Система жизнеобеспечения самолета реферат

Обновлено: 05.07.2024

Система жизнеобеспечения (СЖО) — комплекс технических средств (устройств, агрегатов и запасов веществ), обеспечивающих необходимые условия жизнедеятельности экипажа и пассажиров летательного аппарата в течение всего полёта. Поскольку организм человека сохраняет жизнедеятельность лишь в пределах небольших отклонений от нормальных наземных условий, то функция СЖО заключается в создании на любой высоте полёта летательного аппарата для экипажа и пассажиров условий жизнедеятельности и функционирования, близких к имеющимся на земле.

В задачу СЖО входит поддержание в кабинах требуемых значений давления, скорости изменения давления, температуры, влажности, скорости движения и расхода воздуха, парциального давления кислорода, углекислого и других газов; очистка воздуха от вредных примесей; защита экипажа и пассажиров от вредного воздействия шума, солнечной радиации и др. Эти задачи решаются с помощью ряда частных систем (подсистем) всего комплекса СЖО, обеспечивающих соответствующие стороны жизнедеятельности организма (газообмен, теплообмен) и условия для поддержания необходимой работоспособности.

СЖО могут быть коллективными (СЖО многоместных кабин экипажа, салонов пассажирских самолётов) и индивидуальными (СЖО отделяемых капсул, кабин одноместных летательных аппаратов). Одним из эффективных способов обеспечения работоспособности экипажей летательных аппаратов и необходимых жизненных условий для пассажиров гражданских самолётов является применение гермокабин с системами кондиционирования воздуха (СКВ).
Давление воздуха в кабинах пассажирских и транспортных самолётов должно поддерживаться не ниже 74,5 кПа. При этом предупреждается развитие высотной декомпрессионной болезни (см. Декомпрессия) и выраженной кислородной недостаточности. В кабинах боевых самолётов с продолжительностью полёта до 2 ч допускается минимальное давление около 36 кПа, а при длительности более 2 ч — 46,5—41,3 кПа. Такие параметры давления и времени его выдерживания достаточны для профилактики высотной декомпрессионной болезни, но требуют дополнительного кислородного обеспечения экипажа. Из-за низкой способности организма человека быстро выравнивать давление в полузамкнутых полостях (главным образом в полостях среднего уха и придаточных пазух носа) с изменяющимся внешним давлением существуют ограничения скорости повышения давления в кабине до 660 Па/с и скорости снижения до 1330 Па/с (при перевозке пассажиров эти параметры составляют соответственно 24 и 33 Па/с). Для исключения попадания вредных примесей из окружающей среды в кабину в ней всегда поддерживается небольшое избыточное давление.

В кабинах летательных аппаратов должна устанавливаться температура 20—25(°)С через 10—20 минут полёта. На непродолжительное время (10—20 минут) допускается понижение температуры в кабине до 5(°)С и повышение до 45(°)С. Перепад температуры воздуха в области головы и ног не должен превышать 5(°)С. Для улучшения гигиенических условий в кабине предусматриваются индивидуальные воздушно-душирующие устройства и вентиляторы, с помощью которых можно регулировать интенсивность подачи и направление потока вентиляционного воздуха на лицо и туловище. Кроме того, для создания комфортных условий используются подсистемы кондиционирования воздуха специального снаряжения экипажа, которые обеспечивают температуру подаваемого воздуха в пределах 10—80(°)С при его расходе от 250 до 450 л/мин. Скорость движения воздуха в кабине на рабочих местах экипажа не должна превышать 1,5 м/с, а в местах размещения пассажиров — 0,5 м/с. Необходимый температурный режим в кабинах летательного аппарата наряду с охлаждением и нагревом воздуха с помощью СКВ обеспечивается также применением теплоизоляции стенок кабины. В зависимости от назначения, скорости и высоты полёта для кабин летательных аппаратов применяют различные способы тепловой защиты.

Относительная влажность воздуха в кабинах летательных аппаратов при полётах до 4 ч строго не регламентируется. В более длительных полётах оптимальное значение влажности воздуха составляет 40—60%. В целях улучшения микроклимата кабин летательного аппарата разрабатываются устройства для увлажнения и ионизации воздуха.

