2.3. РЕГУЛИРОВАНИЕ ДАВЛЕНИЯ В КАБИНЕ
Для регулирования давления в кабине с необходимой скоростью его изменения согласно заданному закону (рис. 2.42) имеются системы регулирования давления, эжектирования и обогрева бортовых штуцеров.
Заданный закон изменения давления поддерживается путем сброса определенного количества воздуха, поступающего в кабину по системе кондиционирования в атмосферу через выпускные клапаны 4870Т.
Системы эжектирования и обогрева штуцеров являются вспомогательными. Они повышают надежность и улучшают характеристики системы регулирования давления.
Система регулирования давления включает в себя два регулятора давления воздуха 2077АТ № 1, 2, 15, 17 (рис. 2.43), четыре выпускных клапана 4870Т №№ 1÷4 36, 39, 41, 42, восемь электроклапанов 2259Т 38, 40, шесть фильтров ПВФ-12-1, 12 — по одному «а каждый регулятор 2077АТ и клапан 4870Т, трубопроводы, шланги 37.
Рис. 2.42. Изменение давления в кабине в зависимости от высоты полета:
1— максимальная условная высота в кабине при эксплуатации самолета; 2 — диапазон поправок, связанных с изменением барометрического давления;
3 — международная стандартная атмосфера (МСА); 4 — абсолютное давление в кабине при эксплуатации самолета; 5—минимально допустимое давление в кабине; 6 — допустимое абсолютное давление; 7 — перенаддув.
Регулятор 2077АТ № 1 работает при нормальном функционировании системы, а дублирующий 2077АТ № 2 — когда выходит из строя основной.
Установка четырех выпускных клапанов позволяет осуществить более равномерный сброс воздуха из кабины в атмосферу, что дает хорошую вентиляцию и исключает возникновение застойных зон.
Регуляторы и выпускные клапаны соединены между собой, с кабиной и атмосферой трубопроводами и шлангами.
Каждый штуцер, выведенный за кабину, имеет надпись. Эти штуцера и линии трубопроводов — трех видов. К первому относятся трубопроводы 3, 10, по которым поступает только сигнал давления, а расход воздуха отсутствует — это линии статического давления.
Они герметичны, заканчиваются штуцерами 7, 29, 31, 45, 47, 49 имеют надписи: «Статика 2077АТ № 1, № 2, «Статика 4870Т № 1÷4»
123
Рис. 2.43. Система регулирования давления, эжектирования и обогрева штуцеров
124
Спецификация к рисунку 2.43.
(Система регулирования давления, эжектирования и обогрева штуцеров):
1, 25 —передняя « задняя камеры разрежения системы эжектирования; 2 — трубопроводы системы эжектирования; 3, 10 — линия статического давления 4870Т №№ 1÷4 и 2077AT №№ 1, 2; 4 — линия атмосферная 4870Т; 5 — линия основная атмосферная 4870Т; 6 — кожух обогрева трубопроводов статического давления; 7, 49 — бортовые штуцера «Статика 2077АТ №№ 1, 2; 8, 23 — передняя и задняя ветви системы обогрева штуцеров; 9 — линия
атмосферная; 11 — ручка узла избыточного давления; 12 — фильтр 11ВФ-12-1; 13 — трехходовой кран 2077АТ; 14 — ручка узла абсолютного давления; 15 —регулятор давления воздуха 2077AT № 1; 16 — ручка узла скорости изменения давления; 17— регулятор давления воздуха 2077AT № 2; 18 — линия командного сигнала давления;19, 20 — выключатель ВГ-15К; 21 — концевой выключатель; 22 — электроклапан 4073Т; 24, 51 — задний и передний кожухи обогрева штуцеров; 26, 27, 52, 53 — бортовые штуцеры
«Атмосфера 4870Т №№ 3, 4, 1. 2 основной»; 28, 55— сопла; 29, 31, 45, 47 — бортовые штуцеры «Статика 4870Т №№ 3, 4, 1, 2»; 30, 32, 46, 48 — бортовые штуцера «Атмосфера 4870Т №№ 3, 4, 2, 1»; 33, 34, 43, 44— бортовые штуцера «Атмосфера 4870Т №№ 3, 4, 2, 1 разгерметизация»; 35 — линии разгерметизации; 36, 39, 41, 42 — выпускные клапаны 4870Т №№ 4, 3. 2, 1; 37 — шланг; 38, 40 — электроклапаны 2259Т; 50, 54 — бортовые штуцеры «Атмосфера 2077AT №№ 2, 1; 56 — эжектор; А — полость
2077АТ;Б — полость 4870Т.
Ко второму виду трубопроводов относятся те, по которым поступает не только сигнал давления, но имеет место и расход воздуха. Эти линии негерметичны. Они заканчиваются штуцерами 26, 27, 30, 32, 46, 48, 50, 52, 53, 54 и имеют надписи: «Атмосфера 2077АТ №№ 1, 2», «Атмосфера 4870Т №№ 1÷4», «Атмосфера 4870Т №№ 1÷4 основной».
