КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2019 года по МПК B64D10/00 B64D13/00 

Комплексная система кондиционирования воздуха (в дальнейшем - КСКВ или система) служит для поддержания и обеспечения определенных климатических условий в гермокабине: охлаждение кабины экипажа и наддув индивидуального защитного снаряжения (ИЗС), создания оптимальных условий жизнеобеспечения пилотов (температура, давление и скорость движения воздуха) в рабочей зоне экипажа; поддерживает заданные параметры теплового режима в отсеках размещения бортового оборудования; предотвращает внутреннее запотевание остекления кабины; обеспечивает охлаждение грузовых отсеков, передних отсеков, перераспределение охлаждающего воздуха между охлаждаемым оборудованием; подачу охлаждающего воздуха к бортовому и подвесному оборудованию с помощью системы воздушного охлаждения оборудования (СВО); обеспечивает очистку воздуха, охлаждаемого в системе, от аэрозолей, аэродромной пыли, радиоактивных веществ, дипольных отражателей. При работе комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) осуществляется автоматический наземный и полетный контроль своей исправности. Комплексная система кондиционирования воздуха (КСКВ) предназначена для выполнения данных функций на земле от наземных источников воздуха, а также при работе летательного аппарата на всех высотах и режимах полета.

Технический результат: качественное и экономически выгодное распределение воздушных потоков и их обработка, направленное на создание и поддержание оптимальных условий жизнеобеспечения пилотов, высокая надежность и контролепригодность системы на всех высотах и режимах полета, а также и на земле, путем добавления в состав комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) узкоспециализированных подсистем

Формула 1 н.п., 2 п.п., 3 чертежа

В качестве ближайших патентов-аналогов были рассмотрены следующие охранные документы:

Известен патент на изобретение РФ №2170192 С2 «СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА НА САМОЛЕТЕ»: МПК B64D 13/08: дата приоритета 10.12.1997 г.; патентообладатель Публичное акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" (RU); авторы: Дмитриев Ю.Г., Никифоров А.Н., Шерр А.С. Изобретение относится к средствам обработки воздуха. Система кондиционирования содержит средства для отвода сжатого горячего воздуха от компрессора газотурбинного двигателя, для охлаждения его забортным воздухом и топливом и для последующего расширения с понижением температуры. Система также содержит средства регулирования влажности, расхода и температуры воздуха. Магистрали подачи воздуха на охлаждение оборудования в носовом отсеке самолета и в подвесных изделиях подключены к магистрали подачи охлажденного воздуха на охлаждение оборудования закабинного отсека и. через эту магистраль - к магистрали подачи охлажденного воздуха в гермокабину экипажа. Такое выполнение системы решает задачу оптимизации обработки и распределения воздуха.

Известен патент на изобретение РФ №2271314 С2 «СПОСОБ И СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА НА САМОЛЕТЕ»; МПК B64D 13/08: дата приоритета 12.11.2003 г.; патентообладатель Открытое акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" (RU); авторы: Еремин Ю.Н., Никифоров А.Н., Павловский Л.М., Погосян М.А., Тятинькин В.В., Шерр А.С. Изобретение относится к средствам обработки воздуха на самолете. Способ характеризуется тем, что одновременно вентилируют герметизированную кабину экипажа и термостатируют тепловыделяющее оборудование в негерметичном отсеке. Воздух для обработки отбирают из атмосферы и повышают его давление за счет энергии газотурбинного двигателя и последующего расширения. Часть обрабатываемого воздуха с повышенным давлением охлаждают наружным воздухом или топливом газотурбинного двигателя. Часть обрабатываемого воздуха после завершающего повышения его давления и охлаждения наружным воздухом или топливом газотурбинного двигателя охлаждают за счет расширения, близкого адиабатическому, до давления, превышающего давление воздуха в кабине экипажа. Для поддержания требуемой температуры холодного, вследствие расширения, воздуха к нему подмешивают не подвергнутый расширению горячий воздух. При повышенной влажности атмосферного воздуха и полете на малой высоте в жарких условиях холодный, вследствие расширения, воздух обезвоживают, поддерживая его температуру достаточной для отделения конденсата перед подачей в негерметичный отсек и в кабину экипажа. Система обработки воздуха содержит турбину для охлаждения обрабатываемого воздуха вследствие расширения, близкого адиабатическому, входящую в состав турбокомпрессорного агрегата, включающего в себя также центробежный компрессор для завершающего повышения давления обрабатываемого воздуха. Технический результат - расширение режимов эксплуатации.

