СКВ Ту-204

Лист А1 СКВ Ту-154.dwg

Ту-204 СКВ.doc

1. СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ САМОЛЕТА ТУ-204
1. Описание функциональной системы и ее компонентов
Рассматриваемая система кондиционирования воздуха самолета Ту- 204 является комплексной и объединяет вентиляцию отопление и наддув кабин. Она предназначена для создания в кабине самолета необходимых условий в полете и на земле. Система резервирована.
Наддув кондиционирование (обогрев и охлаждение) и вентиляцию трех гермокабин (1 и 2 салоны и кабина экипажа) с автоматическим регулированием температуры воздуха в кабинах.
Обдув стекол кабины экипажа и пассажирских салонов теплым воздухом.
Вентиляцию разгерметизированных кабин атмосферным (забортным воздухом) на земле и в полете.
Кондиционирование кабин на земле от аэродромных источников воздуха.
Продув блоков спецаппаратуры размещенных в кабине экипажа.
Выполняет и другие функции.
СКВ предназначена для:
- обеспечения жизнедеятельности экипажа и пассажиров;
- запуска основных двигателей от УВЗ ВСУ или работающего двигателя;
- охлаждения радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).
Органы управления и контроля СКВ расположены на:
- щитке СКВ (основном щитке) на верхнем пульте пилотов;
- щитке ТЕМПЕРАТУРА (вспомогательном щитке) на 1Ш11;
- щитке ОБОГРЕВ ВОЗДУХОМ на левом боковом пульте;
- щитке ОБОГРЕВ ВОЗДУХОМ на правом боковом пульте;
- щитке ОБДУВ ОБОРУДОВАНИЯ на ПНП;
В состав СКВ входят:
- система отбора воздуха от двигателей;
- система подачи воздуха;
- система отбора воздуха от ВСУ;
- система обогрева ВСУ;
- система охлаждения воздуха;
- система вентиляции и распределения воздуха;
- система контроля СКВ;
- система охлаждения РЭА.
СКВ - пневмоэлектрическая система функционирует в автоматическом режиме. Система охлаждения РЭА работает автономно. Агрегаты СКВ размещаются на двигателях в отсеках основного шасси в отсеках СКВ в ТО № 5.
Основные технические данные
Суммарное количество воздуха подаваемого в гермокабину тч:
а) в нормальных условиях
б) при отказе одной системы отбора или одной системы охлаждения ..32
в) при разгерметизации кабины 64
Суммарное количество рециркуляционного воздуха тч .32
Одной из технически сложных задач СКВ в кабинах с помощью бортовой системы является обеспечение охлаждения отбираемого от источника сжатого воздуха. В качестве источников сжатого воздуха поступающего в систему используется компрессоры двигателей и вспомогательная силовая установка ВСУ. Отбираемый от компрессоров двигателей воздух имеет относительно высокую температуру (250—500 0С). Первичное охлаждение воздуха обеспечивается в ВВР а вторичное либо в турбохолодиль-
ной установке ТХУ либо с помощью вторичного ВВР.
Принципиальная схема ФС показана на рис.1.1. Отличительной чертой рассматриваемой системы является используемый воздушный цикл охлаждения.
На самолете Ту-204 применены все имеющиеся к настоящему времени способы уменьшения взлетной массы самолета связанные с установкой СКВ такие как применение трехколесного турбохолодильника и петлевой схемы влагоотделения отбор воздуха от двух ступеней компрессора двигателя выпуск воздуха из ГК через выпускные клапаны обеспечивающие частичную компенсацию потерь энергии на отбор воздуха в систему кондиционирования.
Отбор воздуха от компрессора маршевого двигателя и стабилизация его параметров по давлению и температуре осуществляются подсистемой отбора и предварительной подготовки воздуха расположенной непосредственно на внешней поверхности двигателя (рис. 1.2 а).
На всех основных режимах полета воздух отбирается от фланца 7-й ступени компрессора высокого давления. В корпусе фланца встроен обратный клапан грибкового типа предотвращающий перетекание воздуха в двигатель через 7-ю ступень при отборе от последней 13-й ступени. Далее воздух поступает на нормально открытый пневматический регулятор 2 избыточного давления поддерживающий за собой давление 320 кПа. Этим же регулятором производится штатное включение и выключение отбора воздуха.
На малых режимах работы двигателя (при планировании самолета) отбор производится от 13-й ступени компрессора и через нормально закрытый пневматический регулятор 1 избыточного давления поддерживающий за собой давление 280 кПа по трубопроводу с шаровыми соединениями воздух поступает к выходному регулятору 2. Оба регулятора избыточного давления имеют аварийные пневматические силовые приводы перекрывающие отбор воздуха при отказах регуляторов или повышении температуры на выходе систем отбора за теплообменником 3 выше 250 °С.
Предварительное охлаждение воздуха до температуры 200 °С осуществляется в теплообменнике 5 установленном в окне обечайки внешнего контура двигателя воздухом вентиляторного контура. Регулирование температуры воздуха производится с помощью жалюзийной заслонки 4 установленной на выходе теплообменника.
Двухступенчатый отбор позволяет обеспечить стабильную подачу воздуха в салоны на всех этапах полета в том числе при снижении на малом газе.
