При установке переключателя в положение «Горячий» распределитель направляет в кабину только теплый воздух. Для автоматического управления краном — распределителем воздуха необходимо переключатель устанавливать в положение «Автомат».

Контроль за работой системы кондиционирования воздуха в кабине ведется по специальным контрольно-измерительным приборам. В частности, работа регулятора давления контролируется по указателю высоты и перепада давления воздуха в кабине (УВПД). На рис. 2.31 приведена кинематическая схема прибора УВПД-20. Этот прибор предназначен для измерения высоты и избыточного давления в кабине. Указатель высоты и перепада давления представляет собой комбинированный прибор, состоящий из барометрического высотомера и манометра мембранного типа, которые помещены в одном корпусе и работают независимо друг от друга. Абсолютное давление в кабине воспринимается анероидом 2, деформация которого передаточным механизмом передается на лимб указателя высоты в кабине. Перепад давления воспринимается манометрической коробкой 3, которая имеет ступенчатую характеристику по жесткости. Если давление в кабине больше, чем в окружающей самолет атмосфере (положительный перепад), то мембрана имеет наибольшую жесткость, поскольку прогибаются сразу все четыре мембраны. Если давление в кабине меньше, чем в окружающей самолет атмосфере (отрицательный перепад), то мембрана имеет наименьшую жесткость, в прогибе участвуют только две  {63}  наружные мембраны — в это время внутренние мембраны выключены. Манометрическая коробка со ступенчатой характеристикой по жесткости обеспечивает различный масштаб шкалы прибора. Масштаб шкалы положительных значений перепада давления меньше, чем масштаб отрицательных значений.

Прибор УВПД-20 имеет следующие технические характеристики:

Рис. 2.31. Кинематическая схема прибора УВПД-20: 1 — указатель высоты в кабине: 2 — анероид; 3 — манометрическая коробка: 4 — указатель перепада давления в кабине

1. Прибор измеряет высоту в кабине от 0 до 20 км и перепад между давлением в кабине и в окружающей самолет атмосфере от –0,04 до +0,6 ат.

2. Погрешность показаний высотомера не превышает ±300 м, причем наибольшая погрешность соответствует «высотам» в кабине 18—20 км.

3. Погрешность показаний манометра не превышает для положительных перепадов ±0,02 ат; для отрицательных перепадов ±0,01 ат.

Принципиальная схема системы кондиционирования воздуха в герметической кабине самолёта-бомбардировщика. Поскольку экипаж самолета-бомбардировщика находится более продолжительное время в условиях высотного полета, то для создания наиболее благоприятного микроклимата в кабине в системе кондиционирования воздуха самолета-бомбардировщика дополнительно используется ряд регуляторов и контрольно-измерительных приборов.  {64} 

---

Принципиальная схема системы кондиционирования приведена на рис. 2.32. Согласно схеме сжатый горячий воздух от запорного клапана 1 направляется к крану — распределителю 2 воздуха,

Рис. 2.32. Принципиальная схема системы кондиционирования воздуха в герметической кабине самолета-бомбардировщика: 1 — запорный кран наддува; 2 — кран-распределитель воздуха; 3 — регулятор абсолютного давления; 4 — трубка Вентури; 5 — обратный клапан горячей линии; 6 — штуцер наземного кондиционера; 7 — клапан коллектора обдува термостата; 8 — термостат регулятора температуры PTBK-45M; 9 — блок реле РП-2; 10 — щиток управления системой кондиционирования; 11 — указатель высоты и перепада давления в кабине (УВПД); 12 — коллектор обдува; 13 — клапан перепуска воздуха регулятора давления; 14 — предохранительный клапан; 15 — обратный клапан холодной линии; 16 — турбохолодильная установка

являющемуся исполнительным органом регулятора температуры. После распределения воздух идет по двум магистралям. В одной из магистралей устанавливается регулятор 3 постоянного абсолютного

Рис. 2.33. Закон изменения давления воздуха в кабине самолета-бомбардировщика

давления воздуха, который совместно с трубкой Вентури 4 образует контур регулятора весового расхода воздуха. В другой магистрали монтируется турбохолодильная установка 16, выполняющая роль не только устройства для охлаждения воздуха, но и регулятора расхода воздуха. Воздух с определенным теплосодержанием, проходя через обратные клапаны 5 и 15, направляется к коллектору 12, а затем в соответствующий участок кабины. Из кабины воздух сбрасывается в атмосферу через клапан 13 перепуска регулятора давления.

С изменением высоты полета давление воздуха в кабине  {65}  самолета-бомбардировщика чаще всего поддерживается согласно закону, выраженному графиком, приведенным на рис. 2.33. Для реализации приведенного закона изменения давления используется регулятор давления АРД-54.