Данные изобретения позволяют решить задачу оптимизации обработки и распределения воздушных потоков на самолете, добиваясь нужного результата с помощью использования промежуточного хладагента. Также, в данных изобретениях меньшее внимание уделяется поддержанию оптимальных условий жизнеобеспечения пилотов.

Данное изобретение относится к системам кондиционирования воздуха в сфере авиастроения и представляет собой многофункциональную комплексную систему кондиционирования воздуха летательного аппарата.

Изобретение позволяет осуществлять качественное и экономически выгодное распределение воздушных потоков, их обработку, направленную на создание и поддержание оптимальных условий жизнедеятельности экипажа, а также охлаждению и наддуву оборудования на эксплуатационных режимах работы, обеспечивать высокую надежность и контролепригодность системы на всех высотах и режимах полета, а также и на земле, путем добавления в состав комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) (фиг. 1.1. 1.2) узкоспециализированных подсистем, таких как: система автоматического регулирования давления воздуха в кабине экипажа (САРД) (фиг. 3), линия индивидуального защитного снаряжения (ИЗС) (фиг. 2); установки охлаждения воздуха, подсистемы отбора воздуха от маршевых двигателей и вспомогательной силовой установки.

В результате, достигается соблюдение требуемых параметров микроклимата в гермокабине и охлаждение бортового оборудования во всем диапазоне режимов работы объекта; осуществляется оптимизация температуры, расхода и давления воздуха в процессе вентиляции в соответствии с режимом и условиями полета; обеспечивается высокая надежность и контролепригодность системы.

В комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) обеспечивается унификация узлов системы по электроприводам, т.е. все регулирующие заслонки, установленные в комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ), имеют один тип электродвигателя - бесконтактный двигатель постоянного тока; гибкость в размещении агрегатов, выраженная в специфике монтажа устройства охлаждения воздуха (УОВ) на объекте - при разработке комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) возможна разработка и поставка устройств охлаждения воздуха (УОВ) как отдельных агрегатов, так и единой блочной конструкцией (блок агрегатов); реализация продувочнго тракта теплообменник с низким коэффициентом восстановления полного давления на различных режимах работы, за счет использования эжектора в составе комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ); возможность на максимальной высоте, уйти от переразмеривания основного теплообменник по тракту продувочного воздуха; а также, возможность снизить стоимость жизненного цикла системы за счет унификации изделий, и повысить их контролепригодность с учетом реализации встроенного наземного и полетного контроля; контроль работы изделия по показаниям датчика на различных режимах работы комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ), путем установки датчиков перепада давления на входе и выходе турбины турбокомпрессора; контроль герметичности горячих трубопроводов комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) исключающий возможность попадания горячего воздуха в отсеки, в которых возможно возгорание, тем самым выполняется пожарозащитная функция.

Высокая контролепригодность и эксплуатационная технологичность системы достигается тем, что в основе диагностической концепции комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) лежит автоматический контроль своей работоспособности и контроль исправности агрегатов с помощью встроенной системы контроля (ВСК). Система управления комплексной системой кондиционирования воздуха (КСКВ) обеспечивает непрерывный и инициированный расширенный контроль агрегатов и бортовых электрических цепей комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) посредством функционального программного обеспечения (ФПО) комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ).

Эксплуатационная технологичность комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) характеризуется технологичностью комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) на эксплуатационной стадии жизненного цикла, на которой реализуются, поддерживаются и восстанавливаются все его качественные тактико-технические показатели. Эксплуатационная стадия включает хранение, транспортирование, техническое обслуживание. Эксплуатационная технологичность комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) обеспечивается оптимизированной конструкцией и входящих в нее агрегатов. Техническая и экономическая целесообразность выбранной конструкции и входящих в нее агрегатов позволяют достигнуть заданных показателей качества эксплуатационной технологичности при минимальных затратах ресурсов выделяемых в эксплуатации комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) при транспортировании и обслуживании.

Комплексная система кондиционирования воздуха (КСКВ) обеспечивает качественное и экономически выгодное распределение воздушных потоков и их обработку за счет применения электронных блоков управления на отечественной элементной базе, стойкой к спецфакторам, сертифицированных для авиаприменений.