Установки охлаждения выполненные в виде моноблоков 10 (см. рис. 1.2 б) производят дальнейшее охлаждение воздуха. Установки обеспечивают подачу 15 кгч воздуха отбираемого от двигателя на одного пассажира. Величина расхода выбрана из условия выполнения требований по поддержанию необходимого газового состава воздуха в салонах.
Отличительными чертами установок являются использование трехколесной турбохолодильной машины 14 и схемы отделения влаги в линии высокого давления. Воздух через регулятор расхода 9 подается на первичный теплообменник 11 и охлаждается в нем до температуры 150°С затем поступает в компрессор 14к служащий основным тормозом турбохолодильной машины. Нагретый в компрессоре 14к воздух охлаждается в основном (вторичном) противоточном теплообменнике 13. Поток охлаждающего воздуха через первичный и вторичный теплообменники на стоянке создается вентилятором 14в трехколесной машины а в полете - скоростным напором.
Охлажденный в теплообменнике 13 воздух подается в контур отделения влаги включающий конденсатор 16 влагоотделитель 18 перегреватель 15. В конденсаторе 16 воздух высокого давления охлаждается воздухом поступающим с выхода турбины 14т. В перегревателе 15 при подогреве воздухом с более высокой температурой выходящим из теплообменника 13 испаряется незначительное количество влаги оставшейся после щелевого влагоотделителя 18. Отделившаяся влага впрыскивается в охлаждающий воздух перед теплообменником 13.
Окончательное охлаждение воздуха происходит при его расширении на турбине 14m. Мощность турбины отводится компрессором и вентилятором в соотношении 4:1. Вал турбохолодильной машины вращается в газовых опорах с частотой до 40 000 обмин.
Поддержание заданной температуры на входе в компрессор 14к обеспечивается изменением расхода охлаждающего воздуха через теплообменники установки охлаждения с помощью регулируемого воздухозаборника 12.
Регулирование температуры воздуха на выходе из установки осуществляется перепуском горячего воздуха со входа в компрессор или из-за первичного теплообменника 11 на выход с помощью перепускных заслонок 17 и 20.
Пневматический перепускной клапан 19 обеспечивает подачу горячего воздуха на вход конденсатора 16 при повышении его гидравлического сопротивления в случае замерзания влаги на входном фронте и трубках конденсатора.
Установка охлаждения воздуха с трехколесной турбохолодильной машиной и отделением влаги в линии высокого давления перед турбиной позволила на 50 % повысить холодопроизводительность системы по сравнению с традиционными схемами.
Непосредственно на выходе из установок охлаждения расположены узлы эжектора-смесителя 21 для смешения рециркуляционного воздуха с воздухом выходящим из установок. Смешение потоков обеспечивает повышение температуры смеси до +2 +3°С в режиме максимального охлаждения на земле. По центральному трубопроводу свежий воздух подается в кабину экипажа. Рециркуляционный воздух забирается из салонов вентиляторами 23 проходит через двухступенчатые фильтры 24 и подается к эжектору-смесителю 21. Соотношение расходов свежего и рециркуляционного воздуха — 1:1 и общая подача воздуха в кабину составляет 30 кгч на одного пассажира.
С выхода эжекторов-смесителей 21 поток поступает в коллектор холодного воздуха а из него подается к распределительным коробам переднего и заднего салонов. Регулирование температуры осуществляемое раздельно для кабины экипажа переднего и заднего салонов производится подмешиванием к холодному потоку горячего воздуха из специального коллектора с помощью заслонок 25 с управляемым электроприводом.
Схема монтажа системы отбора воздуха на двигателе
Внешний вид моноблока установки охлаждения
1.1. Система отбора воздуха от двигателей
Система отбора воздуха от двигателей состоит из двух одинаковых подсистем обеспечивающих отбор воздуха от ДВ1 и ДВ2 с автоматическим регулированием избыточного давления и температуры.
В каждой подсистеме воздух отбирается от 7-й ступени КВД на всех режимах кроме МГ. На режиме МГ воздух отбирается от 13-й ступени КВД.
Избыточное давление на выходе подсистем отбора ДВ1 ДВ2 (давление воздуха перед воздушным стартером) индицируется в кадре СКВ на ИМ № 1.
Температура воздуха на выходе подсистем отбора не индицируется. Управление системой отбора осуществляется в ручном и автоматическом режиме.
Ручное управление системы производится с основного щитка СКВ. На щитке расположены:
Система кондиционирования воздуха самолета Ту-204
2 — регуляторы избыточного давления; 3 — предварительный ВВТ; 4 —заслонка; 5— заслонка включения отбора воздуха от ВСУ; 67— краны кольцевания; 8— датчик расхода воздуха; 9 — регулятор расхода; 10 — блок охлаждения; 11 — первичный ВВТ; 12 — регулируемый воздухозаборник; 13 — вторичный ВВТ; 14— трехколесный турбохолодильник (т — турбина к — компрессор в — вентилятор); 15 — перегреватель; 16 — конденсатор; 17 19 20 25 — регулирующие заслонки; 18— щелевой влагоотделитель; 21 — эжектор-смеситель; 22 — кран подачи горячего воздуха; 23 — рециркуляционные вентиляторы; 24 — двухступенчатые фильтры; 26— глушители шума; 27— штуцер подключения наземного кондиционера
- две кнопки-табло ОТБОР ДВ1 ДВ2 с сигнализацией ЗАКР белого цвета. Служат для включения и основного отключения отбора воздуха от двигателей.
- две кнопки-табло АВАР ОТКЛ ДВ1 ДВ2 под колпачками с сигнализацией ОТКЛЮЧИ желтого цвета и ОТКЛ белого цвета. Служат для аварийного отключения отбора воздуха от двигателей.
Управление отбором от основной кнопки-табло возможно только при отжатой аварийной кнопке-табло.
Автоматическое управление системой производится двумя блоками управления отбором воздуха БУОВ 6808 (БУОВ1 2) установленными в ТО № 3 на стеллаже.
В состав подсистем отбора ДВ 1 входят:
- регулятор избыточного давления (кран отбора) РИД 6798 (ЗРУЗ);
- регулятор избыточного давления (кран отбора от высокой ступени) РИД 6709 (ЗРУ1);
- теплообменник воздуховоздушный 6719 (АТ1);
Подсистема отбора воздуха ДВ2 аналогична. Агрегаты подсистемы имеют четную вспомогательную нумерацию.
Регулятор избыточного давления (кран отбора) РИД 6798 (ЗРУЗ)
РИД 6798 предназначен для ограничения давления на выходе систем отбора не более 32 + 03 кгссм и отключения отбора воздуха от двигателя.
В исходном положении (при отжатых кнопках-табло управления отбором) РИД 6708 полностью открыт. Для закрытия РИД необходимо выполнение двух условий:
Наличие избыточного давления в трубопроводе отбора воздуха не менее 18 кгссм2.
Наличие электрического сигнала на закрытие РИД.
Избыточное давление в трубопроводе отбора возникает в следующих случаях:
- при включении УВЗ;
- при включении отбора воздуха от ВСУ и открытии крана кольцевания;
- при запуске (работе) ДВ 1.
Электрический сигнал на закрытие РИД формируется в следующих случаях:
- при отжатии кнопки-табло ОТБОР ДВ1;
- при нажатии кнопки-табло АВАР ОТКЛ ДВ 1;
- при появлении сигнала ПЕРЕГРЕВ ДВИГАТЕЛЯ или ПОЖАР ДВИГАТЕЛЯ.
Таким образом в исходном положении РИД 6708 полностью открыт при запуске ДВ1 от УВЗ или ВСУ закрывается а при включении отбора воздуха от ДВ1 после его запуска открывается на величину обеспечивающую требуемое избыточное давление на выходе системы отбора.
ВНИМАНИЕ. Включать отбор воздуха от ДВ1 в процессе его запуска запрещается.
При наземном запуске ДВ2 от ДВ1 РИД 6708 полностью открывается избыточное давление на выходе системы отбора не ограничивается и определяется режимом работы ДВ1. Режим работы ДВ1 при этом должен быть не более 07 номинала избыточное давление перед запуском не должно превышать 7 кгссм .
Регулятор избыточного давления (кран отбора от высокой ступени) РИД 6709 (ЗРУ1)
РИД 6709 обеспечивает отбор воздуха от 13-й ступени КВД и ограничивает при этом за собой избыточное давление не более 28 + 03 кгссм . Индикация положения РИД отсутствует.
В исходном положении (при отжатых кнопках-табло управления отбором РИД 6709 полностью закрыт. при включении отбора воздуха от ДВ1 открывается на величину обеспечивающую требуемое избыточное давление на выходе системы отбора при работе ДВ1 на режиме МГ.
При переводе РУД из положения МГ РИД полностью закрывается обеспечивая переключение отбора с 13-й на 7-ю ступень.
РИД 6708 и 6709 имеют основные и аварийные перекрывные устройства (ПУ) обеспечивающие закрытие РИД основным и аварийным способами. Аварийные ПУ обеспечивают аварийное отключение отбора независимо от команд поступающих на основные ПУ с блока управления отбором. Электрические сигналы на аварийные ПУ обоих РИД формируются при нажатии кнопки-табло АВАР ОТКЛ ДВ 1. При остальных способах закрытия РИД электрические сигналы не поступают на основные перекрывные устройства.
Аварийное отключение отбора применяется в случае заброса давления или температуры на выходе системы отбора выше допустимых значений - при забросе на выходе системы отбора ДВ1 давления более 6 + 06 кгссм2 или температуры более 250 °С.
Теплообменник воздуховоздушный 6719 (АТ1)
Предназначен для охлаждения воздуха отбираемого от двигателя воздухом наружного контура.
Регулирующее устройство 6739 (РУ1)
Предназначено для регулирования величины расхода охлаждающего воздуха необходимого для поддержания за теплообменником 6719 температуры 200 ±10 °С.
В исходном положении (при отжатых кнопках-табло управления отбором) РУ полностью закрыто. При включении отбора воздуха от двигателя блок управления БУОВ 1 обеспечивает автоматическое управление регулирующим устройством 6739. БУОВ имеет 2 канала регулирования температуры: основной и резервный.
1.2.Система охлаждения воздуха
Система охлаждения воздуха состоит из двух одинаковых подсистем СКВ1 и СКВ2 обеспечивающих подачу в гермокабину заданного количества воздуха с требуемой температурой.
Воздух в системы охлаждения поступает от систем отбора и подачи.
Параметры воздуха на выходе подсистем охлаждения:
Управление системой охлаждения воздуха осуществляется в ручном и автоматическом режимах.
Ручное управление системой производится со щитка СКВ.
На щитке СКВ расположены:
- две кнопки-табло СКВ1 СКВ2 с сигнализацией ОТКЛЮЧИ желтого цвета и ОТКЛ белого цвета;
- два задатчика РАСХОД ВОЗД имеющих положения: 08; 09; 10; 11; 12 и 16 номинала что соответствует расходу 16; 18; 20; 22; 24 и 32 тч.
Исходное положение задатчиков - 10 номинала а при охлаждении или обогреве г.к. от ВСУ - 12 номинала.
Автоматическое управление системой производится двумя блоками управления установкой охлаждения 6809 (БУУ1 2) и блоком управления температурой 6819 (БУТ) установленными в ТО № 3.
В состав подсистемы охлаждения СКВ 1 входят:
- сужающее устройство (датчик расхода) 6637 (ДРПЗ);
- запорно-регулирующая заслонка (регулятор расхода) 3409 (ЗРУ9);
- установка охлаждения воздуха 6702 (УОВ1).
Агрегаты правой подсистемы охлаждения воздуха имеют четную вспомогательную нумерацию. Установки охлаждения левого и правого бортов взаимозаменяемы. В течение назначенного ресурса установки не требуют проведения регламентных работ.
Сужающее устройство (датчик расхода) 6637 (ДРПЗ)
ДРПЗ обеспечивает замер расхода воздуха поступающего в левую систему охлаждения и формирование сигналов РАСХОД в кадр СКВ на ИМ № 1 в цифровом и столбичном виде.
В случае падения расхода воздуха через систему охлаждения менее 14 тч или увеличения расхода более 35 тч происходит следующее:
- в кадре СИГН появляется текст желтого цвета СКВ НЕИСПРАВНОСТЬ ПРОВЕРЬ РАСХОД И Т ВЫХОДА СКВ;
- в кадре СКВ цифры и столбик меняют цвет с зеленого на желтый.
При срабатывании указанной сигнализации необходимо переставить задатчик РАСХОД ВОЗД на увеличение или на уменьшение расхода соответственно.
Запорно-регулирующая заслонка (регулятор расхода) 3409 (ЗРУ9)
Регулятор расхода поддерживает заданный расход воздуха через левую подсистему охлаждения в соответствии с настройкой задатчика РАСХОД ВОЗД. Положение регулятора расхода индицируется в кадре СКВ на ИМ № 1 и на щитке СКВ.
В исходном положении (при отжатой кнопке-табло СКВ1) регулятор расхода полностью закрыт. Открытие регулятора расхода происходит при нажатии кнопки-табло СКВ1.
ПРИМЕЧАНИЕ. Допускается выключение только одной СКВ. Если при автоматическом закрытии регулятора расхода левой подсистемы расход воздуха в правой подсистеме остается ниже 30 тч то необходимо переставить задатчик РАСХОД ВОЗД правой подсистемы на значение 16 номинала.
Расход воздуха в обеих подсистемах автоматически увеличивается до максимального значения 32 + 01 тч по сигналу САРД УВЕЛИЧЬ НАДДУВ в случае разгерметизации кабины.
Установка охлаждения воздуха 6702 (УОВ1)
Установка охлаждения воздуха обеспечивает охлаждение воздуха подаваемого в гермокабину по левой подсистеме до требуемой температуры. Часть горячего воздуха со входа установки подается в систему регулирования температуры без его охлаждения.
В состав УОВ1 входят:
- воздуховоздушный теплообменник (ВВТ) предварительный 6615 (АТ5);
- турбохолодильная машина (ТХМ) трехколесная 6535 (ТХ1);
- ВВТ основной 6612 (АТЗ);
- воздухозаборник (В31);
- ВВТ подогреватель 6613 (АТ7);
- ВВТ конденсатор 6614 (АТ9);
- влагоотделитель 6554 (ВО1);
- ороситель 6662 (ФС1);
- перепускное устройство (ПУ) 6677 (ЗРУ15);
- обводная заслонка компрессора 3407 (ЗРУ7);
- обводная заслонка турбины 3407 (ЗРУ5).
Температура на выходе установки охлаждения регулируется заслонкой обводной линии компрессора в пределах от +3 + 1 до +80 + 1 °С. Задание температуры формируется автоматически блоком управления температуры БУТ 6819 в зависимости от фактической тепловой нагрузки помещений. На высотах ниже 8000 м регулирование выходной температуры производится с учетом ограничения минимальной температуры +3 °С перед влагоотделителем.
Замер выходной температуры производится в линии подачи холодного воздуха в коллектор салонов после подмеса рециркуляционного воздуха в эжекторе узла входа. В кадре СКВ на ИМ № 1 цифры индицирующие температуру подаваемого в коллектор воздуха окрашены в зеленый цвет.
В случае заброса температуры воздуха на выходе левой подсистемы охлаждения (на входе в коллектор) выше +85 °С или падении ее ниже О °С происходит следующее:
- в кадре СКВ цифры индицирующие температуру подаваемого в коллектор воздуха окрашиваются в желтый цвет.
При срабатывании указанной сигнализации необходимо:
- кнопку-табло СКВ 1 отжать;
- кнопку-табло ОТБОР ДВ1 отжать;
- задатчик РАСХОД ВОЗД СКВ2 установить на расход 16 ном. ПРИМЕЧАНИЕ. Разрешается не выключать СКВ1 при температуре на выходе менее О °С на высотах более 8000 м. При этом происходит следующее:
- высвечивается белое поле ОТКЛ кнопки-табло СКВ 1;
- в кадре СКВ символ СКВ 1 окрашивается в белый цвет;
- в кадре СИГН снимается текст СКВ НЕИСПРАВНОСТЬ ПРОВЕРЬ РАСХОД И Т ВЫХОДА;
- высвечивается белое поле ЗАКР кнопки-табло ОТБОР ДВ1;
- в кадре СКВ символ крана отбора занимает нерабочее положение и окрашивается в белый цвет;
- расход воздуха в правой подсистеме охлаждения увеличивается до 32 + 01 тч.
Заслонка обводной линии турбины выполняет роль дополнительного регулятора расхода на высотах полета более 8000 м если полностью открытого положения регулятора расхода недостаточно для поддержания заданного расхода воздуха.
1.3.Система вентиляции и распределения воздуха
Система обеспечивает подачу воздуха от системы охлаждения до мест выхода его в помещения. В состав системы входят: 78
- узел входа и система рециркуляции (2 шт.);
- система подачи воздуха в кабину экипажа;
- система подачи воздуха в салоны;
- система вентиляции бытовых помещений;
- система регулирования температуры.
Узел входа и система рециркуляции
Узел входа и система рециркуляции состоит из двух одинаковых подсистем обеспечивающих подачу в г. к. воздуха систем охлаждения левого и правого бортов и подмес рециркуляционного воздуха к воздуху подаваемому в пассажирские салоны.
Управление системой осуществляется в ручном и автоматическом режимах.
Автоматическое управление системой производится двумя блоками управления установкой охлаждения 6809 (БУУ1 2). В случае обогрева г.к. от ВСУ при температуре воздуха в салонах ниже -10 °С кнопки-табло ВЕНТ1 и ВЕНТ2 отжать после включения систем СКВ 1 и СКВ2.
В состав узла входа и системы рециркуляции левого борта входят:
- вентилятор 6717 (В 1);
- запорная заслонка 3408 (ЗУЗ);
- эжектор рециркуляционного воздуха (ЭЖ1);
- коллектор холодного воздуха салонов.
Вентилятор 6717 (В 1)
Вентилятор предназначен для подачи в систему рециркуляции части воздуха стравливаемого из пассажирских салонов. Воздух засасывается вентилятором из нижней части салонов через три насадка и воздушный фильтр.
Состояние вентилятора представлено в кадре СКВ и на щитке СКВ.
Сигнал отказа вентилятора формируется если при наличии сигнала на включение вентилятора создаваемый им напор становится меньше 250 мм вод. ст. При этом символ вентилятора в кадре СКВ окрашивается в желтый цвет.
Запорная заслонка 3408 (ЗУЗ)
Заслонка предназначена для перекрытия линии рециркуляционного воздуха. При включении вентилятора заслонка открывается а при выключении вентилятора — закрывается. Кроме того предусмотрено автономное автоматическое закрытие заслонки в случае разгерметизации кабины.
Сигнализация положения заслонки отсутствует.
Эжектор рециркуляционного воздуха (ЭЖ1)
Эжектор обеспечивает смешение свежего воздуха поступающего от системы охлаждения левого борта с рециркуляционным воздухом салонов.
Смешанный воздух через гермовывод и обратный клапан подается в коллектор холодного воздуха салонов. Конструктивно эжектор выполнен таким образом что в кабину экипажа подается только свежий воздух (по отдельной линии через гермовывод и обратный клапан). К трубопроводу левого узла входа подстыкован штуцер наземного кондиционера.
Коллектор холодного воздуха салонов
Коллектор обеспечивает смешение воздуха поступающего от эжекторов левого и правого бортов или от наземного кондиционера и подачу его в распределительные короба переднего и заднего салонов.
1.4.Система подачи воздуха в кабину экипажа
Система обеспечивает подачу в кабину экипажа свежего воздуха с заданной температурой и распределение его по кабине. В кабине экипажа воздух раздается через нижний и верхний распределительные трубопроводы.
Из нижнего трубопровода воздух подается:
- к насадкам обдува ног пилотов (линии 12);
- к насадкам обдува лобовых стекол (линия 3). Из верхнего трубопровода воздух подается:
- к насадкам обдува боковых стекол и форточке (линии 45);
- к насадку обдува 1Ш11 (линия 6). В состав системы входят:
- электрические воздухонагреватели 6791 (ЭГ1 - ЭГ5);
- краны обдува стекол (РУЗ РУ4).
Электрические воздухонагреватели 6791 (ЭГ1 - ЭГ5)
Воздухонагреватели установлены в линиях 1-5 по одному. Обеспечивают дополнительный регулируемый подогрев воздуха подаваемого к насадкам обдува.
Питание воздухонагревателей осуществляется переменным током 115 В. Включение питания воздухонагревателей возможно только при наличии расхода воздуха в левой или правой системе охлаждения более 14 тч.
Краны обдува стекол (РУЗ РУ4)
Краны обдува установлены в линиях 4 5 по одному. Обеспечивают изменение количества воздуха подаваемого на обдув боковых стекол и форточек. Краны имеют ручное управление. Поворот заслонки крана производится ручкой с фиксатором расположенной на потолочной части кабины экипажа соответственно слева и справа по борту.
Фиксатор обеспечивает фиксацию заслонки в открытом и двух промежуточных положениях а также предотвращает возможность полного закрытия заслонки крана.
1.5.Система подачи воздуха в салоны
Пассажирская кабина условно делится по шп. 51 на передний и задний салоны.
Воздух в салоны подается из коллектора холодного воздуха. Система обеспечивает распределение воздуха по салонам а также местную (верхнюю) рециркуляцию воздуха.
В передний салон воздух поступает по двум а задний - по одному стоякам обеспечивающим раздачу воздуха в верхние и нижние распределительные короба.
Из верхних коробов воздух раздается к насадкам верхней подачи расположенным в потолочной части салонов и за багажными полками. Из нижних коробов воздух раздается к насадкам нижней подачи расположенным на уровне пола.
В нижних распределительных трубопроводах установлены три запорные заслонки 3408 (ЗУ5 ЗУ6 ЗУ7). В исходном положении заслонки полностью закрыты. Сигнал на открытие заслонок формируется при температуре подаваемого в салоны воздуха выше +30 °С. При этом через насадки нижней подачи проходит до 40 % подаваемого в салоны воздуха что улучшает циркуляцию теплого воздуха по салонам при работе системы регулирования температуры в режиме обогрева.
Воздух из потолочной части салонов в районе шп. 46-50 отсасывается в три трубопровода верхней рециркуляции фильтруется и подмешивается к воздуху верхних распределительных коробов. Верхняя рециркуляция воздуха обеспечивается тремя электровентиляторами ВЗ 4 5.
Включение вентиляторов происходит в следующих случаях:
При нажатии кнопки-табло СКВ1 или СКВ2 на щитке СКВ.
При нажатии кнопки КОНТР Т ° на щитке ТЕМПЕРАТУРА.
При включении выключателя ВЕНТИЛЯЦИЯ САЛОНОВ на переднем щитке бортпроводника.
1.6. Система регулирования температуры
Система обеспечивает независимое регулирование температуры в кабине экипажа переднем и заднем салонах а также задание температуры воздуха на выходе системы охлаждения подачу воздуха в нижние короба переднего и заднего салонов при работе системы в режиме обогрева.
В состав системы регулирования температуры входят:
- обратные клапаны 3271 (КОП КО 18) (2 шт.);
- кран горячего воздуха 3407 (ЗУ10);
- регулирующие заслонки 3410 (ЗРУ11 ЗРУ12 ЗРУ13) (3 шт.);
- глушители шума (Г1 Г2 ГЗ) (3 шт.);
- запорные заслонки 3408 (ЗУ5 ЗУ6 ЗУ7) (3 шт.);
- датчики температуры воздуха в трубопроводах П-109М1 (ДТ23 ДТ25 ДТ27) (3 шт.);
- датчики контроля температуры воздуха в трубопроводах П-109М1 (ДТ24 ДТ26 ДТ28) (3 шт.);
- датчики температуры воздуха в помещениях 1111-19 (ДТ29 ДТ31 ДТЗЗ) (3 шт.);
- датчики контроля температуры воздуха в помещениях 1111-19 (ДТЗО ДТ32 ДТ34) (3 шт.);
- электровентиляторы ЭВ-02-1540 (В6 В7 В8) (3 шт.);
- блок управления температурой БУТ 6819.
Агрегаты системы регулирования температуры размещены в ТО № 5 (шп. 46-48) и в других зонах. Управление системой регулирования температуры производится с основного щитка СКВ расположенного на верхнем электрощитке и с вспомогательного щитка СКВ расположенного на пульте наземной подготовки. На вспомогательном щитке СКВ находятся задатчики температуры 6649 ТЕМПЕРАТУРА КАБИНА ЭКИПАЖА ПЕРЕДНИЙ САЛОН ЗАДНИЙ САЛОН (ЗТ1 ЗТ2 ЗТЗ) которые обеспечивают независимое задание температуры 16 18 20 22 24 и 26 °С соответственно в кабине экипажа переднем и заднем салонах.
Автоматическое управление системой регулирования температурой осуществляется блоком управления температурой БУТ 6819 в соответствии с настройкой задатчиков температуры. БУТ 6819 установлен на стеллаже 024.93.03 на шп. 30 (в ТО № 3).
В исходном состоянии БУТ обесточен. Включение блока происходит в следующих случаях:
При нажатии кнопки-табло СКВ1 или СКВ2 на основном щитке СКВ.
При включении выключателя СКВ КОНТР системы наземного автоматизированного контроля СКВ.
Регулирующие заслонки 3410 (ЗРУ11 ЗРУ12 ЗРУ13) (3 шт.)
Заслонки обеспечивают подмес горячего воздуха к холодному для получения требуемой температуры воздуха подаваемого в кабину экипажа передний и задний салоны.
При нормальной установившейся работе системы в любой момент времени как минимум одна из трех регулирующих заслонок оказывается закрытой. При выключении системы регулирования температуры (при отжатии обеих кнопок-табло СКВ 1 и СКВ2) все три регулирующих заслонки переводятся в исходное полностью закрытое положение.
Кран горячего воздуха 3407 (ЗУ10)
Кран горячего воздуха обеспечивает перекрытие подмеса горячего воздуха при отказах регулирующих заслонок 3410. Управление краном горячего воздуха осуществляется только вручную с основного щитка СКВ.
2. Характеристика условий эксплуатации
Система жизнеобеспечения в состав которой входит рассматриваемая ФС (СКВ) предназначена для обеспечения нормальных условий жизнедеятельности экипажа и создания максимального комфорта для пассажиров на всех этапах полета и обеспечивает: кондиционирование воздуха совместно с отоплением и вентиляцией герметической кабины автоматическое регулирование давления воздуха в кабине; теплозвукоизоляцию; подачу кислорода членам экипажа и пассажирам в случае необходимости. Все это создает в целом нормальные физиологические и гигиенические условия для пассажиров и членов экипажа.
В рассматриваемой ФС используются изделия и материалы хорошо зарекомендовавшие себя в эксплуатации не только на самолетах типа Ту Ил и Як. Система резервирована. Все это обеспечивает высокую надежность системы и допускает ее эксплуатацию до безопасного отказа входящих в систему агрегатов. Кроме того предусматривается возможность контроля экипажем работы системы в полете с помощью средств встроенного контроля.
Компоновка агрегатов в системе обеспечивает хороший доступ для их замены в случае отказа. Часть параметров регистрируется на МСРП что позволяет оценить работу системы в полете и при техническом обслуживании.
3. Типовые отказы и повреждения
Система кондиционирования имеет один функциональный отказ заключающийся в потере ее работоспособности. В этом случае для благополучного завершения полета экипажу необходимо снизить ЛА до безопасной высоты 3000м. Такая ситуация классифицируется как опасная и требует решительных действий экипажа по изменению режима и эшелона полета. Во всех других случаях связанных с частичным отказом подсистем или агрегатов ситуация не превышает допустимых усложнений условий полета. Указанные обстоятельства и обуславливают соответствующую программу ТО и Р.
Как показывает опыт эксплуатации что наиболее характерными и часто встречающимися неисправностями являются ненормальная работа агрегатов системы наддува и нарушение герметичности в уплотнениях. Указанные неисправности вызываются как конструктивными и технологическими причинами так и нарушениями правил эксплуатации систем. Основными видами профилактических работ является периодический осмотр агрегатов проверка их работы и устранение обнаруженных неисправностей
В процессе эксплуатации ФС имели место случаи отказа в работе турбохолодильных установок из-за разрушения подшипников вала турбины. Отказ вызывается конструктивно-производственными причинами так как подшипники не выдерживают нагрузок возникающих при высоких числах оборотов турбины. В полет этот отказ может быть обнаружен по падению расхода воздуха в холодной магистрали и по повышению температуры поступающего в кабину воздуха. На земле выход из строя ТХУ легко обнаружить покачиванием крыльчатки рукой. В исправном состоянии крыльчатка вращается легко без заеданий и люфтов.
4. Признаки внешнего проявления отказов и повреждений
Состояние воздухопроводов системы наддува герметической кабины во многом определяет качество работы высотной системы летательного аппарата. Например неудовлетворительная герметичность магистрали горячего воздуха может привести к чрезмерному повышению температуры в зоне где имеют место утечки а при значительных утечках – к уменьшению избыточного давления в кабине и даже к ее разгерметизации. Нормальная работа ограничителей рабочего давления зависит от надежности их крепления и герметичности соединений. На самолете установлены воздухо-воздушные радаторы (ВВР) поэтому необходимо следить за тем чтобы они не имели трещин вмятин и следов коррозии. Входные и выходные каналы продувки радиатора при стоянке должны быть закрыты специальными заглушками.
Характерным в эксплуатации герметических кабин является увлажнение нижней внутренней части обшивки и теплозвукоизоляции за счет конденсации паров воздуха находящихся в воздухе а иногда и негерметичности водяной системы и санитарных узлов.
Для того чтобы не допустить коррозии обшивки и силового набора фюзеляжа необходимо систематически проветривать подпольную часть герметической кабины а в случае необходимости просушивать ее подогревателями.
Признаки внешнего проявления отказов и повреждений можно выделить в следующие группы
Нарушение условий микроклимата кабин
Парциальное давление кислорода в воздухе кабины при полете на крейсерском режиме ниже нормы (норма – не мене 115 мм. рт.ст что соответствует высоте в кабине 2400 м);
Скорость изменения давления в кабине при наборе высоты и снижении не выше нормы (норма – скорость не должна превышать 018 мм рт.ст. в секунду что соответствует скорости на уровне моря 2 мс;
концентрация вредных примесей для человека превышает допустимые значения ( допустимая норма в гм3- паров топлива (керосина бензина)-03; одноокиси углерода СО-002; окиси азота NO-005; акролеина (продукт термического разложения топлива и масла)-00002 концентрация углекислого газа в воздухе до 02 %.
Наличие неприятных запахов.
Нарушен температурный режим и температурное поле в кабине неравномерное. Он устанавливается на основе эквивалентно-эффективных температур (ЭЭТ) принятых для зимней и летней одежды пассажиров. Для зимней одежды ЭЭТ задается в диапазоне 16-23 0С при среднем значении 185 0С а для летней - от 18 до 260С при среднем значении 22 0С.
