ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2020
Просмотров: 5380
Скачиваний: 19
|
|
{143} |
|
|
|
|
Рис. 5.13. Принципиальная схема кислородного прибора КП-34: 1 — редуктор; 2 — входной штуцер; 3 — клапан пускателя; 4, 8, 13, 20 — дюзы; 5 — блокировочный клапан; 6 — трубопровод клапана блокировки; 7 — мембрана реле времени; 9 — пружина; 10 — реле времени: 11 — конический клапан; 12 — анероид пускателя; 14 — клапан блокировки; 15 — мембрана; 16 — механизм для создания избыточного давления вручную; 17 — анероид аварийного регулятора избыточного давления; 18 — клапан; 19 — обратный клапан: 21 — клапан перепуска; 22 — штуцер; 23 — мембрана легочного автомата: 24 — эжектор; 25 — пружина эжектора; 26 — рычаг; 27 — клапан подачи кислорода |
камер натяжного устройства высотно-компенсирующего костюма с пневматическим реле времени 10, клапаном 14 блокировки, выравнивающими клапанами 19 и 21 и наличием тросового (боуденовского) дистанционного управления работой прибора вручную. Все указанные дополнительные устройства прибора КП-34 на высотах полета более 12 км в загерметизированной кабине в работе не участвуют. Они вступают в работу в момент разгерметизации кабины на высотах полета более 12 км.
Автоматическое устройство (анероид 12 пускателя) служит для форсированной подачи кислорода (с расходом порядка 400 л/мин) в камеры натяжного устройства костюма при разгерметизации кабины на высотах более 12 км, с тем чтобы закомпенсировать тело летчика в течение 1,5—2 сек.
Пневматическое реле времени обеспечивает временную задержку в создании избыточного давления кислорода в легких до тех пор, пока на тело летчика не будет создано противодавление с помощью ВКК.
Работа прибора в момент разгерметизации кабины осуществляется следующим образом. Анероид 12 механизма подачи кислорода в костюм на высоте 11—13 км открывает клапан 3 пускателя и, в свою очередь, закрывает конический клапан 11, разобщая полость механизма с атмосферой. Кислород из редуктора Iпоступает в полость под мембраной 7 и через дюзу 8 — в полость реле времени 10. Под действием разности давлений мембрана прогнется вверх, преодолевая силу упругости пружины 9, закроется блокировочный клапан 5 и кислород через большое проходное сечение будет поступать в пневмокамеру ВКК. К моменту полного заполнения костюма кислородом (рекомпрессии тела летчика) давление над мембраной 7 реле времени выравнивается через дюзу с давлением под мембраной. Это означает, что реле времени сработало.
В результате под действием пружины 9 откроется клапан 5 и кислород начнет поступать к клапану 14 блокировки, выключая его из работы. Одновременно кислород через дюзу 13 начнет поступать в надмембранную полость прибора для формирования необходимого избыточного давления.
После срабатывания реле времени кислород через дюзу 4 с малой подачей (порядка 20 л/мин) продолжает поступать в ВКК и маску (гермошлем).
Клапан 14 блокировки применяется для защиты легких человека от взрывной декомпрессии в момент разгерметизации кабины, ограничивает в первый момент работы системы избыточное давление в легких, обусловленное расширением воздуха в них. В момент разгерметизации кабины расширяющийся воздух из легких свободно (сопротивление порядка 70 мм вод. ст.) выходит через клапан выдоха маски.
Таким образом, анероид 12 пускателя, реле времени 10 и блокировочный клапан 14 совместно решают очень ответственную {145} задачу — предотвращают резкое возрастание давления кислорода в легких из-за его расширения в момент разгерметизации и одновременно создают необходимое первоначальное противодавление на тело летчика и таким образом подготавливают организм человека к безболезненному восприятию избыточного давления кислорода.
Из изложенного следует, что при разгерметизации кабины прибор КП-34 работает в режиме непрерывной подачи кислорода в маску (ГШ) через дюзу 4.
При большой легочной вентиляции в рассматриваемых условиях в приборе предусмотрена комбинированная (непрерывная и прерывная) подача кислорода к дыхательным путям летчика. Включение в работу прерывной подачи осуществляется усилием легких, как и в обычных условиях при отсутствии непрерывной подачи. Но чтобы обеспечить работу регулятора прерывной подачи одновременно с работой регулятора непрерывной подачи (параллельную работу регуляторов), необходимо уменьшить сопротивление вдоху, которое определяется разностью давлений над и под мембраной прибора. Величина сопротивления вдоху тем больше, чем больше абсолютное давление кислорода под мембраной 23 относительно давления над мембраной. В режиме непрерывной подачи кислорода в маску (ГШ) давление в подмембранной полости прибора всегда несколько больше давления в надмембранной полости. Поэтому для облегчения вдоха необходимо добиться такого положения, чтобы давление в надмембранной полости прибора было немного больше или хотя бы равно давлению кислорода в подмембранной полости. Для повышения давления кислорода в надмембранной полости в схеме прибора предусмотрены клапан 21 перепуска и дюза 20, которые вследствие своего гидравлического сопротивления непрерывному потоку кислорода обеспечивают в надмембранной полости некоторое повышение давления по сравнению с давлением в подмембранной полости прибора. Это как раз и есть необходимое условие параллельной работы регуляторов прерывной и непрерывной подачи кислорода При незначительном разрежении в подмембранной полости прибора КП-34 возникает необходимый перепад давления на мембране 23, обеспечивающий включение клапана 27 подачи кислорода.