Результатом функционирования комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) (фиг. 1.1. 1.2) является:

• обеспечение требуемых параметров давления воздуха в герметизированной кабине;

• обеспечение требуемой температуры и скорости движения воздуха в рабочей зоне экипажа;

• предотвращение внутреннего запотевания остекления кабины;

• подача охлаждающего воздуха к бортовому и подвесному оборудованию с помощью системы воздушного охлаждения оборудования (СВО);

• перераспределение охлаждающего воздуха между охлаждаемым оборудованием;

• поддержание заданных параметров теплового режима в отсеках размещения бортового оборудования;

• очистка воздуха, охлаждаемого в системе, от аэрозолей, аэродромной пыли, радиоактивных веществ, дипольных отражателей;

• обеспечение работы от наземных источников воздуха;

• автоматический наземный и полетный контроль своей исправности.

Состав комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ)

Комплексная система кондиционирования воздуха (КСКВ) (фиг. 1.1. 1.2) состоит из отдельных изделий, которые можно объединить в следующие функциональные группы и подсистемы:

• 2 подсистемы отбора воздуха от маршевых двигателей (МД) и вспомогательной силовой установки (ВСУ);

• система индивидуального защитного снаряжения (ИЗС);

• 4 установки охлаждения воздуха (УОВ):

2 установки охлаждения воздуха (УОВ) грузовых отсеков;

2 установки охлаждения воздуха (УОВ) кабины экипажа и передних отсеков;

• система автоматического регулирования давления воздуха в кабине экипажа (САРД);

Принцип работы комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ)(фиг. 1.1. 1.2) заключается в следующем: рабочий воздух отбирается по двум веткам от двух маршевых двигателей (МД 1, 2) при движении объекта и от вспомогательной силовой установки (ВСУ) при наземном кондиционировании.

Принцип работы одной функциональной ветки комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ):

Рабочий воздух отбирается от компрессора высокой ступени МД (1) или компрессора низкой ступени МД (2) и подается в регуляторы давления (3) и датчик расхода воздуха (4) и датчики (измерительные приборы) (5). Далее рабочий воздух попадает в первую ступень охлаждения - первичный теплообменник (6), продуваемый воздухом вентиляторной ступени маршевого двигателя (МД) и воздушный фильтр (7). Регулирование расхода продувочного воздуха на данном этапе осуществляется регулятором температуры (8).

После чего предварительно охлажденный воздух делится на 2 потока в магистрали кольцевания и проходит через теплообменник (6) индивидуального защитного снаряжения (ИЗС) (фиг. 2); В данную магистраль также выведена магистраль подачи воздуха от вспомогательной силовой установки (ВСУ) (9).

Далее воздух проходит через вторую ступень охлаждения - представленную в виде 4-х идентичных установок охлаждения воздуха (УОВ) (10) с утилизацией атмосферной влаги из рабочего воздуха на высоком давлении, предназначенную для охлаждения кабины экипажа, передних отсеков и охлаждения грузовых отсеков, а также для наддува индивидуального защитного снаряжения (ИЗС).

Установка охлаждения воздуха обеспечивает:

• подготовку воздуха, подаваемого из СОВ, для обеспечения необходимых его параметров по температуре, давлению, расходу и влажности;

• автоматическое поддержание заданного теплового режима в отсеках и кабине экипажа;

• перераспределение воздуха между правой и левой ветками СВО при отказных ситуациях;

• подачу воздуха на охлаждение оборудования от наземных источников.

На входе в каждую установку охлаждения воздуха (УОВ) (10) установлен датчик расхода воздуха (4). В каждую установку охлаждения воздуха (УОВ) входят 4 теплообменника (6), турбокомпрессор (11), влагоотделитель (12), запорно-регулирующая арматура - заслонка регулирующая (13), и эжектор (14), заслонка перекрывная (15), измерительные приборы - датчики (5).

Использование эжектора (14) позволяет:

• реализовать продувочный тракт теплообменника с низким коэффициентом восстановления полного давления на различных режимах работы;

• исключить на максимальной высоте переразмеривание основного теплообменника по тракту продувочного воздуха;

Для поддержания положительной температуры на выходе из турбокомпрессора предусмотрены линии подмеса горячего воздуха.

Далее воздух попадает на выход из установки охлаждения воздуха (УОВ) (10) и подается:

• на охлаждение грузовых отсеков;

• на охлаждение передних отсеков;

• на охлаждение кабины экипажа;

• в индивидуальное защитное снаряжение (ИЗС).