Системы наддува и кондиционирования воздуха кабины используются также для удаления продуктов жизнедеятельности и вредных примесей. Парциальное давление углекислого газа в кабине летательного аппарата не должно быть более 0,26—0,93 кПа, концентрация оксида углерода — 0,02 мг/л, паров топлива — 0,3 мг/л, продуктов термического разложения минеральных масел — 0,005 мг/л. Эффективное удаление вредных примесей из воздуха обеспечивается при кратности обмена воздуха в течение 1 ч не менее 5 в кабине экипажа и не менее 20 в пассажирском салоне.

Защита экипажа и пассажиров от внешнего шума осуществляется с помощью звукоизоляции стенок кабины. Для поглощения внутрикабинного шума, создаваемого главным образом движущимся по трубопроводам вентиляционным воздухом, применяются глушители. Уровень шумов в кабине летательного аппарата не должен превышать значений, устанавливаемых Нормами шума. Обычно допустимые уровни акустических шумов регламентируются медико-техническими требованиями на конкретный летательный аппарат и используемое экипажем защитное снаряжение.

Отдельные элементы СЖО и её подсистем (кабина, кресло, снаряжение и т. д.) служат также для защиты экипажа и пассажиров от вибраций. Для дополнительного питания кислородом экипажа и пассажиров применяется кислородное оборудование.
Для защиты членов экипажа летательного аппарата от воздействия неблагоприятных факторов наряду с бортовыми системами применяется носимое защитное снаряжение, например, высотно-компенсирующие и противоперегрузочные костюмы, защитные и герметичные шлемы, скафандры и т. д.

Необходимость в технических средствах обеспечения жизнедеятельности экипажа существенно возрастает с увеличением продолжительности полёта. В длительных (многочасовых) полётах наряду с нерегенеративными подсистемами СЖО, предусматривающими наличие бортовых запасов кислорода, воздуха, воды и т. д., применяют подсистемы, основанные на регенерации этих веществ на борту летательного аппарата в полете.

Система кондиционирования воздуха — одна из бортовых систем жизнеобеспечения. СКВ предназначена для поддержания давления и температуры воздуха в гермокабине летательного аппарата на уровне, обеспечивающем нормальную жизнедеятельность экипажа и пассажиров. Герметичность кабин обеспечивается их конструктивным исполнением, наличием уплотнений на дверях и люках, а также постоянным наддувом от СКВ.

С подъёмом на высоту более 3 км у человека появляются признаки кислородного голодания. На высотах более 9 км из жидкости организма возможно выделение пузырьков газа (аэроэмболизм). На высотах более 19 км наблюдается закипание подкожной жидкости. Температура воздуха на высоте более 11 км может достигать −60° C. Для полёта на летательном аппарате в таких неблагоприятных для жизни условиях и потребовалось создать бортовые системы жизнеобеспечения.

Индивидуальные системы обеспечения жизнедеятельности (ИСОЖ) комплектуются в зависимости от назначения и условий применения самолетов.
ИСОЖ на пассажирском самолете, это, в основном, кислородные системы. Кислородная система (система питания кислородом) экипажа пассажирского самолета используется как штатная: либо первый, либо второй летчик в течение всего полета дышит обогащенной кислородом воздушной смесью или чистым кислородом через кислородную маску, чтобы в случае разгерметизации перевести самолет в режим экстренного снижения. В то же время эта система обеспечивает экипаж кислородом в случае разгерметизации кабины, отказа системы кондиционирования, появления дыма в кабине и т. п., т. е. в аварийной ситуации. Независимая от системы экипажа система питания кислородом пассажиров является аварийным средством жизнеобеспечения: она через гибкие шланги 1 подает кислород в индивидуальные кислородные маски 2, которые размещаются либо наверху в багажных полках (рис. 15.11), либо в спинках впередистоящих сидений и падают перед пассажирами в случае разгерметизации кабины.

ИСОЖ на боевом самолете включают в себя защитное (высотное) снаряжение и системы, обеспечивающие его работоспособность.

В рамках данной статьи мы рассмотрим весьма широкое понятие, которое актуально и для космических кораблей, и для летательных аппаратов, и для подводных лодок и для такой обширной структуры, как город, мегаполис. Это системы жизнеобеспечения. Непосредственно разберем, что конкретно означает понятие касательно всех его применений, выделим важные отличительные черты.

Общее определение

Система жизнеобеспечения - это комплексы, помогающие создать комфортные, оптимальные, приемлемые условия для проживания, жизнедеятельности, функционирования экипажа, пассажиров, жителей какого-либо судна, аппарата, объекта.

