Для отсоса и измерения потоков газа служит система реометра «выхода», состоящая из блока 55 «выхода», выполняющего функции переключателя потока, патронов сопротивления 50 и 51, жидкостного манометра 13, вентиля-переключателя 7А и вентиля 7. Работа системы реометра «выхода» основана на том, что при прохождении потока газа через патрон 50 или 51, заполненный стеклотканью, в нем возникает перепад давления, величина которого измеряется манометром 13. Перепад давления зависит от величины потока и рода газа. С помощью прилагаемых к установке графиков, составленных для воздуха, кислорода и их смесей, можно найти зависимость между величиной перепада давления в патронах и потоком газа через них. Система реометра «выхода» установки КУ-7 позволяет измерять потоки в диапазоне от 0 до 100 л/мин, причем для обеспечения необходимой точности измерения весь диапазон разбит на три интервала (от 0 до 5, от 5 до 20 и от 20 до 100 л/мин).

Для измерения потоков в интервалах от 0 до 5 л/мин необходимо переключатель диапазонов потоков 54 («0—5 л/мин», «5—100 л/мин») поставить в положение «0—5 л/мин» (на схеме ручку переключателя 54 поднять вверх). В этом случае поток газа из барокамеры I будет поступать в патрон 51 и далее через  {242}  вентиль 7 во всасывающую линию вакуум-насосов. Величина перепада давления в патроне 51 измеряется манометром 13.

Для измерения потоков более 5 л/мин необходимо переключатель 54 установить в положение «5—100 л/мин» (ручку переключателя 54 опустить вниз). В этом случае газ будет поступать в патрон 50, обеспечивающий два интервала измерения: от 5 до 20 л/мин и от 20 до 100 л/мин. Это достигается тем, что в патроне сопротивления 50 перепад давления может измеряться на двух различных участках патрона, включаемых с помощью вентиля-переключателя 7А, имеющего два положения: «20 л/мин» и «100 л/мин». Величина перепада давления в патроне 50 также измеряется манометром 13.

Для обеспечения возможности монтажа различных схем проверок кислородных приборов в вакуумной системе установки КУ-7 предусмотрены выводы из барокамер, заканчивающихся на передней панели установки штуцерами 37, 38, 40 и 41.

Кислородная система установки КУ-7 предназначена для подвода кислорода к проверяемым изделиям, создания и измерения необходимых давлений и потоков кислорода. Подвод кислорода к установке осуществляется от транспортного баллона с давлением кислорода в нем от 35 до 150 ат через запорный вентиль 1 и штуцер 26 большой барокамеры. Давление кислорода контролируется манометром 19.

Для создания и измерения давлений в диапазоне от 0 до 30 ат и поддержания необходимого давления в кислородном реометре 14 служит линия редуктора 2, а для создания и измерения давлений в пределах от 0 до 6 ат служит линия редуктора 3. Линия редуктора 4 с вентилем 6 обеспечивает создание и измерение небольших давлений в пределах от 0 до 6 ат, служит для создания небольших избыточных давлений, а также для создания и регулирования потоков кислорода.

---

Измерение потоков кислорода на установке КУ-7 в пределах от 0 до 100 л/мин производится кислородным реометром 14, имеющим два диапазона измерений: от 0 до 20 л/мин (поток проходит через патрон 52) и от 20 до 100 л/мин (поток проходит через патрон 53). Переключение потоков осуществляется с помощью переключателя 6А. Сопротивление патрона 53 значительно меньше, чем сопротивление патрона 52. После патронов 52 и 53 поток кислорода поступает на вход редуктора 4, с помощью которого давление кислорода снижается до необходимой величины.

Отличительной особенностью кислородного реометра является то, что максимальная величина потока газа, проходящего через любой из патронов, может быть уменьшена за счет уменьшения давления этого газа с помощью редукторов 2 и 3. Это значительно повышает точность измерения малых потоков.

§ 10.3. МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ КИСЛОРОДНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Рассмотрим принципиальные схемы и выясним физический смысл некоторых основных проверок элементов системы кислородного оборудования и системы в целом с помощью переносных и стационарных установок.

Проверка герметичности полости низкого давления комплекта кислородного оборудования с прибором КП-52М под избыточным давлением с помощью установки КУ-8. Принципиальная схема такой проверки показана на рис. 10.7. Смысл проверки сводится к следующему. Сначала проверяется герметичность установки, для чего вентилем 15 создается давление кислорода 1800 мм вод. ст. по манометру 13 и фиксируется показание реометра. При абсолютной герметичности установки его показания будут равны нулю, поскольку отсутствует расход газа через дюзу реометра. Затем с помощью приспособления Пр-159 к установке подключается проверяемый комплект, причем рукоятки кранов дополнительной подачи на РПК и ДУ-6 следует поставить в положение «Смесь», а рукоятки кранов аварийной подачи на РПК, ДУ-6 и КВШ — в положение «Выкл.». Вентилем 15 снова создается давление кислорода в системе установки и комплекте КП-52М 1800 мм вод. ст. по манометру М-2000 комплекта кислородного оборудования и фиксируется показание реометра. При полной герметичности комплекта и системы установки показание реометра, как и в предыдущем случае, будет равно нулю, так как отсутствует поток кислорода через дюзу реометра. Но поскольку допускается некоторая негерметичность системы низкого давления при создании в ней избыточного давления, то небольшой поток через дюзу реометра может иметь место. В этом случае разность показаний реометра, полученная в результате двух описанных проверок, не должна превышать 2,4 л/мин.