Линия наддува индивидуального защитного снаряжения (ИЗС) работает следующим образом (фиг. 2):

«Холодный» воздух отбирается с выхода из влагоотделителя, «горячий» воздух отбирается со входа в установки охлаждения воздуха (УОВ) (10) и через блок заслонок двухканальный подается на вход регулятора расхода индивидуального защитного снаряжения (ИЗС). Регулирование осуществляется по сигналу датчика (5). Так же часть воздуха дополнительно охлаждается в теплообменнике (6), воздухом, отбираемым с выхода из установки охлаждения воздуха (УОВ). Далее воздух, проходя ограничитель расхода, проходит в индивидуальное защитное снаряжения (ИЗС). На входе в каждое индивидуальное защитное снаряжение (ИЗС) установлены блок заслонок двухканальный и датчик (5), которые смешивают оба потока воздуха для регулирования температуры непосредственно в каждое индивидуальное защитное снаряжение (ИЗС).

Воздух для охлаждения кабины экипажа попадет в датчик расхода воздуха (4). Температура воздуха на выходе из датчика расхода воздуха (4) контролируется регулятором температуры (8). В кабине экипажа предусмотрена рециркуляция воздуха: воздух отбирается из кабины экипажа электровентиляторами (16) и, проходя через фильтр (7), подается на выход из установки охлаждения воздуха (УОВ). Далее воздух подается через центральный трубопровод в кабину экипажа. Для регулирования температуры подаваемого в кабину экипажа предусмотрен подмес горячего воздуха со входа в установку охлаждения воздуха (УОВ) (10). Температура непосредственно в кабине экипажа контролируется приемником температуры.

При отключенной системе воздух подается через штуцеры (17) наземного соединителя и проходит в зоны объекта, для предотвращения попадания воздуха из штуцеров (17) в систему предусмотрена установка обратных клапанов (18).

Для регулирования давления в гермокабине установлена система автоматического регулирования давления (САРД) (фиг. 3).

Система автоматического регулирования давления (САРД) предназначена для выполнения следующих функций:

• автоматического регулирования давления воздуха в кабине;

• автоматического регулирования абсолютного давления в кабине по заданной программе в зависимости от барометрического давления окружающей среды и высоты аэродрома;

• автоматического ограничения скорости изменения давления в гермокабине;

• автоматического ограничения заданных значений эксплуатационного и предельного избыточных давлений;

• ограничения прямого и обратного перепадов давлений между кабиной и атмосферой.

• принудительной разгерметизации кабины в полете и на земле.

• герметизации выпускных клапанов при посадке на воду.

• контроля функционирования системы в полете и на земле (индикация высоты, скорости изменения давления и перепада давления воздуха в кабине, предупреждения об опасных значениях параметров давления в гермокабине).

Принцип работы системы автоматического регулирования давления (САРД) (фиг. 3):

Поступающий в гермокабину объекта воздух сбрасывается в атмосферу через регулирующий клапан (19), управление которым осуществляется от электропневмопреобразователя (20) по командам блока управления (21.0) система автоматического регулирования давления (САРД). Давление в гермокабине обеспечивается автоматически в соответствии с заданной программой, при этом участие экипажа в управлении системой автоматического регулирования давления (САРД) сводится к заданию высоты эшелона и аэродрома взлета и посадки. В системе присутствует кран вентиляции снаряжения (24). Защита гермокабины объекта от опасных значений положительного и отрицательного избыточного давления обеспечивается установкой предохранительных клапанов (23), работающих независимо друг от друга. При необходимости, в случае возникновения непарируемых автоматикой отказных ситуаций, экипаж имеет возможность аварийной разгерметизации гермокабины.

Комплексная система кондиционирования воздуха (КСКВ) построена по принципу резервирования. Воздух, отбираемый от первого маршевого двигателя (МД), поступает в первую подсистему отбора. С ее выхода воздух поступает на входы одинаковых первой и третьей подсистем охлаждения своего (первого) борта, а также, при необходимости, может подаваться через кран кольцевания на входы второй и четвертой подсистем охлаждения другого (второго) борта. Также воздух может поступать из воздухозаборников (25).