По своему назначению они могут подразделяться на более мелкие подсистемы: кондиционирования воздуха, санитарно-бытовые и проч.

СЖО на космическом корабле

Система жизнеобеспечения на космическом корабле при пилотируемых полетах - та группа оборудования, техники, устройств, что позволяет человеку выживать в условиях космоса, поддерживает жизнь экипажу летательного аппарата.

Космический полет сопряжен с целой массой необычных условий - ионизирующие излучения, полный вакуум, лучистый теплообмен. Чтобы перенести его, человек должен находиться в замкнутом герметичном отсеке космического корабля. Там создаются все условия для обеспечения нормальной жизни и работы космонавта на борту. Важно их стабильное поддержание на всем протяжении полета.

Системы жизнеобеспечения подают в отсек вещества, необходимые для биологического функционирования космонавта. Вместе с тем они бесперебойно удаляют продукты жизнедеятельности человека.

Системы жизнеобеспечения также кратко именуются аббревиатурой СЖО. Второе их распространенное название - бортовые системы летательного космического аппарата.

Поддерживаемые показатели

Специальные системы жизнеобеспечения регулируют каждый из перечисленных ниже показателей:

Общее давление в отсеке.
Парциальное давление азота.
Парциальное давление кислорода.
Парциальное давление углекислого газа.
Относительная влажность воздуха.
Температура воздуха.
Температура стенок отсека, в котором обитают космонавты.
Потребление кислорода экипажем.
Тепловыделение.
Выделение углекислого газа.
Потребление воды и пищи.
Выделение экскрементов.
Выделение мочи.
Метаболическая вода.
Дыхательный коэффициент.
Гигиеническая вода.

Основные СЖО на космическом корабле

Рассмотрим теперь, какие системы жизнеобеспечения регулируют вышеперечисленные показатели на космическом летательном аппарате:

Все вышеуказанные системы жизнеобеспечения работают на обеспечение непосредственных физиологических нужд космонавтов, находящихся в замкнутом отсеке.

Дополнительные СЖО на космическом корабле

Помимо основных, на космическом корабле также представлены и другие средства. Вот какие системы жизнеобеспечения можно выделить в этом комплексе:

ССБО - средства санитарного и бытового обеспечения. Они предназначены для двух целей - это обеспечение личной гигиены экипажа (душ, умывание) и удовлетворение космонавтами повседневных бытовых нужд: свежая одежда, спальные принадлежности, инструменты для санитарной уборки отсеков.
СЗ - средства для индивидуальной защиты космонавтов. Прежде всего, тут выделяются аварийно-спасательные модели скафандров, дыхательные маски, которые обеспечивают защиту экипажа в чрезвычайных условиях - при возникновении пожара на борту, разгерметизации отсека и проч. Также это и модели защитных скафандров, предназначенные для выхода человека в открытый космос и работы в таких условиях.
Средства медико-биологического обеспечения. Это различные приборы и инструменты для медицинского контроля экипажа, медикаменты, тренажеры для физических тренировок.

СЖО на самолетах

Системой жизнеобеспечения здесь считается комплекс агрегатов, устройств и запасов веществ, обеспечивающий нормальные условия жизнедеятельности экипажа и пассажиров летательного средства на всех протяжении полета. Так как организм человека может нормально функционировать только в пределах небольших отклонений от земных значений, то основная задача СЖО - обеспечить на любой высоте условия функционирования и жизнедеятельности, максимально близкие к земным.

Среди важных функций СЖО здесь можно выделить следующие:

Поддержание в кабинах нормальных значений давления, а также скорости его изменения.
Поддержание в кабинах нормальных значений температуры, относительной влажности, скорости движения и расхода людьми воздуха, а также парциального давления кислорода, углекислого и иных газов.
Очистка воздуха от вредных микропримесей.
Защита экипажа и пассажиров от вредного воздействия шумов, солнечной радиации и проч.

Частные и коллективные СЖО в самолетах

Комплекс СЖО, таким образом, направлен на обеспечение функционирования всех систем человеческого организма (поддержание теплообмена, газообмена и проч.), а также условий поддержания нормальной работоспособности членов экипажа. Для решения всех вышеописанных задач в самолетах могут быть продуманы две разновидности систем жизнеобеспечения:

Коллективные. Это СЖО многоместных кабин, салонов пассажирских длайнеров.
Индивидуальные. В группу входят СЖО кабин одноместных летательных аппаратов, специальных отделяемых капсул.