Порядок включения кислородного прибора КП-34 и его работа в комплекте кислородного оборудования ККО-3 описаны в § 8.2.
Внешний вид кислородного прибора КП-34 показан на рис. 5.14.
Кислородный прибор КП-52М. Он предназначен для подачи кислорода в маску (гермошлем) и камеры натяжного устройства ВКК.
Прибор КП-52М, так же как и КП-34, используется в комплектах кислородного оборудования самолетов, рассчитанных для полетов на высотах более 14 км.
Прибор КП-52М отличается от описанных выше кислородных приборов значительно меньшими весом и габаритами, имеет меньшее {146} сопротивление вдоху, более удобен в эксплуатации. Кроме того, прибор КП-52М размещается не на борту самолета, а на подвесной системе парашюта. Это позволило увеличить высоту вынужденного покидания самолета экипажем без увеличения запаса кислорода в парашютном кислородном приборе, так как из прибора КП-27М кислород при парашютировании расходуется через прибор КП-52М.
|
|
|
Рис. 5.14. Внешний вид кислородного прибора КП-34 с механизмом дистанционного управления |
Принципиальная схема кислородного прибора КП-52М показана на рис. 5.15. Работа прибора на высоте до 12 км в разгерметизированной кабине во многом подобна работе прибора КП-58 (рис. 5.7). Отмеченная аналогия в работе объясняется тем, что схема прибора КП-52М для рассматриваемого режима отличается от схемы прибора КП-58 лишь дополнительным каналом вентиляции гермошлема (ВУШ), который включается вручную по желанию летчика, а выключается автоматически, как только прибор КП-52М переходит на режим работы с избыточным давлением на «высоте» в кабине более 12 км. Когда канал вентиляции шлема (ВУШ) закрыт, данный прибор работает, так же как и прибор КП-58.
Для обеспечения необходимой величины парциального давления кислорода в гермошлеме на «высоте» в кабине более 12 км в схеме прибора (рис. 5.15) предусмотрен ряд дополнительных
|
|
|
Рис. 5.15. Принципиальная схема кислородного прибора КП-52М: 1 — основной клапан подачи; 2 — вспомогательный клапан подачи: 3 — регулятор избыточного давления с демпфирующим устройством: 4 — клапан регулятора избыточного давления; 5 — предохранительный клапан; в — рычаг; 7 — мембрана: 8 — клапан костюмной линии: 9 — клапан подачи кислорода в надмембранную полость: 10 — вакуумный клапан; 11 — клапан сброса давления; 12 — регулятор соотношения давлений; 13 — клапан подсоса воздуха |
устройств: регулятор 3 избыточного давления, конструктивно выполненный в виде анероидного блока, размещенного в стакане с дюзой, с клапаном 4, перекрывающим выход кислорода из надмембранной полости прибора КП-52М; клапан 8 костюмной линии; клапан 9 подачи кислорода в количестве 2—3 л/мин в надмембранную полость прибора; регулятор 11 клапана сброса давления из-под клапана выдоха гермошлема; регулятор 12 соотношения давлений.
Работа прибора в момент разгерметизации кабины на высоте полета более 12 км осуществляется следующим образом. На вход прибора КП-52М от специального бортового регулятора подачи кислорода (РПК) поступает кислород непрерывным потоком в количестве не менее 200 л/мин. В результате этого на мембране клапана 8 костюмной линии возникает определенной величины перепад давления, заставляющий данную мембрану прогнуться вверх. Клапан костюмной линии откроется, и кислород непрерывным потоком начнет поступать в камеры натяжного устройства высотно-компенсирующего костюма (ВКК).
В течение первых 1—2 сек после разгерметизации кабины происходит заполнение кислородом камер натяжного устройства ВКК и сброс избыточного количества газа из полости гермошлема для ограничения избыточного давления в легких в момент резгерметизации кабины. Указанный сброс газа обеспечивается тем, что полость под компенсированным клапаном выдоха гермошлема и над-мембранная полость прибора КП-52М в течение указанного времени сообщены с атмосферой через открытый клапан 4 регулятора избыточного давления. По истечении 1—2 сек анероид регулятора 3 избыточного давления расширяется из-за того, что давление в стаканчике через дюзу станет равным атмосферному и клапан 4 закроется. С этого момента в надмембранной полости прибора КП-52М и полости под компенсированным клапаном выдоха ГШ-6М будет формироваться избыточное давление вследствие подачи кислорода в указанные полости через клапан 9. Величина избыточного давления будет определяться усилием прижатия клапана 4 к седлу под действием упругих сил анероида регулятора 3 избыточного давления в зависимости от высоты разгерметизации кабины самолета.
После создания избыточного давления кислорода мембрана 7 прогнется вниз и еще больше откроется клапан 2 подачи, а в результате перепада давления на поршне откроется клапан 1 подачи.
Клапан 1 подачи закроется по достижении равенства давлений с обеих сторон мембраны 7. С этого момента кислородный прибор КП-52М перейдет на режим подачи кислорода с избыточным давлением.
Для обеспечения условия компенсации избыточного давления кислорода в легких человека в схеме предусмотрен регулятор 12 соотношения давлений. Конструктивно он состоит из клапана и {149} двух мембран с различной эффективной площадью. Клапан сообщает камеры натяжного устройства ВКК с подмембранной полостью прибора КП-52М. Этот клапан будет находиться в закрытом положении при условии равенства сил, действующих на его подвижную часть. Когда сила давления кислорода в натяжном устройстве ВКК, действующая на клапан в сторону открытия, будет
|
|
|
Рис. 5.16. Внешний вид кислородного прибора КП-52М |
При возникновении повышенной утечки кислорода из камеры натяжного устройства ВКК вследствие нарушения герметичности костюма произойдет сброс давления из системы в результате открытия клапана 11. В рассматриваемом случае величина избыточного давления кислорода в приборе КП-52М будет определяться жесткостью пружины клапана 11 сброса, которая обеспечивает минимально допустимое избыточное давление не менее 800 мм вод. ст.
Внешний вид кислородного прибора КП-52М показан на рис. 5.16, а его конструктивная схема показана на рис. 5.17.
§ 5.3. ПАРАШЮТНЫЕ КИСЛОРОДНЫЕ ПРИБОРЫ
Парашютные
кислородные приборы (ПКП) являются
аварийными приборами индивидуального
пользования и служат для питания
|
|
|
Рис. 5.17. Конструкция кислородного прибора КП-52М: 1 — мембрана: 2 — клапаны подачи: 3 — регулятор избыточного давления |
членов экипажа кислородом при покидании самолета (катапультировании) и спуске на парашюте. Кроме того, ПКП может быть включен в систему питания кислородом при отказе основной системы кислородного питания и использован для питания кислородом при снижении самолета до безопасной высоты (т. е. до высоты порядка 3000 м, ниже которой питание кислородом необязательно).
По принципу действия ПКП относятся к приборам с непрерывной подачей кислорода. Запас кислорода хранится под высоким давлением (150 ат) в батарее баллончиков. В нормальных условиях полета ПКП подсоединен к основной системе кислородного питания, кислород из него не расходуется, а летчик дышит кислородом, поступающим из бортового прибора. ПКП приводится в действие в момент наступления аварийной ситуации (при катапультировании или отказе основной системы кислородного питания) автоматически или вручную.
Основные требования к ПКП:
1. В случае покидания самолета включение подачи кислорода из прибора должно происходить автоматически и безотказно.
2. При компоновке прибора должно быть учтено его размещение, с тем чтобы он не мешал летчику в полете и при катапультировании.
3. Нормы подачи кислорода и его запас должны быть согласованы с режимом и временем спуска на парашютной системе.
Физиологические нормы подачи кислорода парашютным прибором в маску (гермошлем) приведены в табл. 5.3.
По способу регулирования подачи кислорода ПКП можно разделить на редукторные и безредукторные. Наиболее широкое распространение получили безредукторные парашютные приборы. В этих приборах кислород вытекает из баллончиков непосредственно через сопло или капиллярную трубку и далее поступает в шланг кислородной маски. В обоих случаях расход кислорода является наибольшим в момент включения прибора и уменьшается по мере снижения давления в баллончиках. Расход кислорода во времени рассчитывается по формуле (3.17). Характеристика расхода кислорода во времени для прибора КП-23 в основном соответствует потребным физиологическим нормам (табл. 5.3) и режиму спуска с высоты.
Таблица 5.3
|
Высота, км |
12 и выше |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
|
Норма
пода- |
14 |
12 |
9,5 |
7,5 |
6 |
4 |
3 |
2 |
У безредукторных приборов с соплом диаметр последнего для получения необходимого расхода кислорода должен быть очень малым (менее 0,15 мм), поэтому его изготовление затруднительно. В приборах с капилляром применяют медную трубку с внутренним диаметром 0,35 мм и длиной 4500 мм. Необходимый расход кислорода достигается калибровкой внутреннего канала трубки путем химического травления. Указанный диаметр трубки и ее длина подобраны так, что исключается возможность замерзания в трубке влаги, которая в незначительном количестве может содержаться в кислороде. У приборов с соплом замерзание более вероятно, так как процесс адиабатического истечения из сопла сопровождается значительным понижением температуры.