Аналогично, воздух, отбираемый от второго маршевого двигателя (МД), поступает во вторую подсистему отбора. С ее выхода воздух поступает на входы одинаковых второй и четвертой подсистем охлаждения своего (второго) борта, а также, при необходимости, может подаваться через кран кольцевания на входы первой и третьей подсистем охлаждения другого (первого) борта. При необходимости, заслонкой можно открыть отбор воздух от вспомогательной силовой установки (ВСУ) (9) для работы второго борта и через открытый кран кольцевания - для работы первого борта. Управление краном кольцевания и заслонкой отбора от вспомогательной силовой установки (ВСУ) (9) производится вручную с пульта летчика. Блоки управления и контроля (БУК)(21) комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) - Блоки управления и контроля (БУК1 (21.1), БУК3 (21.3)) для первого борта и блоки управления и контроля (БУК2 (21.2), БУК4 (21.4)) для второго борта заслонками и не управляют, а только контролируют их открытое и закрытое состояние. Блоки управления и контроля (БУК1) (21.1) первой подсистемы охлаждения контролирует состояние первой и третьей подсистем охлаждения, первой подсистемы отбора, ресивера-смесителя, магистралей распределения воздуха в гермокабине и магистралей распределения воздуха в подвесные изделия первого борта. Штатно блок управления и контроля (БУК1) (21.1) управляет первой подсистемой охлаждения, для чего выдает признак своей исправности и команды управления в арбитры блоков коммутации, как блок управления и контроля (БУК3) (21.3) горячего резерва для третьей подсистемы охлаждения, выдает признак своей исправности и резервные команды управления в арбитры блоков коммутации. Также блок управления и контроля (БУК1) (21.1) выдает признак своей исправности и команды резервированного управления в арбитры блоков коммутации первой подсистемы отбора, к потребителям, заслонки подмеса магистрали распределения воздуха в гермокабину. Блок управления и контроля БУК3 (21.3) третьей подсистемы охлаждения, выполненный аналогично блок управления и контроля (БУК1) (21.1), контролирует состояние первой и третьей подсистем охлаждения, первой подсистемы отбора, ресивера-смесителя, магистралей распределения воздуха в гермокабине и магистралей распределения воздуха в подвесные изделия первого борта. Штатно блок управления и контроля (БУК1) (21.1) управляет третьей подсистемой охлаждения, для чего выдает признак своей исправности и команды управления в арбитры блоков коммутации, как блок управления горячего резерва для первой подсистемы охлаждения, выдает признак своей исправности и резервные команды управления в арбитры блоков коммутации, также как и блок управления и контроля (БУК1) (21.1), выдает признак своей исправности и команды резервированного управления в блоков коммутации.

Датчики в составе первой подсистемы отбора, первой и третьей подсистемы охлаждения, подсистеме распределения воздуха допускают подключение к резервирующим друг друга цепям измерения в составе блока управления и контроля (БУК1) (21.1) и блок управления и контроля (БУК3) (21.3). блок управления и контроля (БУК) (21) по кодовым линиям связи обмениваются между собой информацией о состоянии подключенных датчиков и исполнительных устройств. Отказ цепей измерения в одном из блоков управления и контроля (БУК) (21) для конкретного датчика при исправных цепях измерения этого датчика в другом блоке управления и контроля (БУК) (21) не приводит к соответствующему функциональному отказу измерения параметра в точке подключения датчика. При отказе блока управления и контроля (БУК1) (21.1) его функции по управления первой подсистемой охлаждения автоматически берет на себя блок управления и контроля (БУК3) (21.3). При отказе блока управления и контроля (БУК3) (21.3) его функции по управления третьей подсистемой охлаждения автоматически берет на себя блок управления и контроля (БУК1) (21.1). Арбитры в составе блоков коммутации принимают сигналы признаков исправности от блока управления и контроля (БУК1) (21.1) и от БУК3(21.3). По их наличию и по аппаратно назначенному и неизменяемому при эксплуатации уровню приоритетов арбитры блока управления и контроля (БУК) (21) подключают выходные команды управления от блока управления и контроля (БУК1) (21.1) и блока управления и контроля (БУК3) (21.3) к электроприводам соответствующих заслонок. Отказ в одном из блоков управления и контроля (БУК) (21) формирователей выходных команд управления для конкретного исполнительного устройства при исправных цепях формирования другого блока управления и контроля (БУК) (21) для этого устройства не приводит к соответствующему функциональному отказу управления этим исполнительным устройством

Таким образом, отказ любого из блоков управления и контроля (БУК) (21) в составе первой и третьей подсистем охлаждения, а также частичный отказ измерения любого параметра и управления любым агрегатом от штатного блока управления и контроля (БУК) (21) этой подсистемы, парируется подключением резервных цепей измерения и управления другого блока управления и контроля (БУК) (21).