Одним из самых эффективных на сегодня способов поддержания работоспособности экипажей целого ряда летательных препаратов, необходимых условий для обеспечения жизнедеятельности пассажиров гражданских лайнеров, считаются гермокабины с СКВ - системами кондиционирования воздуха.

СЖО на подводных лодках

Системы жизнеобеспечения на подлодках - это комплекс средств, обеспечивающих жизнедеятельность личного состава субмарины в моменты ее нахождения под водой. Обычно включают в себя следующее:

Системы удаления из воздуха лишнего углекислого газа.
Удаление вредных летучих микропримесей из атмосферы каждого из отсеков.
Подача в воздух необходимого объема кислорода.
Поддержание комфортной температуры воздуха, удаление из него лишней влаги.
Сбор и последующее удаление продуктов жизнедеятельности человека.
Обеспечение экипажа достаточным объемом пресной воды, полноценным рационом и проч.

Роль СЖО на подлодках особенно возросла в последнее время. Это связано с тем, что появляются все новые и новые модели субмарин, способных находиться под водой более длительное время.

Система жизнеобеспечения города

Здесь под СЖО понимается комплекс градостроительных, экономических, медико-профилактических, социально-бытовых мероприятий. Все они направлены на нейтрализацию или сглаживание негативного влияния окружающей среды на жизнедеятельность населения. Важными целями также считается поддержание высокой работоспособности граждан, сохранение удовлетворительных показателей здоровья и социального благополучия.

Создание систем жизнеобеспечения города особо будет актуально при экономическом освоении территорий с экстремальными условиями для проживания и привлечении туда на работу граждан по контракту на неопределенный срок. СЖО здесь будет заботиться не только о самом работнике, но и о его семье, решившейся на переезд.

Система жизнеобеспечения тут должна охватывать не только время пребывания человека в городе, но и период перед этим (профессиональная подготовка, медицинский и психологический отбор, обеспечение семьи социально-бытовыми удобствами на время отсутствия кормильца) и после окончания срока контракта (обеспечение занятостью по специальности, жильем повышенной комфортности и проч.)

Холодильные, криогенные системы жизнеобеспечения

И последний аспект разбираемого нами понятия. Сегодня довольно популярной на рынке труда становится специальность "Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения". Связано это с тем, что подобные агрегаты - основа производства для многих современных предприятий. Область требует постоянного совершенствования, развития новых технологий, появления инновационных технологий, креативных идей.

Направления подготовки

Все вышеперечисленное и способны представить работодателю молодые специалисты, обучающиеся по направлению "Холодильная техника и системы жизнеобеспечения". Во время подготовки они непосредственно осваивают следующее:

Теоретические основы специальности.
Расчетно-экспериментальные работы с объектами научных изысканий.
Решение задач в сфере криогенной и холодильной техники.
Конструирование, создание и применение новых агрегатов.
Применение информационных технологий в своей деятельности.
Основы управления проектами.
Организация маркетингового анализа.

Вы убедились, что системы жизнеобеспечения - достаточно многогранное понятие. Оно актуально как для подлодки, космического корабля, так и для города, оборудования на производстве.