К третьему виду относятся линии разгерметизации. Они имеют штуцера 33, 34, 43, 44 с информацией «Атмосфера 4870Т №№ 1÷4, разгерметизация».
Система эжектирования позволяет выпускным клапанам открываться на величину большую, чем это необходимо, а поэтому скорости изменения давления при работе двигателей и ВСУ на земле значительно уменьшаются за счет беспрепятственного выброса воздуха через клапаны.
Система состоит из электроклапана 4073Т 22, передней 1 и задней 25 камер разрежения с соплами 28, 55 и крышками и трубопроводов. Она берет начало от основной магистрали системы кондиционирования за первичным ВВР.
Электроклапан 4073Т с помощью концевого выключателя при обжатой левой главной ноге шасси включает систему в работу на земле и отключает при взлете самолета.
Для наземной проверки системы эжектирования имеется нажимной выключатель с надписями «Проверка положения заслонок» «Эжектирование». При нажатии выключателя система прекращает работу и воздух из камеры разрежения не поступает. Выключатель расположен на крышке разъемной коробки (РК) обогрева ВСУ — на правом борту у шп. № 68.
Сопла 28, 55 служат для. создания разрежения в камерах 1, 25 путем эжектирования. Разрежение по трубопроводам передается в полости 2077АТ № 1 и 4870 №№ 1÷4.
Система обогрева штуцеров исключает случаи их замерзания, а следовательно, и выхода из строя системы регулирования давления.
Система обогрева имеет две независимые ветви 8, 23. Одна подсоединена к трубопроводу обогрева приемников статического давления, а другая берет начало от основной магистрали системы кондиционирования у шп. № 66. Обе ветви аналогичны по конструкции. Передняя имеет два эжектора 56 и кожухи 6, 51, а задняя по одному эжектору и кожуху 24.
Система включается в работу вместе с системой кондиционирования, т. е. работает на земле и ,в течение всего полета.
На первых самолетах отсутствует система обогрева штуцеров, вместо шести фильтров ПВФ-12-1 установлены только два — для регуляторов 2077АТ, а вместо восьми
125
электроклапанов 2259Т установлены шесть. Для сброса давления устанавливались только два электроклапана 2259Т.
Расположение агрегатов системы регулирования давления изображено на рис. 2.44.
Рис. 2.44. Размещение агрегатов системы регулирования давления:
1 — защитный кожух регуляторов 2077 AT № 1, 2; 2, 7, 8, 9 — выпускные клапаны 4870Т №№ 1, 2, 3, 4; 3, 5 — дублирующий и основной регуляторы давления воздуха 2077AT № 2, 1; 4 — основание; 6 — трубопроводы; 10, 12 — штуцер манометра; 11, 14 — бортовой штуцер; 13
— штуцер испытания кабины на герметичность.
Регулятор давления воздуха 2077АТ является пневматическим командным прибором, который формирует сигналы давления и передает их выпускным клапанам 4870Т, регулирующим количество выбрасываемого в атмосферу воздуха. Он необходим для выполнения следующих функций:
— установки и фиксирования регулируемых параметров воздуха (абсолютного и избыточного давления и скорости изменения давления);
— введения поправок, связанных с изменением барометрического давления аэродрома, что при взлете и посадке самолета обеспечивает в кабине давление, близкое к давлению аэродрома, а также для корректировки скорости изменения давления при взлете.
Пределы барометрических поправок на самолете — 560—806 мм рт. ст.
Регулятор (рис. 2.45) представляет собой герметическую коробку с полостями А и Б, где располагаются узлы абсолютного и избыточного давления и скорости изменения давления. Регулятор имеет 3-ходовой кран 31.
Узел абсолютного давления предназначен для поддержания заданного абсолютного давления в полости А; его важнейшими элементами являются сильфон 28, клапан 20 и механизм регулирования.
Сильфон — вакуумированный герметический чувствительный элемент, нижний конец которого жестко крепится к корпусу регулятора, а верхний посредством валика 27 соединен с рычагом 17. Один конец рычага шарнирно крепится к корпусу, а к другому его концу присоединена пружина 5. Внутри сильфона установлен ограничитель, предохраняющий сильфон от остаточных деформаций при воздействии абсолютного давления более 806 мм рт. ст.
126
Рис. 2.45. Регулятор давления воздуха 2077АТ:
1 — ручка регулятора скорости изменения давления; 2 — шестерни; 3 — ручка регулятора абсолютного давления; 4, 8, 10, 28, 29—сильфон; 3, 9, 16, 21, 25—пружина; 6—ручка регулятора избыточного давления; 7—корпус; 11—штуцер; 12, 27—валик; 13, 17-рычаг; 14— упор; 15, 20, 24 — клапан; 18 — гильза; 19 — седло; 22— мембрана; 23 — золотник; 26 — игла; 30 — шкала избыточного давления; 31 — трехходовый кран; 32— шкала начала герметизации; 33 — подвижная шкала скорости изменения давления в кабине; 34 — дозатор; А, Б — полости регулятора
Клапан узла абсолютного давления служит для сообщения полости А с атмосферой во время работы узла. Клапан через мембрану 22 упирается в золотник 23 с пружиной 25. Золотник и пружина установлены в гильзе 18, которая крепится к рычагу 17. Пружина 2,1 постоянно отжимает клапан от седла. Таким образом, при изменении длины сильфона перемещение его верхнего конца через рычаг, гильзу, пружину 25 и золотник передается клапану. При этом преодолевается сопротивление пружины 5.