Контролепригодность комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ)

В основе диагностической концепции комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) лежит автоматический контроль своей работоспособности и контроль исправности агрегатов с помощью встроенной системы контроля (ВСК). Система управления комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) обеспечивает непрерывный и инициированный расширенный контроль агрегатов и бортовых электрических цепей комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) посредством функционального программного обеспечения (ФПО) комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ). Функциональное программное обеспечения (ФПО) комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) осуществляет непрерывный или инициированный автоматический контроль исправности системы.

Автоматическому, непосредственному контролю подлежат параметры воздуха, датчики и исполнительные устройства комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) с электроприводом. Контроль агрегатов, не имеющих выходных электрических сигналов, осуществляется по косвенным признакам. Устранение отказов осуществляется путем замены неисправных агрегатов системы на исправные без подгонки и регулировки.

Встроенные средства контроля комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) состоят из трех подзадач:

1. стартовый контроль (контроль при подаче питания);

2. непрерывный контроль (мониторинг);

3. инициированный расширенный контроль при проведении работ по техническому обслуживанию.

Встроенная система контроля (ВСК) обеспечивают:

• автоматический непрерывный контроль работоспособности комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) с локализацией отказов до конструктивно-сменного блока;

• выдачу сообщений об отказах комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) в бортовые системы объекта.

Все задачи контроля независимы друг от друга и выполняются в разное время, благодаря чему увеличивается контролепригодность комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ).

Стартовый контроль (контроль при подаче питания);

включает в себя: контроль датчиков и сигнализаторов с их линиями связи; контроль агрегатов комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) с их линиями связи; контроль работоспособности каналов преобразования; контроль исполнительных механизмов с их линиями связи; независимый контроль работоспособности вычислительной части комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ); контроль входных линий связи между агрегатами комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) и системами самолета; контроль межканальных шинных, данных; формирование признаков отказов, в том числе классификацию отказов по уровню состояния, и выдача соответствующей информации во взаимодействующие с агрегатами системы в самолетные системы.

Непрерывный контроль (мониторинг);

осуществляется в течении времени, остающегося у программного обеспечения блока в каждом цикле от времени, затрачиваемого на измерения, первичную и вторичную обработку входных сигналов согласно алгоритмам.

Встроенная система контроля (ВСК) обеспечивают автоматический непрерывный контроль работоспособности комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ (КСКВ) с локализацией отказов до конструктивно-сменного блока; выдачу сообщений об отказах комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ) в бортовые системы объекта. Все задачи контроля независимы друг от друга и выполняются в разное время, благодаря чему увеличивается контролепригодность комплексной система кондиционирования воздуха (КСКВ). Информация об отказах системы сохраняется в энергонезависимой памяти блока управления и контроля (БУК) (21).

Наземный контроль

представляет собой контроль обнаружения короткого замыкания, обрыва цепей управления заслонками; контроль времени перекладки заслонок из состояния «ПОЛН. ОТКР.» в состояние «ПОЛН. ЗАКР.» и обратно; контроль обнаружения короткого замыкания, обрыва сигнальных цепей датчиков температуры; контроль исправности датчиков температуры (по показаниям датчиков температуры); контроль исправности датчиков давления (по показаниям датчиков давления); контроль исправности электродвигателя для вентильных двигателей ручного управления по критерию наличия вращения ротора двигателя, при наличии необходимых для вращения команд управления; контроль исправности служебных и межсистемных интерфейсов связи.

Полетный контроль

См. п. наземный контроль», кроме контроля времени перекладки заслонок из состояния «ПОЛН. ОТКР.» в состояние «ПОЛН. ЗАКР.» и обратно;

Контроль исправности основного канала управления (ОК) в составе блока управления и контроля (БУК) (21).

При постоянном полетном контроле основного канала (ОК) осуществляет контроль исправности служебных узлов блока управления и контроля (БУК) (21), интерфейсов информационного обмена, силовых ключей управления, каналов измерения температуры и давления, выполняет их периодическую автокалибровку. При поступлении в основной канал блока управления и контроля команды включения режима наземного контроля «НАЗЕМНЫЙ КОНТРОЛЬ», основной канал управления (ОК) осуществляет контроль исправности служебных узлов блока управления и контроля (БУК) (21), интерфейсов информационного обмена, силовых ключей управления, каналов измерения температуры и давления, выполняет их автокалибровку и контроль правильности выдачи команд управления в блок коммутации (БК) заслонок по уровню и длительности путем принудительного формирования выходных команд управления заслонками.

Контроль исправности резервного канала управления (РЮ в составе блока управления и контроля (БУК) (21).