(СЖО) — комплекс технических средств (устройств, агрегатов и запасов веществ), обеспечивающих необходимые условия жизнедеятельности экипажа и пассажиров летательного аппарата в течение всего полёта. Поскольку организм человека сохраняет жизнедеятельность лишь в пределах небольших отклонений от нормальных наземных условий, то функция СЖО заключается в создании на любой высоте полёта летательного аппарата для экипажа и пассажиров условий жизнедеятельности и функционирования, близких к имеющимся на земле.
В задачу СЖО входит поддержание в кабинах требуемых значений давления, скорости изменения давления, температуры, влажности, скорости движения и расхода воздуха, парциального давления кислорода, углекислого и других газов; очистка воздуха от вредных примесей; защита экипажа и пассажиров от вредного воздействия шума, солнечной радиации и др. Эти задачи решаются с помощью ряда частных систем (подсистем) всего комплекса СЖО, обеспечивающих соответствующие стороны жизнедеятельности организма (газообмен, теплообмен) и условия для поддержания необходимой работоспособности.
СЖО могут быть коллективными (СЖО многоместных кабин экипажа, салонов пассажирских самолётов) и индивидуальными (СЖО отделяемых капсул, кабин одноместных летательных аппаратов). Одним из эффективных способов обеспечения работоспособности экипажей летательных аппаратов и необходимых жизненных условий для пассажиров гражданских самолётов является применение гермокабин с системами кондиционирования воздуха (СКВ).
Давление воздуха в кабинах пассажирских и транспортных самолётов должно поддерживаться не ниже 74,5 кПа. При этом предупреждается развитие высотной декомпрессионной болезни (см. Декомпрессия) и выраженной кислородной недостаточности. В кабинах боевых самолётов с продолжительностью полёта до 2 ч допускается минимальное давление около 36 кПа, а при длительности более 2 ч — 46,5—41,3 кПа. Такие параметры давления и времени его выдерживания достаточны для профилактики высотной декомпрессионной болезни, но требуют дополнительного кислородного обеспечения экипажа. Из-за низкой способности организма человека быстро выравнивать давление в полузамкнутых полостях (главным образом в полостях среднего уха и придаточных пазух носа) с изменяющимся внешним давлением существуют ограничения скорости повышения давления в кабине до 660 Па/с и скорости снижения до 1330 Па/с (при перевозке пассажиров эти параметры составляют соответственно 24 и 33 Па/с). Для исключения попадания вредных примесей из окружающей среды в кабину в ней всегда поддерживается небольшое избыточное давление.
В кабинах летательных аппаратов должна устанавливаться температура 20—25(°)С через 10—20 минут полёта. На непродолжительное время (10—20 минут) допускается понижение температуры в кабине до 5(°)С и повышение до 45(°)С. Перепад температуры воздуха в области головы и ног не должен превышать 5(°)С. Для улучшения гигиенических условий в кабине предусматриваются индивидуальные воздушно-душирующие устройства и вентиляторы, с помощью которых можно регулировать интенсивность подачи и направление потока вентиляционного воздуха на лицо и туловище. Кроме того, для создания комфортных условий используются подсистемы кондиционирования воздуха специального снаряжения экипажа, которые обеспечивают температуру подаваемого воздуха в пределах 10—80(°)С при его расходе от 250 до 450 л/мин. Скорость движения воздуха в кабине на рабочих местах экипажа не должна превышать 1,5 м/с, а в местах размещения пассажиров — 0,5 м/с. Необходимый температурный режим в кабинах летательного аппарата наряду с охлаждением и нагревом воздуха с помощью СКВ обеспечивается также применением теплоизоляции стенок кабины. В зависимости от назначения, скорости и высоты полёта для кабин летательных аппаратов применяют различные способы тепловой защиты (см. Теплоизоляционные материалы).
Относительная влажность воздуха в кабинах летательных аппаратов при полётах до 4 ч строго не регламентируется. В более длительных полётах оптимальное значение влажности воздуха составляет 40—60%. В целях улучшения микроклимата кабин летательного аппарата разрабатываются устройства для увлажнения и ионизации воздуха.
Системы наддува и кондиционирования воздуха кабины используются также для удаления продуктов жизнедеятельности и вредных примесей. Парциальное давление углекислого газа в кабине летательного аппарата не должно быть более 0,26—0,93 кПа, концентрация оксида углерода — 0,02 мг/л, паров топлива — 0,3 мг/л, продуктов термического разложения минеральных масел — 0,005 мг/л. Эффективное удаление вредных примесей из воздуха обеспечивается при кратности обмена воздуха в течение 1 ч не менее 5 в кабине экипажа и не менее 20 в пассажирском салоне.
Защита экипажа и пассажиров от внешнего шума осуществляется с помощью звукоизоляции стенок кабины. Для поглощения внутрикабинного шума, создаваемого главным образом движущимся по трубопроводам вентиляционным воздухом, применяются глушители. Уровень шумов в кабине летательного аппарата не должен превышать значений, устанавливаемых Нормами шума. Обычно допустимые уровни акустических шумов регламентируются медико-техническими требованиями на конкретный летательный аппарат и используемое экипажем защитное снаряжение.
Отдельные элементы СЖО и её подсистем (кабина, кресло, снаряжение и т. д.) служат также для защиты экипажа и пассажиров от вибраций. Для дополнительного питания кислородом экипажа и пассажиров применяется кислородное оборудование.
Для защиты членов экипажа летательного аппарата от воздействия неблагоприятных факторов наряду с бортовыми системами применяется носимое защитное снаряжение, например, высотно-компенсирующие и противоперегрузочные костюмы, защитные и герметичные шлемы, скафандры и т. д. (см. Высотное снаряжение).
Необходимость в технических средствах обеспечения жизнедеятельности экипажа существенно возрастает с увеличением продолжительности полёта. В длительных (многочасовых) полётах наряду с нерегенеративными подсистемами СЖО, предусматривающими наличие бортовых запасов кислорода, воздуха, воды и т. д., применяют подсистемы, основанные на регенерации этих веществ на борту летательного аппарата в полете.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .

Полезное

Смотреть что такое "Система жизнеобеспечения" в других словарях:

Система жизнеобеспечения — в пилотируемых полётах космических аппаратов группа устройств, которые позволяют человеку выживать в космосе и поддерживать жизнь экипажу корабля. Содержание 1 Общая информация … Википедия

Система жизнеобеспечения — комплекс мероприятий, обеспечивающих необходимые энергетические, физиологические, эргонометрические и др. условия для автономного выживания и эффективной работы спасателей, сохранения жизни пострадавших;: технические средства мобильные лагеря,… … Словарь черезвычайных ситуаций

система жизнеобеспечения — совокупность технических средств, элементов системы управления и иных мер, которые при нарушениях электроснабжения от электрической сети общего назначения обеспечивают, в соответствии с требованиями настоящего регламента, безопасное для персонала … Справочник технического переводчика

система жизнеобеспечения — комплекс технических, физико химических и биологических средств, обеспечивающих создание и поддержание необходимых условий для жизнедеятельности человека (снабжение кислородом, водой, пищевыми веществами, удаление вредных продуктов обмена и др.)… … Большой медицинский словарь

СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ — см. Жизнеобеспечение космонавтов … Большой энциклопедический политехнический словарь

Система жизнеобеспечения — комплекс мероприятий, обеспечивающих необходимые энергетические, физиологические, эргонометрические и др. условия для автономного выживания и эффективной работы спасателей, сохранения жизни пострадавших, технические средства мобильные лагеря,… … Гражданская защита. Понятийно-терминологический словарь

Требования норм летной годности самолетов к системе кондиционирования воздуха. Разработка системы кондиционирования воздуха среднемагистрального пассажирского самолета Ту-204 с помощью тепловлажностного расчета. Расчет приращения взлетной массы самолета.

Рубрика	Транспорт
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	29.03.2015
Размер файла	123,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Академия Гражданской Авиации

Система кондиционирования воздуха

Выполнила:

Проверила: Кошанова Ш.К.

Алматы 2014

Система кондиционирования воздуха - одна из бортовых систем жизнеобеспечения. СКВ предназначена для поддержания давления и температуры воздуха в гермокабине летательного аппарата на уровне, обеспечивающем нормальную жизнедеятельность экипажа и пассажиров. Герметичность кабин обеспечивается их конструктивным исполнением, наличием уплотнений на дверях и люках, а также постоянным наддувом от СКВ.

С развитием авиации развивалась и система кондиционирования воздуха (СКВ). С ростом высоты, скорости и времени полета появились гермокабины (КБ), подсистема кислородного питания, охлаждение ГК и БРЭО. Основной целью СКВ является создать на борту самолета условия для жизнедеятельности человека в полете: поддержание заданного давления, температуры и влагосодержания воздуха, очищение воздуха от вредных примесей и охлаждение БРЭО.

Кондиционированием воздуха называют автоматическое поддержание в кабинах ЛА параметров воздуха (температуры, давления, относительной влажности, чистоты и скорости движения) на определенном уровне с целью создания комфортных условий для экипажа и пассажиров в полете и на земле и обеспечения необходимых режимов работы охлаждаемого бортового оборудования.

Основные требования норм летной годности самолетов к работе СКВ и ее подсистем сводятся к следующим:

· СКВ должна обеспечивать заданные значения давления, влажности и газового состава воздуха в кабине на всех режимах полета и на земле независимо от внешних климатических условий. Функционирование СКВ в кабине не должно зависеть от работы других систем, использующих общие с ней источники сжатого воздуха.

· Наддув кабины должен осуществляться двумя или более источниками сжатого воздуха. При этом СКВ должна состоять не менее чем из двух независимых подсистем, поддерживающих в полете нормальные температурные условия в кабинах при выходе из строя одной из них.

