетов ДА и ВТА, реализуемый автоматиче­ским регулятором давления типа АРД-54, а другой − для маневренных самолетов ФА, реализуемый АРД-57.

Рис. 1. Два типовых закона регулирования давления в кабине отечественных ЛA.

АРД-54 и АРД-57 состоят из датчика давления − командного при­бора (КП) и исполнительного устройства − выпускного клапана (Кл).

АРД-54 обеспечивает регулирование давления воздуха в кабине Р_K в соответствии с графиком 1 (рис. 1) для нормального режима и с графиком 2 − для боевого режима работы.

Оба закона регулирования давления в кабинах тяжелых самолетов (рис. 1 кривые 1 и 2) имеют три характерных участка:

• участок I свободной вентиляции ;

• участок II постоянного абсолютного давления P_K = const;

• участок III постоянного избыточного давления относительно стандартной атмосферы ΔР = Р_K−Р_H = сonst.

Из графиков видно, что максимальный перепад давления ΔР со­ставляет в нормальном режиме 300 мм рт. ст. и 147 мм рт. ст. − в боевом режиме работы.

Перевод АРД-54 с нормального режима работы на боевой осущест­вляется путем включения электромагнитного клапана, расположенного в командном приборе.

В законе регулирования давления в кабинах легких самолетов (кривая 3), реализуемом АРД-57, участок II является участком пере­менного давления, а на участке III обеспечивается постоянное избы­точное давление 220 мм рт. ст.

На командных приборах АРД имеются трехпозиционные краны. При наземной проверке избыточного давления кран устанавливается в положение "Проверка", а при проверке герметичности кабины − в по­ложение "Выключено". После завершения наземных проверок кран АРД должен быть установлен в положение "Работа" и законтрен.

В полете необходимо периодически контролировать по УВПД (указателю высоты и перепада давления) величину перепада давлений между кабиной и атмосферой.