Проверка герметичности гермошлема при двустороннем избыточном давлении на установке КУ-8. Схема проверки показана на рис. 10.8. Вентилем 16 создается давление кислорода в системе установки и в гермошлеме сначала 500, а затем 1000 и 1850 мм вод. ст., определяемое по манометру 13, и фиксируются показания реометра, которые будут отличаться от нуля при наличии негерметичности в собранной схеме, т. е. когда будет иметь место поток кислорода через дюзу реометра. Этот поток не должен превышать определенных величин при всех избыточных давлениях, создаваемых в системе. На рис. 10.8 стрелками указаны места возможных негерметичностей гермошлема.

---

Проверка сопротивления вдоху комплекта с помощью установки КУ-8. Схема проверки приведена на рис. 10.9. При проверке сопротивления вдоху редуктором» 18 создается определенный поток кислорода через эжектор 2 реометра, побуждая разрежение в штуцере 3 (штуцер 1 реометра заглушён). Сначала проверка производится при отсоединенном комплекте кислородного оборудования

Рис. 10.7. Схема проверки герметичности полости низкого давления комплекта под избыточным давлением с помощью установки КУ-8: 1, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 37, 40, 57 — штуцера; 2 — эжектор; 4, 6, 12, 15 — краны; 13, 14 — манометры; 17, 18 — редукторы

Рис. 10.8. Схема проверки герметичности ГШ с помощью установки КУ-8: 1, 3, 6, 8, 9, 11, 37, 40, 57 — штуцера; 2 — эжектор; 5, 7, 10, 12 — краны; 13, 14 — манометры; 16 — вентиль: 17, 18 — редукторы

Рис. 10.9. Схема проверки сопротивления вдоху комплекта с помощью установки КУ-8: 1, 3, 8, 11, 37, 40, 57 — штуцера; 2 — эжектор: 9, 10, 12 — краны; 14 — манометр: 17, 18 — редукторы

(приспособление Пр-156 отсоединено от штуцера линии вдоха прибора КП-52М). Вследствие разрежения, создаваемого эжектором 2, через штуцер 3 и дюзу реометра создается поток воздуха, который фиксируется мановакуумметром. Затем к установке с помощью приспособления Пр-156 присоединяется ККО с прибором КП-52М, причем рукоятки кранов КВШ, аварийной подачи на РПК и ДУ-6 необходимо поставить в положение «Выкл.», а рукоятки кранов дополнительной подачи на РПК и ДУ-6 — в положение «Смесь». Редуктором 18 снова создается поток кислорода из баллона. Очевидно, что в этом случае необходимо создать большее разрежение (больший поток газа через эжектор), чтобы открыть клапан подачи кислородного прибора, на величину сопротивления вдоху, которая фиксируется как разность показаний мановакуумметра, полученная в результате второй и первой проверок. При положении рукоятки крана дополнительной подачи кислорода на РПК «100% O₂» разность показаний мановакуумметра при двух проверках не должна превышать 50 мм вод. ст.

Определение процентного содержания кислорода на выходе кислородного прибора. Процентное содержание кислорода определяется на стационарных установках КУ-5 и КУ-7.

В основу определения процентного содержания кислорода положен принцип объемного замещения газов в барокамере установки. В общем случае количество газовой смеси W_c на выходе кислородного прибора, установленного в барокамере установки КУ-5 или КУ-7, будет равно

Wc = WO2 + Wв

(10.1)

где W_O2 — количество кислорода, поступающего на вход кислородного прибора из баллона (через кислородный реометр);

W_в — количество воздуха, поступающего в полость кислородного прибора из барокамеры через автомат подсоса воздуха.

---

Количество чистого кислорода на выходе кислородного прибора можно определить, используя выражение

αO2 100   =  98 100  WO2 +  21 100  Wв.

(10.2)

где α_O2 — процентное содержание кислорода в подаваемой кислородным прибором газовой смеси для дыхания;

98 — процентное содержание кислорода в баллоне;

21 — процентное содержание кислорода в воздухе барокамеры.  {248} 

Используя записанные выражения, получим

(10.3)

Первое выражение используется для определения процентного содержания кислорода во вдыхаемой газовой смеси по высотам на установке КУ-5, а второе — на установке КУ-7.

Таким образом, для определения процентного содержания кислорода на выходе кислородного прибора достаточно определить расходы кислорода, воздуха и их смесей. Указанные расходы измеряются реометрами «выхода» и «входа», предусмотренными в КУ-5, реометром «выхода» и кислородным реометром, предусмотренными в КУ-7.

При определении процентного содержания кислорода в подаваемой кислородным прибором газовой смеси для дыхания предполагается, что количество воздуха, поступающего в полость кислородного прибора из барокамеры через автомат подсоса воздуха, полностью возмещается количеством воздуха, поступающего в барокамеру из атмосферы. Указанное условие будет всегда обеспечено, если при достаточной герметичности барокамеры поддерживать в ней «высоту» неизменной.

Герметичность барокамеры проверяется при создании в ней соответствующего разрежения. Барокамера считается герметичной, если «высота» в ней в течение 1 мин остается практически постоянной.

По показаниям реометров установок, пользуясь специальными графиками, полученными на основании приведенных выражений, определяется процентное содержание кислорода α₀ на выходе кислородных приборов на различных высотах полета.

В данном параграфе рассмотрены лишь некоторые типичные проверки кислородного оборудования, производимые с помощью установок типа КУ.

Проверки других элементов кислородного оборудования и систем в целом принципиально не отличаются от изложенных. Методика проверок подробно дана в описаниях кислородных установок.

§ 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.

---

Смотрите также файлы

• 149835_kestelman_v_n_fedorov_a_v_mehanizmy_upravleniya_samoletom.pdf

• Bezopasnost_vzleta_v_uslovijah_obledenenija.pdf

• dorfman_pogovorim_o_shassi.pdf

• Панель_3.pdf

• Панель_3-1.pdf