При постоянном полетном контроле РК осуществляет контроль исправности каналов измерения температуры и давления. При наличии внешней для блока управления и контроля (БУК) (21) команды включения режима наземного контроля «НАЗЕМНЫЙ КОНТРОЛЬ», основной канал управления блока управления и контроля (ОК БУК) выдает в резервный канал управления (РК) служебный сигнал включения режима наземного контроля «Контроль резервного канала управления». Резервный канал управления (РК) осуществляет контроль исправности каналов измерения температуры и контроль правильности выдачи команд управления в блок коммутации (БК) заслонок по уровню и длительности путем принудительного формирования выходных команд управления заслонками.

Датчики проверяются блоком управления и контроля (БУК) (21) на соответствие их показаний диапазону значений, предъявляемых к датчику и на отсутствие короткого замыкания или обрыва в цепях датчика. Проверка выполняется как основным каналом управления (ОК) в составе блока управления и контроля (БУК) (21), так и резервным каналом управления (РК) в составе блока управления и контроля (БУК) (21). Резервный канал управления (РК) контролирует только наиболее критичные для функционирования комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) датчики.

Контроль исправности заслонок

производится постоянно при включенной комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ), как в полете, так и на земле. Постоянный полетный контроль исправности электроприводов заслонок на базе вентильного двигателя осуществляется встроенным в блок коммутации (БК) узлом контроля. Узел контроля при штатной работе блок коммутации (БК) и электропривода формирует и выдает в блок управления и контроля (БУК) (21) информационный выходной сигнал «ИСПРАВНОСТЬ». При наличии необходимых для вращения двигателя электропривода информационных и управляющих команд, но отсутствии вращения вала двигателя (ситуация отказа электропривода), блок коммутации (БК) определяет эту ситуацию по отсутствию изменения состояния встроенных в двигатель датчиков Холла и снимает выходной сигнал «ИСПРАВНОСТЬ». Блок управления и контроля (БУК) (21) контролирует наличие этого сигнала и отсутствие одновременного появления сигналов крайних положений рабочего органа заслонки (ситуация отказа соответствующих конечных выключателей). При наземном контроле исправность заслонки контролируется Блок управления и контроля (БУК) (21) по наличию сигнала «ИСПРАВНОСТЬ» от блок коммутации (БК), отсутствие одновременного появления сигналов крайних положений рабочего органа заслонки и непревышении наперед заданного предельного времени перекладки заслонки из одного крайнего положения в другое (по срабатыванию конечных выключателей).

Блок управления и контроля (БУК) (21) проверяет исправность цепей управления электроклапанами и исправность их обмотки. Проверка исправности электроклапанов состоит в проверке отсутствия короткого замыкания в цепях их управления (постоянно во время включения электроклапана), отсутствия обрыва цепи управления клапана (перед началом каждого включения электроклапана).

Эксплуатационная технологичность комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ)

Эксплуатационная технологичность комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) характеризуется технологичностью системы на эксплуатационной стадии жизненного цикла комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ), на которой реализуются, поддерживаются и восстанавливаются все его качественные тактико-технические показатели. Эксплуатационная технологичность комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) обеспечивается оптимизированной конструкцией системы и входящих в нее агрегатов.

Техническая и экономическая целесообразность выбранной конструкции комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) и входящих в нее агрегатов позволяют достигнуть заданных показателей качества эксплуатационной технологичности при минимальных затратах ресурсов выделяемых в эксплуатации комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) при транспортировании и обслуживании.

Эксплуатационная технологичность при обслуживании

Эксплуатационная технологичность при обслуживании комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) обеспечивается за счет технологичности конструкции изделий и системы в целом, применительно к формам организации процессов функционирования комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ), а также выбора технологически рациональных конструктивных решений при разработке.

Методическими основами обеспечения технологичности комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) являются:

• увеличение надежности, безотказности комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ), направленное на обеспечение выполнения комплексной системой кондиционирования воздуха (КСКВ) заданных функций в эксплуатации путем сохранения во времени и в установленных пределах значений всех допустимых параметров системы;

• эргономические конструктивные меры, приводящие к удобству обслуживания и снижению утомляемости экипажа при обслуживании системы и т.п.

Эксплуатационная технологичность при проведении профилактических работ.

Эксплуатационная технологичность при проведении профилактических работ характеризуется средней оперативной продолжительностью и средней оперативной трудоемкостью при проведении профилактических работ.

