§ 10.4. Особенности подготовки кислородного оборудования самолетов к высотным полетам

Расчет запаса кислорода на полет. Необходимое количество кислорода определяется продолжительностью и высотой полета, количеством членов экипажа и способом подачи кислорода к дыхательным путям человека. При определении потребного количества кислорода на полет вычисляется отдельно количество  {249}  кислорода, необходимого на набор высоты, горизонтальный полет и снижение. Полученные величины суммируются. При использовании кислородной системы с газообразным кислородом расчет производится в такой последовательности:

а) определяется количество кислорода, необходимого для набора высоты:

Wнаб =  q0 + qH 2  tнаб m,

(10.4)

где q₀ — удельный расход кислорода в л/мин на высоте H = 0 (q₀ = 1 л/мин);

q_H — тоже, на высоте Н ≠ 0 (среднее значение удельного расхода q_ср = 6 л/мин);

m — количество членов экипажа;

t_наб — время набора высоты,

б) определяется количество кислорода, необходимого для горизонтального полета:

Wгop = qHtгopm,

(10.5)

где t_гор — время горизонтального полета;

в) определяется общее количество кислорода, необходимого на весь полет:

W0 = m [ 1 2  (q0 + qH) (tнаб + tсниж) + qHtгор ];

(10.6)

г) зная общее количество кислорода в литрах, находим потребную водяную емкость кислородных баллонов

Vб =  W0 pмакс – pнеуч  p0,

(10.7)

где p_макс — максимальное давление кислорода в баллоне (150 ат или 30 ат);

p_неуч — давление, определяющее неучитываемый запас кислорода в баллоне, обусловленный утечками, предварительной продувкой кислородной системы и изменением давления в баллоне при изменении температуры (30 ат для высокого давления и 6 ат для низкого давления);

д) затем определяется количество баллонов для сохранения потребного запаса кислорода на самолете:

N =  Vб V ,

(10.8)

где V — водяная емкость одного кислородного баллона.

При использовании кислородных систем с жидким кислородом необходимый запас жидкого кислорода определяется следующей зависимостью:

G0 = Gн + qжtm + qсtс,

(10.9)

где G_н — неучитываемый запас кислорода в килограммах (в среднем составляет 7—10% запаса жидкого кислорода);

q_ж — норма расхода кислорода на одного члена экипажа;

q_с — величина потерь кислорода при хранении в газификаторе (до 0,25 кг/час);

t_с — время нерабочего состояния системы питания. Норма расхода жидкого кислорода определяется из средней нормы расхода газообразного кислорода по формуле

qж = qср · 60 ·  γж 790   [ кг час ] ,

(10.10)

где q_ср = 6 л/мин — средняя норма расхода газообразного кислорода в загерметизированной кабине;

γ_ж = 1,14 кг/л — плотность жидкого кислорода;

790 — переводной коэффициент (из расчета, что 1 л жидкого кислорода при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. дает 790 л газообразного).

Имеющееся в газификаторах (по указателям запасомеров) количество жидкого кислорода на самолете сравнивается с расчетным и по разности определяется необходимость дозаправки для данного полета. Точный расчет запаса кислорода производится инженером по авиационному оборудованию совместно со штурманом при составлении инженерно-штурманского расчета полета на задание.

Правила техники безопасности при обращении с жидким и газообразным кислородом. Из-за высокой химической активности кислорода хранение его должно быть организовано в безопасных условиях, исключающих соприкосновение с легковоспламеняющимися веществами, горючими и смазочными материалами.

При соприкосновении сжатого газообразного кислорода с минеральными или животными маслами и другими горючими веществами может произойти самовозгорание, часто принимающее характер взрыва. Такие случаи наблюдались, когда на трубопроводе или манометре, присоединенном к кислородному баллону, имелись следы масла. Первоначальным импульсом воспламенения может явиться резкое повышение температуры вследствие сжатия кислорода в трубопроводе при быстром открывании вентиля. Для контроля за давлением кислорода в баллоне разрешается применять только специальные кислородные манометры с надписью на шкале «Кислород».

Особую осторожность следует соблюдать при обращении с жидким кислородом, так как жидкий кислород, попадая на руки, лицо и другие открытые части тела, вызывает тяжелые ожоги.

В помещении, где производятся работы с жидким кислородом, не должно быть хлопчатобумажных концов, ваты, пакли, так как они, будучи пропитаны жидким кислородом, при воспламенении дают взрыв. При переливании жидкого кислорода из одного сосуда  {251}  в другой следует опасаться насыщения испаряющимся кислородом одежды и волос обслуживающего персонала. Известны случаи, когда насыщенные газообразным кислородом одежда или волосы людей вспыхивали при приближении к открытому огню, от пламени спички при закуривании и т. д., вызывая тяжелые ожоги тела, иногда приводившие к гибели.

Необходимо помнить, что кислород под давлением 5 ат и выше при соединении с маслами и жировыми веществами взрывается. Поэтому при работе с кислородным оборудованием инструмент, одежда и руки обслуживающего персонала должны быть чистыми и на них не должно быть следов жирных пятен.

Известны также случаи возникновения пожаров на самолетах в полете из-за перенасыщения кислородом герметических кабин. Это становится возможным, когда нарушаются инструкции по эксплуатации высотного и кислородного оборудования — создается пожароопасная концентрация кислорода в герметической кабине (> 40%) при отсутствии ее продува. Источником воспламенения в данном случае могут быть не только курение и пользование открытым пламенем, но и искрообразующие контактные устройства потребителей электроэнергии достаточной мощности. Такие пожары, как правило, приводят к тяжелым последствиям.