При полете на высоте от 0 до 2 км давление в кабине изменяется соответственно барометрическому давлению в атмосфере.

На высоте от 2 до 7 км в кабине поддерживается постоянное абсолютное давление, соответствующее высоте 2 км. С высоты 7 км и до практического потолка полета в кабине поддерживается постоянное избыточное давление.

Из графика на рис. 2.33 видно, что до высоты полета 7 км в кабине поддерживается абсолютное давление воздуха на уровне 600 мм рт. ст.; при этом парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе составляет величину

(600 – 47) · 21 100

= 116 мм рт.ст. > (рO2)пред.

Следовательно, до указанной высоты полета требуемое для дыхания парциальное давление кислорода в кабине обеспечивается принудительной подачей в нее атмосферного воздуха.

---

На высоте полета более 8 км парциальное давление кислорода в кабине становится менее предельно допустимого значения (р_O2)_пред = 98 мм рт.ст.

Таким образом, на высоте полета более 8 км летный экипаж должен пользоваться системой кислородного питания. О достижении предельной «высоты» в кабине, начиная с которой летный экипаж обязан пользоваться системой кислородного питания, извещает высотный сигнализатор. Действие высотного сигнализатора основано на принципе барометрического высотомера. Принципиальная схема сигнализатора дана на рис. 2.34. По достижении предельной «высоты» в кабине в результате деформации блока анероидов 3 срабатывает микровыключатель 7, который замыкает электрическую цепь световой и звуковой сигнализации. Высотный сигнализатор с помощью лимба задатчика высоты 4 может устанавливаться на любую «высоту» в кабине в пределах от 2,5 до 4,5 км в зависимости от полученной летным экипажем высотной подготовки.

Для предохранения кабины от разрушения при выходе из строя регулятора давления АРД-54, а также аварийного сброса давления в схеме (рис. 2.32) предусмотрен предохранительный клапан 14. Кинематическая схема одного из таких клапанов приведена на рис. 2.35. Данный клапан устанавливается снаружи герметической кабины. В клапане имеются две полости: А и Б, причем полость А сообщается через отверстие в трубке с кабиной, а полость Б сообщается через отверстие в диске 2 с атмосферой. В конструкции клапана предусмотрено два задатчика давления. Один задатчик давления выполнен в виде пружины 6, другой — в виде пружины 5. Первый задатчик давления (с пружиной 6)

Рис. 2.34. Принципиальная схема высотного сигнализатора: 1 — микровыключатель; 2 — подвижный центр блока анероидов; 5 — блок анероидов; 4 — задатчик высоты
Рис. 2.35. Кинематическая схема предохранительного клапана: 1 — трубка; 2 — отверстие в диске; 3 — штуцер электрокрана; 4 — вспомогательный клапан перепуска; 5 — пружина второго задатчика давления: 6 — пружина первого задатчика давления; 7 — мембрана: 8 — основной клапан перепуска

совместно с мембраной 7 реагирует на положительный перепад давления между кабиной и атмосферой. Второй задатчик давления (с пружиной 5) совместно с мембраной 7 реагирует на отрицательный перепад давления между атмосферой и кабиной.

Основной клапан 8 перепуска при заданном давлении воздуха в кабине всегда находится в закрытом положении. Если положительный перепад давления в кабине становится больше заданного, то под действием избыточного давления в кабине мембрана 7 прогибается вправо и преодолевает жесткость пружины 6. В результате вспомогательный клапан 4 перепуска открывается и давление

Рис. 2.36. Кинематическая схема прибора УВПД-15: 1 — указатель высоты в кабине; 2 — анероидный блок; 3 — манометрическая коробка; 4 — указатель перепада давления в кабине

---

в полости А падает до атмосферного. Вследствие этого возникает перепад давления на основном клапане 8, под действием которого он открывается, и давление в кабине падает до заданного значения.

Если в кабине возникнет отрицательный перепад давления, то мембрана 7, прогибаясь влево, преодолеет жесткость пружины 5 и откроет основной клапан 8 перепуска. Тогда воздух из атмосферы поступит непосредственно в кабину и ликвидирует отрицательный перепад.

Для аварийного сброса давления достаточно сообщить полость А с атмосферой через штуцер 3.

Контроль за величиной давления в кабине осуществляется с помощью указателя высоты и перепада давления типа УВПД-15, схема которого приведена на рис. 2.36. По принципу действия данный прибор аналогичен УВПД-20. «Высота» в кабине определяется по шкале, окрашенной в голубой цвет.