· Температура воздуха в кабине и в отсеках должна задаваться и управляться независимо.

· Должна предусматриваться возможность обогрева и охлаждения кабин на земле без запуска двигателей с помощью бортовых и наземных устройств.

· На самолетах с продолжительностью полета больше двух часов необходимо предусматривать систему увлажнения для поддержания относительной влажности в кабине не менее 25%.

Целью данной работы является разработка системы кондиционирования воздуха среднемагистрального пассажирского самолета Ту-204 с помощью тепловлажностного расчета, т.е. определение таких параметров агрегатов СКВ, при которых температура и относительная влажность воздуха в кабине самолета находились бы в заданных пределах.

Расчет СКВ производиться приближенным методом на двух режимах работы СКВ: при стоянке самолета и в режиме крейсерского полета. Эти два режима являются предельными и любое изменение внешних параметров влияющих на работу СКВ ограничено ими. Внутренние параметры проектируемой СКВ определяются техническим заданием на ее разработку.

Помимо этого, в данной работе, производится расчет приращения взлетной массы самолета, вызванного установкой на нем данной СКВ, приближенный расчет трубопроводов системы кондиционирования и предлагаемая схема компоновки агрегатов и элементов СКВ на самолете.

С подъёмом на высоту более 3 км у человека появляются признаки кислородного голодания. На высотах более 9 км из жидкости организма возможно выделение пузырьков газа (аэроэмболизм). На высотах более 19 км наблюдается закипание подкожной жидкости. Температура воздуха на высоте более 11 км может достигать ?60°C. Для полёта на летательном аппарате в таких неблагоприятных для жизни условиях и потребовалось создать бортовые системы жизнеобеспечения.

Принцип работы

Обычно система работает на воздухе, отбираемом от компрессоров работающих авиадвигателей, с температурой отбираемого воздуха до 500 градусов и давлением до 1,6 МПа. Воздух разделяется на два потока (линии). Один поток проходит систему охлаждения и поступает в смеситель (холодная линия), второй поток поступает в смеситель напрямую (горячая линия). В смесителе оба потока дозированно смешиваются и затем подаются в гермокабину. Также горячий воздух на многих самолётах направляется в противообледенительную систему (ПОС) и проходит по трубам под обшивкой, обогревая её во избежание нарастания льда.

Для охлаждения воздуха применяют следующие типы теплообменников - воздухо-воздушные (ВВР) или топливно-воздушные радиаторы (ТВР) и турбохолодильники (ТХ). В сложных системах кондиционирования могут применяться несколько ступеней (каскадов) для охлаждения воздуха, и каждая - со своими автоматическими регуляторами температуры, например, на Ту-154 отобранный от двигателей воздух охлаждается в первичных ВВР и ТХ, установленных возле третьего двигателя, и подаётся к ПОС и СКВ, а в СКВ имеются по два вторичных ВВР и ТХ (установленных в носках корневых частей крыльев, для продува ВВР в крыльях сделаны небольшие воздухозаборники), охлаждающих воздух до пригодной для дыхания температуры. Типовой регулятор температуры состоит из задатчика температуры в кабине, датчика температуры в трубопроводе, блока автоматического управления и исполнительного электромеханизма - регулирующей заслонки в трубопроводе.

кондиционирование воздух самолет

Давление воздуха в гермокабинах регулируется по специальным программам, которые несколько различаются на пассажирских (транспортных) машинах, тяжёлых маломанёвренных и манёвренных военных самолётах. Характерной программой для тяжёлых самолётов будет зона свободной вентиляции, зона постоянного абсолютного давления и зона постоянного избыточного давления относительно стандартной атмосферы. Для манёвренных самолётов с целью уменьшения скорости изменения давления в кабине при вертикальных манёврах на высотах в пределах 2-7 км в программу регулирования вводится зона переменного давления. Регулирование давления производится автоматом регулирования (АРД) путём сброса избыточного воздуха из гермокабины. На военных самолётах данный автомат имеет два режима работы - нормальный и боевой. В боевом режиме давление в кабине будет уменьшено - это делается для предотвращения баротравм у экипажа при резкой разгерметизации на больших высотах в случае, например, попадания снарядов. Повреждения гермокабины пулемётно-пушечным огнём истребителей при полёте на больших высотах вызывали гибель экипажей бомбардировщиков Второй Мировой войны.