Заправка бортовых емкостей кислородом. Система с газообразным кислородом заправляется от автомобильной зарядной станции типа АКЗС, а система с жидким кислородом — от станции типа ТРЖК.

Перед заправкой самолета кислородом раздаточные шланги зарядных устройств для исключения загрязнения бортовой системы должны тщательно продуваться.

Во время присоединения шланга к бортовому зарядному штуцеру следует быть внимательным, избегать повреждения резьбы. В противном случае при создании давления кислорода шланг может быть вырван. Накидную гайку на штуцер надо сначала навинтить от руки, после чего окончательно затянуть гаечным ключом. Во избежание несчастных случаев отсоединять от бортового зарядного штуцера находящийся под давлением кислородный раздаточный шланг без предварительного сброса давления категорически запрещается.

Перед заправкой самолета кислородом необходимо проверить паспорт на кислород. Кислород должен быть медицинский и соответствовать ГОСТ 6331—52 (жидкий) или ГОСТ 5583—58 (газообразный).

В паспорте должно быть указано, что кислород не содержит ацетилена, масла и продуктов его разложения. На паспорте должна быть виза врача части и инженера, разрешающая заправку данным кислородом.

При заправке системы газообразным кислородом необходимо следить за показаниями бортового кислородного манометра.  {252} 

Систему нужно заряжать до определенного давления в зависимости от температуры окружающей среды (приложение I, табл. 1.5). По окончании зарядки необходимо закрыть вентиль на заправщике, отсоединить зарядный шланг АКЗС и навернуть заглушку на бортовой зарядный штуцер.

Заправка кислородной системы жидким кислородом сводится в основном к следующему. Открываются вентили сброса давления на газификаторах типа КПЖ или СКГ, а запорные вентили должны быть закрыты. Включается указатель запасомера жидкого, кислорода. После подъема давления кислорода в заправщике до 1,5—2 ат открывается вентиль заправки и жидкий кислород начинает поступать в газификаторы. Процесс заливки контролируется по запасомеру и считается законченным при появлении выброса жидкого кислорода за борт самолета из штуцера «Кислород в атмосферу при заливке».

При наличии на борту самолета нескольких газификаторов, включенных параллельно, их заполнение кислородом при заправке происходит неодновременно. Поэтому при появлении выброса жидкого кислорода в одной из трубок сброса необходимо прикрыть вентиль сброса давления, с которым она связана, до слабого испарения кислорода из этой трубки, после чего продолжать заполнение второго газификатора.

После начала выброса жидкого кислорода из его трубки сброса открыть полностью вентиль сброса первого газификатора и закрыть вентиль заправки на заправщике: Далее следует отсоединить кислородный шланг заправщика и навернуть заглушку на самолетный штуцер заправки.

Проверку работы запасомеров следует производить при заливке жидкого кислорода в газификаторы.

При полностью залитых сосудах стрелки указателей ДУЖК должны стоять в интервале 28—32 кГ (погрешность показаний ДУЖК составляет ±1,5 кГ). При подъеме давления стрелки указателя могут колебаться, но показания ДУЖК после подъема давления не должны расходиться с показаниями его до подъема давления более чем на ±1 кГ. Если стрелка указателя ДУЖК после подъема давления уходит в сторону увеличения показаний, то это указывает на наличие неплотностей в соединениях «Индикатор верх». При уходе стрелки в сторону уменьшения показаний необходимо обратить внимание на соединения «Индикатор низ».

Если при подъеме давления в газификаторе стрелка указателя ДУЖК не колеблется совершенно, то это указывает на то, что электрическое питание на запасомер ДУЖК не подано.

Тарировка и проверка точности показаний запасомеров в эксплуатации производятся в процессе регламентных работ.

Зарядка парашютных приборов кислородом. Для ускорения процесса зарядки парашютных кислородных приборов рекомендуется предварительно изготовить специальный ящик из деревянных планок на несколько приборов и для подключения к зарядной  {253}  станции АКЗС — специальный коллектор из трубопроводов, используя для этого тройники из запасной бортовой кислородной арматуры самолета.

Перед зарядкой необходимо продуть приборы и трубопроводы кислородом в течение 3—4 сек и проверить чистоту ниппелей коллектора и зарядного штуцера.

Зарядка парашютных приборов кислородом производится от АКЗС через зарядный штуцер прибора с обратным клапаном. Давление кислорода контролируется по манометру. Степень зарядки прибора определяется температурой окружающей среды (приложение I, табл. 1.5).

После зарядки кислородом в охладившихся баллончиках прибора должно быть давление 150 ат при температуре окружающего воздуха +15°С. После окончания зарядки навернуть заглушку на зарядный штуцер и затянуть ее ключом (в заглушке обязательно должна быть фибровая прокладка).

Шпилька разъединителя контрится ниткой во избежание случайного включения прибора. Не допускается контровка проволокой или шпагатом. Контровку шпильки разъединителя необходимо производить нормальной льняной ниткой (ГОСТ 2350—43 — метрический номер 9,5/6). Прочность нитки на разрыв должна быть от 13 до 15,5 кГ.