Повышение показателей технологичности в комплексной системе кондиционирования воздуха (КСКВ) при проведении профилактических работ обеспечено за счет:

• - возможности применения стандартного инструмента для монтажа и обслуживания на объекте;

• - конструктивных мер (четкая маркировка, сочетание различных типоразмеров соединителей и т.д.);

• - доступности, легкосъемности, возможности быстрого съема и замены изделий на объекте, взаимозаменяемости, технологической простоты и преемственности (применительно к процессам обслуживания и ремонта) контроле- и монтажепригодности изделий комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ).

Выводы по эксплуатационной технологичности системы

Эксплуатационная технологичность комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) достигнута на всех стадиях жизненного цикла эксплуатации системы. Техническая и экономическая целесообразность выбранной конструкции системы и входящих в нее агрегатов позволяют достигнуть заданных показателей качества эксплуатационной технологичности при минимальных затратах ресурсов выделяемых в эксплуатации комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) при транспортировании и обслуживанию.

Изобретение относится к системам кондиционирования воздуха в сфере авиастроения. Система кондиционирования воздуха летательного аппарата содержит подсистемы отбора воздуха от маршевых двигателей, установки охлаждения воздуха грузовых отсеков, кабины экипажа и передних отсеков, измерительные приборы давления и температуры. Система дополнительно содержит кран кольцевания и заслонку отбора от вспомогательной установки. Достигается соблюдение требуемых параметров микроклимата в гермокабине и охлаждение бортового оборудования во всем диапазоне режимов работы объекта, осуществляется оптимизация температуры, расхода и давления воздуха в процессе вентиляции в соответствии с режимом и условиями полета, обеспечивается высокая надежность и контролепригодность системы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Комплексная система кондиционирования воздуха (КСКВ), состоящая из двух и более подсистем отбора воздуха от маршевых двигателей и вспомогательной силовой установки (ВСУ), двух и более установок охлаждения воздуха, одной и более установок охлаждения воздуха грузовых отсеков, одной и более установок охлаждения воздуха кабины экипажа и передних отсеков, содержащая измерительные приборы давления и температуры, обеспечивающие требуемую температуру и скорость движения воздуха в рабочей зоне экипажа, осуществляющие подачу охлаждающего воздуха к бортовому и подвесному оборудованию, перераспределяющие охлажденный воздух между охлаждаемым оборудованием, поддерживающие заданные параметры теплового режима в отсеках размещения бортового оборудования, очищающие воздух, охлажденный в системе от возможных примесей, осуществляющие работу от наземных источников воздуха, дополнительно характеризуется эксплуатационной технологичностью системы, обеспечивающейся оптимизированной конструкцией входящих в нее агрегатов, отличающаяся тем, что функционирование системы происходит по принципу резервирования: воздух, отбираемый от первого маршевого двигателя, поступает в первую подсистему отбора, затем воздух поступает на входы первой и третьей подсистем охлаждения первого борта, в случае необходимости воздух может подаваться через кран кольцевания на входы второй и четвертой подсистем охлаждения второго борта, дополнительно воздух может поступать из воздухозаборников, аналогично воздух, отбираемый от второго маршевого двигателя, поступает во вторую подсистему отбора при необходимости, при этом заслонкой можно открыть отбор воздуха от вспомогательной силовой установки для работы второго борта и через открытый кран кольцевания - для работы первого борта, также кран кольцевания и заслонка отбора от вспомогательной силовой установки управляются вручную с пульта летчика, дополнительно содержит систему автоматического регулирования давления воздуха в кабине экипажа, предназначенную для автоматического регулирования давления воздуха в кабине в зависимости от барометрического давления окружающей среды и высоты аэродрома, автоматического ограничения скорости изменения давления в гермокабине, автоматического ограничения заданных значений эксплуатационного и предельного избыточных давлений, ограничения прямого и обратного перепадов давлений между кабиной и атмосферой, принудительной разгерметизации кабины в полете и на земле, герметизацией выпускных клапанов при посадке на воду, контроля функционирования системы в полете и на земле.

2. Комплексная система кондиционирования воздуха (КСКВ) по п. 1, отличающаяся тем, что содержит индивидуальное защитное снаряжение (ИЗС), обеспечивающее основные параметры жизнеобеспечения пилотов.

3. Комплексная система кондиционирования воздуха (КСКВ) по п. 1, отличающаяся тем, что содержит встроенные средства контроля системы, обеспечивающие автоматический и непрерывный контроль работоспособности комплексной системы кондиционирования воздуха (КСКВ) с локализацией отказов до конструктивно-сменного блока и выдачу сообщений об отказах системы в бортовые системы объекта.