Кондиционированный воздух может подаваться не только в гермокабины, но и в технические отсеки для продува разнообразного электронного оборудования. При наличии на борту ВСУ воздух от компрессора ВСУ также отбирается в СКВ для наземного кондиционирования (обогрева или охлаждения) кабин и отсеков.

Система охлаждения воздуха

По рекомендациям из методических указаний, для данного типа самолета, выбираем двухступенчатую двухтурбинную СКВ с влагоотделением в линии высокого давления и регенерацией теплоты на входе в турбину турбохолодильника (рис. 1)

Преимущество этой схемы СКВ перед схемами с влагоотделением в линии низкого давления заключается в более высокой степени осушки охлаждаемого воздуха. Применение второй ступени промежуточного сжатия охлаждаемого воздуха позволяет повысить экономичность и тепловую эффективность СКВ, а подогрев воздуха перед турбиной - увеличить ресурс работы турбохолодильника. Воздух из системы отбора подается в систему охлаждения через регулятор расхода. Сначала воздух охлаждается в предварительном теплообменнике АТ1 до некоторой температуры (определена в п.3), затем поступает в компрессор КМ турбохолодильной установки ТХ. После компрессора воздух поступает в "петлю" отделения влаги перед турбиной Т, которая образована регенеративным теплообменником АТ3, для испарения конденсата, и конденсатором АТ4 для конденсации влаги. Охлаждение воздуха в конденсаторе до необходимой температуры производится воздухом, выходящем из турбины. Водный конденсат отделяется во влагоотделителе ВД и впрыскивается в магистраль продувки основного теплообменника и далее в атмосферу. От установок охлаждения левого и правого борта воздух поступает в единый коллектор холодного воздуха, а оттуда - в кабину.

Рис. 1. Двухступенчатая система охлаждения с влагоотделением высокого давления.

Система кондиционирования воздуха воздушного судна содержит трубопровод для подачи свежего воздуха, который должен передаваться в кабину воздушного судна. Свежий воздух вдувается в кабину воздушного судна через выпуск. Вблизи выпуска расположена циклонная установка, имеющая основной корпус, распределительный элемент, впускное отверстие, которое сообщается с трубопроводом для подачи свежего воздуха, всасывающее отверстие, через которое воздух всасывается из кабины воздушного судна. Всасывающее отверстие сообщается непосредственно с кабиной воздушного судна. В основном корпусе циклонной установки создается первый циклонный поток за счет свежего воздуха, поступающего из трубопровода. В распределительном элементе создается второй циклонный поток за счет свежего воздуха первого циклонного потока, служащего в качестве приточного воздуха, и воздуха кабины. Воздух кабины всасывается через всасывающее отверстие из кабины воздушного судна и выбрасывается вместе со свежим воздухом через выпускное отверстие. Достигается повышение эффективности системы кондиционирования воздуха. 8 з. п. ф-лы, 3 ил.

Подобные документы

Выбор и обоснование принципиальной схемы системы кондиционирования, ее тепло-влажностный расчет и область применения. Приращение взлетной массы самолета при установке на нем данной СКВ. Сравнение альтернативной СКВ по приращению взлетной массы.

курсовая работа [391,1 K], добавлен 19.05.2011

Факторы, влияющие на жизнедеятельность человека в полете. Требования к составу и чистоте воздуха герметической кабины. Основные агрегаты авиационных систем кондиционирования воздуха. Обзор комплексной системы кондиционирования воздуха самолета Ту-154М.

дипломная работа [3,5 M], добавлен 11.03.2012

Назначение системы кондиционирования воздуха (СКВ) самолета, определение состояния ее работоспособности. Описание устройства СКВ. Органы управления и индикация. Система подачи, рециркуляции воздуха. Работа систем регулирования давления и обогрева воздуха.

курсовая работа [4,6 M], добавлен 15.10.2015

Техническое описание самолета. Система управления самолетом. Противопожарная и топливная система. Система кондиционирования воздуха. Обоснование проектных параметров. Аэродинамическая компоновка самолета. Расчет геометрических характеристики крыла.

курсовая работа [73,2 K], добавлен 26.05.2012

Аэродинамическая компоновка самолета. Фюзеляж, крыло кессонного типа, оперение, кабина экипажа, система управления, шасси, гидравлическая система, силовая установка, топливная система, кислородное оборудование, система кондиционирования воздуха.

Читайте также: