Глава 15 бортовые системы и оборудование самолета

   Современные авиационные комплексы предназначены для выполнения широкого круга задач - транспортных, поисково-спасательных, исследовательских, сельскохозяйственных, военных и др.    Естественно, что функциональные возможности и состав бортовых систем ЛА существенным образом зависят от специфики выполняемой с помощью ЛА задачи и условий, в которых выполняется эта задача.    Как уже отмечалось (см. главу 1), взаимосвязи между отдельными системами самолета достаточно сложны, границы между ними размыты. Тем не менее, рассматривая в самом общем виде техническое задание на проектирование самолета, мы выделили укрупненные блоки систем и оборудования (см. схему на рис. 1.4), обеспечивающих выполнение определенных требований ТЗ на проектирование.    Потребные условия комфорта и обслуживания полезной нагрузки обеспечивают пассажирское бортовое или специальное оборудование исистемы кондиционирования и индивидуального жизнеобеспечения.    Выживаемость полезной нагрузки и самолета в целом в аварийной ситуации обеспечиваютсистемы защиты в особых условиях (противопожарная,антиобледенительная) исистемы спасения и десантирования.    Навигацию и пилотирование самолета в заданных условиях эксплуатации обеспечиваетпилотажно-навигационное и радиотехническое оборудование.    Питание энергией основных функциональных систем и бортового оборудования самолета обеспечиваютбортовые энергетические системы- электротехническое, гидравлическое и газовое оборудование.

15.1. Пассажирское бортовое и специальное оборудование

   Полет в самолете для обычного пассажира не очень привычен и в психологическом и в физиологическом плане. Одна из основных задач проектировщика - создать на борту пассажирского самолета среду обитания, максимально приближенную к привычным для человека "земным", " домашним" условиям комфорта по климату и уровню шума, по общему эстетическому впечатлению от интерьера пассажирской кабины (салона) самолета и обслуживания в полете, по удобству размещения пассажиров.    Практически 95-96% времени на борту самолета пассажир проводит, находясь в кресле, поэтому пассажирское кресло является важнейшим оборудованием салона самолета и от того, насколько оно удобно и как вокруг него скомпонованы другие элементы оборудования, обеспечивающего комфорт и обслуживание в полете, зависит оценка пассажиром условий полета, выбор им самолета определенной авиакомпании и, как следствие, ее прибыль.    В практике воздушных перевозок применяют различные классы кабин, различающихся уровнем обслуживания и размещения пассажиров в полете, существует широкий ассортимент пассажирских кресел, обеспечивающих комфортабельное пребывание пассажира в полете и безопасность при аварийной обстановке.    Кресла проектируются с учетом антропологических данных человека, изготавливаются из высокопрочных материалов, отвечающих требованиям пожаробезопасности, и при небольшой массе (для 3-местного блока кресел - 22-25 кг, для 2-местного блока - 14-17 кг) обладают высокими прочностными характеристиками, что позволяет благодаря оснащению кресла привязными ремнями обеспечить выживаемость пассажира при аварийной посадке с расчетной перегрузкой до 16. Таким образом, кресло является не только частью пассажирского бортового оборудования, но и элементом системы спасения.    Кресла, обеспечивающие минимальные требования по комфорту, оборудуются отклоняемой спинкой с фиксацией ее в любом положении для удобства отдыха пассажиров, отклоняемыми до вертикального положения сиденьями и подлокотниками для удобства прохода пассажиров и уборки салона при техническом обслуживании самолета в аэропортах. В конструкции кресел размещаются мусоросборники (пепельницы), спасательные жилеты в чехлах, на спинке кресла сзади - индивидуальный столик для пассажира следующего ряда.    Пассажирские кресла устанавливаются на направляющих рельсах, утопленных в полу, что позволяет изменять расстояние между ними в ряду ("шаг кресел") и производить перекомпоновку салона в соответствии с классом кабины.    Кресла для кабин более высокого класса, например бизнес- класса (VIP-салона, от англ. Very Important Person - весьма важная персона), обеспечивают условия как для отдыха, включая сон, так и для эффективной работы в полете и имеют увеличенную ширину подушек и подлокотников, а также большие (до 65°) углы отклонения спинки, оснащены выдвижной подставкой для ног, оборудуются передним столиком, монтируемым на подлокотнике, кнопкой для вызова бортпроводника (стюардессы), индивидуальным освещением, вентилятором, блоком разъемов для подключения наушников аудиотрансляции и аппаратов радиотелефонной связи.    Сиденья членов экипажа пассажирских самолетов также принято относить к пассажирскому бортовому оборудованию. Чтобы обеспечить удобное положение летчика относительно рычагов управления, приборов и остекления кабины, сиденья летчиков имеют регулировку в горизонтальном и вертикальном направлениях, а также по углу наклона спинки. Иногда направляющие рельсы сидений летчиков дают возможность их смещения назад и вбок для удобства посадки и выхода, а также для приближения к удаленным панелям приборов и ручкам управления ими.    К пассажирскому бортовому оборудованию относятся средства и оборудование для развлечения в полете (например, видеотрансляция), гардеробы и багажники, кухни и буфеты, туалеты.    Естественно, что габариты этого оборудования, размеры кресел, величина шага кресел, количество и ширина проходов между рядами кресел существенно влияют на компоновку фюзеляжа и его размеры.    Повышение уровня комфорта на борту увеличивает массу самолета и эксплуатационные расходы. Однако повышение уровня комфорта на магистральных широкофюзеляжных самолетах (где в ряду размещается 8-10 кресел с 2-3 центральными проходами между ними) увеличивает приток пассажиров на высококомфортабельные самолеты и доходы эксплуатирующих их авиакомпаний, что неизбежно должно привести к повышению уровня комфорта на легких самолетах коротких авиалиний.    Повышение экономической эффективности пассажирских самолетов возможно и за счет использования их для решения других специальных транспортных задач.    На рис. 15.1 представлена укрупненная компоновочная схема основного (базового) варианта легкого многоцелевого самолета общего назначения, проект которого разработан в МАИ - Московском государственном авиационном институте (техническом университете) в 1993 году.    Базовый вариант самолета предназначен для коммерческих перевозок 12 пассажиров и багажа на коротких региональных линиях протяженностью до 1200 км. Двухместные блоки кресел, размещенные по четыре кресла в ряд, разделены широким проходом, обеспечивающим доступ к ручному багажу, размещаемому за последним рядом кресел, и к багажному отсеку в хвостовой части фюзеляжа, отделенному от пассажирского салона перегородкой со сдвижной дверцей. Слева от входной двери размещен передний багажник, по правому борту в передней части салона - туалет и гардероб.

Рис. 15.1. Компоновочная схема основного варианта легкого многоцелевого самолета

Отличительными особенностями самолета являются удобные для перекомпоновки салона обводы и внутренние размеры отсека полезной нагрузки фюзеляжа, который при малых общих габаритах самолета предоставляет широкие возможности для трансформации и позволяет использовать самолет в вариантах применения, не свойственных самолетам такого класса.

На рис. 15.2 приведен один из возможных вариантов компоновкисалона бизнес-класса делового варианта самолета.
В этом варианте в салоне устанавливаются шесть высококомфортабельных кресел. Кресла располагаются таким образом, что образуют два блока: на два и четыре пассажира, оборудованные раскладными столами. Кроме этого, переднее кресло левого борта имеет возможность разворачиваться вокруг своей оси. При изменении компоновки салона могут быть оборудованы и полноценные спальные места.

Рис. 15.2. Компоновка салона бизнес-класса делового варианта самолета

Во входном тамбуре, образованном перегородкой со сдвижной дверью, размещается по левому борту входная дверь-трап и рядом с ней справа на торцевой стенке перегородки - откидное сиденье для стюардессы, а напротив, слева от входной двери, размещен буфет с холодильником, блоком подогрева пищи, кофеваркой и мойкой для посуды.
По правому борту за кабиной экипажа размещается туалет с умывальником и душем, рядом с туалетом - гардероб.
Комплекс связного оборудования, увязанный с пилотажно-навигационным комплексом, обеспечивает на борту через спутниковые системы двухстороннюю радиотелефонную, телевизионную, факсимильную связь с любым абонентом на земле и на других самолетах с аналогичными системами связи.

Рис. 15.3. Компоновка грузового варианта самолета

Состав специального оборудования рассмотрим на других вариантах легкого многоцелевого самолета, который, кроме пассажирских перевозок, может быть использован для выполнения других работ.
Большая дверь, образующаяся при открытой вперед по потоку дополнительной створке, находящейся слева от входной двери-трапа, просторный салон с ровным полом дают возможность широкого использованиясамолета в качестве грузового (рис. 15.3) с грузоподъемностью 1200-1500 кг.
С целью облегчения погрузочно-разгрузочных работ на самолете устанавливается специальное оборудование - легкосъемная кран-балка грузоподъемностью 500 кг с электрическим или ручным приводом. В полу и на бортах размещены швартовочные узлы для крепления грузов.
Конструктивно-силовая схема фюзеляжа позволяет в случае необходимости разместить в полудесантный люк размером 1,5*1,5 м, обеспечивающий сброс груза в полете с помощью парашютной системы.
Патрульно-разведывательный и аэрофотосъемочный вариант самолета (рис. 15.4) предназначен для выполнения широкого круга задач, связанных с получением и документированием информации о состоянии поверхности Земли в интересах хозяйственной деятельности.

Рис. 15.4. Патрульно-разведовательный и аэрофотосъемочный вариант самолета

Бортовой пилотажно-навигационный комплекс самолета обеспечивает точную привязку по местности и полет с требуемыми параметрами точности высоты и скорости для проведения аэроразведывательных работ.
Бортовая энергетика самолета снабжает питанием различную аппаратуру.
Конструктивно-силовая схема фюзеляжа самолета позволяет разместить вблизи центра масс значительные по размерам радио- и оптически прозрачные люки для установки фото- и кинокамер, многоспектральныхсканеров (от англ. scan - поле зрения, развертка, разложение изображения) видимого и инфракрасного диапазонов, радиолокаторов и другой аппаратуры для получения и обработки информации о состоянии растительности, геологических особенностях поверхности Земли, акваторий, шельфа.
Санитарный вариант самолета (рис. 15.5) предназначен для комфортабельной транспортировки тяжелобольных в стационарные медицинские пункты с проведением в полете жизнеобеспечивающих мероприятий.
В медицинском салоне размещаются восемь носилок с лежачими больными, два места для сопровождающих медицинских работников и широкая номенклатура медико-технического оборудования.
Рядом с входной дверью - откидное сиденье для сопровождающего медицинского сотрудника. Далее по бортам установлены стойки - подвески для шести носилок с лежачими больными. Стойки оборудованы держателями для аппаратуры, капельниц, системы переливания крови и т. п.

Рис. 15.5. Санитарный вариант самолета

Под нижними носилками расположены ящики-укладки с наборами для скорой медицинской помощи и другое медицинское оборудование. Далее по бортам размещаются еще двое носилок для лежачих больных и между ними - складное кресло для сопровождающего медицинского работника. За креслом - держатели для кислородных баллонов.
Салон самолета имеет плафоны общего и местного освещения.
Система кондиционирования поддерживает нормальное физико-химическое состояние воздушной среды в салоне как в полете, так и на земле.
Реанимационно-эвакуационный вариант самолета (рис. 15.6) предназначен для оказания скорой и неотложной высококвалифицированной медицинской помощи на борту самолета как в полете, так и на стоянке, а также для транспортировки тяжелобольных в стационарные медицинские пункты с проведением в полете жизнеобеспечивающих мероприятий.
Наличие высокопроизводительного источника энергии и широкой номенклатуры медико-технического оборудования: наркозно-дыхательной аппаратуры, электрокардиостимулятора, дефибриллятора и пр. - позволяет выполнять реанимацию, вывод из шокового состояния, хирургические операции, ожоговую терапию и другие медицинские мероприятия.
По левому борту рядом с входной дверью - откидное сиденье для медицинского сотрудника.

Рис. 15.6. Реанимационно-эвакуационный вариант самолета

Основной салон-операционная отделен от входной двери раздвижной перегородкой, образующей тамбур.
В тамбуре размещаются холодильник и часть медико-технического оборудования в стеллаже справа от входной двери.
По правому борту салона - три откидных к бортам кресла для медицинской бригады. При необходимости здесь могут быть установлены стойки для размещения трех носилок с лежачими больными.
По левому борту располагается блок из двух откидных к бортам кресел для сидячих больных.
В центре салона размещается операционный стол, который может перемещаться по направляющим в хвостовую часть салона и регулироваться по высоте и наклону. Во время полета операционный стол, если он не используется, сдвигается в хвостовую часть салона и закрепляется.
Над операционным столом установлен светильник операционного поля.
Далее по левому и правому борту размещены упаковки с медицинским оборудованием и стеллажи с аппаратурой.
При работе на земле питание энергопотребителей самолета и медико-технического оборудования осуществляется с помощью вспомогательной силовой установки, расположенной в носовой части самолета под полом кабины экипажа.
Целевой (полезной) нагрузкой военных самолетов является вооружение.Специальное оборудование военных самолетов, обеспечивающее работу целевой нагрузки: стрелково-пушечные установки (СПУ - пулеметы и пушки без боекомплекта с элементами установки на самолете); агрегаты и детали установки и оборудования ракетного и бомбового вооружения.