Положительный перепад давления воздуха в кабине фиксируется по шкале, окрашенной в черный цвет, а отрицательный  {68}  перепад — по шкале, окрашенной в красный цвет. Различный масштаб шкалы указателя перепада давления обеспечивается, так же как и в приборе УВПД-20, сдвоенной мембраной. При положительном перепаде манометрический чувствительный элемент имеет наибольшую жесткость, поскольку в прогибе участвуют сразу две мембраны. При отрицательном перепаде работает только одна внутренняя мембрана.

Указатель высоты и перепада давления УВПД-15 характеризуется следующими данными:

1. Прибор измеряет «высоту» в кабине от 0 до 15 км. Погрешность показаний высотомера не превышает ±300–500 м.

2. Прибор измеряет перепад давления воздуха в кабине и в окружающей самолет атмосфере в пределах от –0,4 до +0,6 ат. Погрешность показаний манометра не превышает для положительных перепадов ±0,02 ат; для отрицательных перепадов ±0,01 ат.

Температура воздуха в кабине поддерживается автоматически регулятором температуры типа РТВК-45М или вручную путем дистанционного управления электромеханизмом распределителя воздуха. Предусмотренная в системе кондиционирования турбо-холодильная установка (ТХУ) служит для охлаждения воздуха в одной из магистралей (рис. 2.32). В комплект ТХУ входят воздухо-воздушный радиатор, турбохолодильник и регулятор степени расширения воздуха. Принципиальная схема турбохолодильной установки показана на рис. 2.37. Согласно этой схеме воздухо-воздушный радиатор выполняет роль первого каскада охлаждения горячего воздуха, поступающего от компрессора газотурбинного двигателя. Турбохолодильник предназначен для последующего окончательного охлаждения воздуха. Регулятор 3 степени расширения обеспечивает заданный перепад давления воздуха на лопатках турбины, а следовательно, поддерживает необходимую скорость вращения ротора турбины. Чувствительным элементом регулятора степени расширения является дифференциальный манометр 4, реагирующий на перепад давления (р'₁ – р₁); причем давление воздуха перед турбиной р'₁ всегда больше давления воздуха на выходе из турбины р₁. Роль сервомотора регулятора выполняет дроссельный механизм 5, обеспечивающий снижение давления перед турбохолодильником.

---

Регулятор 3 работает следующим образом. Если перепад давления на турбине (р'₁ – р₁) превышает заданный, то дифференциальный манометр в результате прогиба мембраны вверх обеспечивает подачу воздуха в надмембранную полость дроссельного механизма. Повышение давления в корпусе дроссельного механизма вызывает перекрытие дроссельной заслонкой магистрали наддува. Это приводит к снижению давления перед турбиной. Таким образом, обеспечивается постоянство давления перед турбохолодильником. В результате работы регулятора будет обеспечиваться не только постоянный температурный перепад воздуха в ТХ, но и  {69}  вполне определенный весовой расход воздуха через турбину, так как давление перед турбиной все время поддерживается постоянным. В системах охлаждения могут использоваться также испарительные теплообменники.

Температурный режим в кабине контролируется электрическим термометром сопротивления типа ТУЭ-48.

Рис. 2.37. Принципиальная схема турбохолодильной установки (ТХУ): 1 — воздушная турбина; 2 — вентилятор; 3 — регулятор степени расширения; 4 — дифференциальный манометр; 5 — дроссельный механизм; 6 — воздухо-воздушный радиатор

Для определения весового расхода воздуха, поступающего в кабину, применяется расходомер воздуха. Датчиком расходомера является трубка Вентури, смонтированная в питающей магистрали, через которую воздух направляется к коллекторам. Указателем расходомера является манометрический прибор, воспринимающий сигнал с трубки Вентури. Принципиальная схема расходомера дана на рис. 2.38.

Весовой расход воздуха G через трубку Вентури может быть определен по формуле

(2.15)

где р₁ — давление воздуха перед узким сечением трубки Вентури;

Δр — перепад давления, создаваемый трубкой;

с — коэффициент пропорциональности, зависящий от размеров трубки и параметров воздуха, в частности температуры.  {70} 

Таким образом, для замера весового расхода воздуха необходимо иметь чувствительный элемент, реагирующий на изменение перепада давления, создаваемого трубкой, а также чувствительный элемент, реагирующий на изменение статического давления в трубке. Для этого в кинематической схеме указателя расходомера предусмотрены два чувствительных элемента: манометрическая

Рис. 2.38. Принципиальная схема расходомера воздуха: 1 — анероидный блок; 2 — стрелка указателя; 3 — манометрическая коробка; 4 — трубка Вентури

коробка 3 и анероидный блок 1. Величина прогиба манометрической коробки изменяется в зависимости от разности давлений, а прогиб анероидного блока — от статического давления в трубке Вентури.

Расход воздуха является основным внешним возмущением для систем регулирования параметров воздуха в кабине.

---

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