Влажность воздуха не соответствует принятой по ТУ. Относительная оптимальная влажность воздуха в кабине должна находится в пределах 40-60%.
Уровень шума выше нормы. Норма – лимитируемая МАП 6123-50.
Нарушение прочности и эксплуатационной надежности кабин
Нарушение герметичности.
Герметичность кабины должна быть такой при которой обеспечивается безопасность для экипажей и пассажиров при нарушении работы системы наддува в высотном полете чтобы «высота» в кабине во время снижения самолета на безопасную высоту 3000- 5000 м с дозволенной для самолета скоростью не превышала установленных норм ( 4000 м ).
Величина утечки воздуха выше нормы. Норма - 2 кгч на 1 м3 объема кабины при расчетном избыточном давление в кабине в земных условиях.
Нарушение нормы содержания углекислого газа. Норма его содержания составляет 01-015% в объемных долях при давлении воздуха 760 мм рт.ст.
Методы и средства контроля и диагностирования технического состояния
Основной вид контроля который используется для оценки работоспособности ФС - встроенный контроль с помощью которого имеется возможность отслеживать работоспособность ФС по ее соответствующим техническим параметрам. О нем было сказано в п.2.1.2.
Важнейшей задачей является сохранение герметичности фюзеляжа и кабин. Герметизация фюзеляжа обеспечивается тем что болты и заклепки на герметичных участках фюзеляжа устанавливаются с натягом с последующим покрытием герметиками мест возможной утечки воздуха. Используются герметики трех типов: ВИТЭФ-1 ВЭР-1 и У-ЗОМЭС-5. Кроме того в некоторых случаях применяют герметизирующую ленту У-20 А. Герметизация дверей осуществляется резиновыми профилями. Герметичная обшивка фюзеляжа является основным элементом конструкции воспринимающим избыточное давление и определяющим ресурс планера. Даже незначительное повреждение обшивки может привести к серьезным разрушениям конструкции. Поэтом у следует уделять особое внимание ее осмотру и строго выполнять работы предусмотренные регламентом.
Существенная роль отводится предполетной подготовке СКВ при этом важную роль играет внешний осмотр ЛА. При осмотре необходимо убедится что сняты заглушки с воздухозаборников и входных патрубков. В кабине производят осмотр приборов и рычагов управления и выявления их исправности правильного положения наличия соответствующей сигнализации. Кроме того проверяют размещение комплектность и исправность переносных и стационарных кислородных приборов и выполняют другие работы.
Контроль технического состояния
Проверка на герметичность
Кабины проверяются на герметичность например с помощью метода компенсации утечки воздуха. Проверка заключается в том что в кабину воздух подается принудительно в таком количестве в котором он из кабины вытекает. При этом сохранение в кабине постоянного давления является надежным показателем того что утечка воздуха в точности соответствует его подаче в кабину. Это следует из анализа следующего уравнения:
где - весовое количество поступающего в кабину воздуха; - весовое количество утекаемого из кабины воздуха.
В идеале т.е если нет утечек .
Схема проверки на герметичность методом компенсации утечки показана на рис.1.3.
Рис.1.3 Схема проверки на герметичности методом компенсации утечки воздуха
-компрессор; 2-запорно-пусковой кран;3- датчик расходомера;
- указатель расхода воздуха; 5-герметическая кабина; 6- условная негерметичность; 7 –регулятор давления; 8-манометр; 9 –вариометр; 10-термометр; 11-секундомер
Наиболее вероятными местами утечки воздуха являются контуры входных дверей багажных люков окна пассажирских кабин остекление фонаря кабины экипажа и гермовыводы систем управления. Обычно утечку воздуха устраняют заменой уплотнительной резины и подтяжкой болтовых соединений.
Осмотр и замена деталей герметической кабины
В процессе эксплуатации тщательно осматривают герметизацию выводов тяг управления самолетом и двигателем. Шланг герметизации должен лежать в желобе на одном уровне с краями (или ниже краев). В закрытом положении зазор между подвижной частью фонаря и шлангом должен быть 2-5 мм.
Не допускается попадания горючего и масла на резиновые детали герметизации кабины. Рекомендуется защищать чехлами резиновые детали герметизации и остекление кабины от воздействия солнечных лучей при стоянке самолета. Рекомендуется тщательно следить за чистотой кабины и не допускать попадания в нее посторонних предметов.
Особенно тщательно следят за целостностью шланга герметизации. При разрыве проколе или потертости шланг заменяется.
Микрометрический обмер деталей и трущихся сочленений
Для объективного определения степени износа деталей и трущихся сочленений применяется их микрометрический обмер.
Проверка исправности обратных клапанов
Основным показателем их исправности является герметичность. Негерметичность вызвана попаданием посторонних частиц между шариком или конусом клапана или его гнездом. В случае негерметичности клапана нужно постучать по корпусу клапана деревянным молотком. Если это не поможет клапан необходимо разобрать и снять.
Замер люфтов шарнирных соединений
Позволяет определить суммарный износ сопрягаемых деталей шарнирного соединения в его рабочем состоянии без разборки сочленения.
Проверка правильности сборки соединений и регулировка зазоров
- соосности (используют индикатор на контрольной плите) проверяют подшипники;
- и регулировку осевых зазоров (используют щуп или индикатор);
-радиальных зазоров (используют индикатор);
- плоскостей сочленяющихся деталей по краске.