Механизм регулирования узла абсолютного давления предназначен для регулировки жесткости сильфона и пружины 5, что позволяет поддерживать заданное абсолютное давление в полости .4 до высоты 7200 м, на которой достигается заданное избыточное давление.
Механизм регулирования имеет ручку 3, валик и шестерню. Валик ввернут во втулку, а на нее опирается нижний конец пружины 5. При вращении ручки втулка перемещается вверх или вниз, изменяя натяжение пружины 5.
Движение от шестерни валика передается через шестерни 2 стрелке шкалы 32. Ручка имеет фиксатор, предотвращающий ее самопроизвольное перемещение, а поэтому прежде,
127
чем вращать ручку, ее необходимо оттянуть на себя. Место входа валика в корпус герметизируется сильфоном 4.
Узел избыточного давления предназначен для поддержания определенного избыточного давления в полости А с высоты 7200 м до максимальной высоты полета 12000 м. Его конструкция аналогична конструкции узла абсолютного давления. Основным отличием является то, что полость сильфона 10 сообщена с атмосферой через штуцер 11. Таким образом, на сильфон воздействует разность давлений между полостью А и атмосферой. Ручка 6 механизма регулирования узла избыточного давления передает вращение на стрелку шкалы
30.
Узел скорости изменения давления служит для демпфирования скорости изменения давления в кабине при наборе высоты и при снижении самолета.
В этот узел входит игольчатый клапан 20, мембрана 22 и задатчик с ручкой 1. Клапан изменяет проходное сечение калиброванного отверстия, сообщающего полость Б с полостью
А.
Мембрана разделяет полости А и Б и воспринимает разность давлений в этих полостях. От ручки задатчика движение передается на игольчатый клапан и на подвижную шкалу 33.
На торцевой стороне регулятора слева располагаются угловые штуцера 11 с информацией «Атмосфера», «Статическая атмосфера», «К выпускному клапану». Штуцер «Кабинное давление» ввернут в дозатор 34, имеющий дюзу.
Трехходовой кран имеет положения «Включено», «Выключено», а также положение «Проверка регулировки», необходимое для регулировки 2077АТ при ремонте.
При помощи ручки «Начало герметизации» производится настройка узла абсолютного давления. Настройка узла на 760 мм рт. ст., как и любая промежуточная настройка, позволяет вводить барометрическую поправку до высоты 7200 м.
При помощи ручки 6 узла избыточного давления стрелка устанавливается на отметку 0,63 кгс/см2, то есть до упора, а ручкой 1 узла скорости изменения давления, вращая подвижную шкалу, устанавливают показание 0,18 мм рт. ст/с.
Если узел абсолютного давления настроен на давление, которое меньше атмосферного, то клапан 20 (рис. 2.46) к началу работы 2077АТ открыт и в полость А будет поступать атмосферное давление. В этом случае сигнал давления полости А не будет влиять на работу выпускных клапанов 4870Т. Они открываются под воздействием давления воздуха, поступающего в кабину по системе кондиционирования, ,на мембрану 22, т. е. будет происходить свободная вентиляция кабины. По мере уменьшения атмосферного давления при подъеме самолета на сильфон 29 будет действовать сила, уменьшающаяся по величине, а поэтому наступит момент, когда сильфон под действием пружины, а также своей упругости растянется и закроет отверстие клапана. С этого момента наступит герметизация кабины. Давление в полости А возрастет до величины, указанной на шкале «Нач. гермет.»
Во время полета узел настраивают на давление 760 мм рт. ст., которое будет поддерживаться до высоты 7200 м. На этой высоте в кабине будет достигнуто избыточное давление 0,63 кгс/см2.
Если же узел абсолютного давления будет настроен на давление, которое больше атмосферного, то клапан 20 в начальный момент при отсутствии наддува будет закрыт. Когда давление в кабине достигнет давления настройки узла, клапан откроется и давление будет поддерживаться равное заданному. После этого в работу вступает узел избыточного давления.
При дальнейшем наборе высоты самолета на сильфон 10 действует разность давлений, которая превышает усилие пружины 9 и шариковый клапан 15 откроется. Полость А сообщится с атмосферой, и давление в ней будет падать до величины избыточного давления
0,63 кгс/см2.
Узел скорости изменения давления вступает в работу при резком изменении давления в кабине. Особенно большое значение это имеет при снижении или подъеме самолета.
128