Система регулирования давления воздуха в гермокабине самолета Советский патент 1984 года по МПК B64D13/04 

От dSuzczntf/ia Изобретение относится к средствам обработки воздуха, подаваемого в помещение для экипажа летательного аппарата. Известна система регулирования давления воздуха в гермокабине самолета, содержащая исполнительный клапан, в линии управления которым последовательно установлены инерционное звено, переключатель, имеющий измери тельные камеры, нормально открытое и нормально закрытое сопло и задатчи избыточного давления, канал питания которого сообщен с гермокабиной, а канал сброса - с ограничителем разрежения Г 1 При полете тяжелых сверхзвуковых самолетов возникают большие теп ловые нагрузки на предельных режимах по скорости. Для эффективного использования холодного воздуха в трактах сброса воздуха из гермокаби ны устанавливают теплообменные агрегаты. Это увеличивает вес системы ох лаждения . Известна также система регулирова ния давления воздуха в гермокабине самолета, содержащая исполнительный клапан, соединенный пневматической линией управления с двумя задатчиками, и переключатель устройства настройки системы на пониженный режим С 2. Эта система требует применения сложной системы кондиционирования для обеспечения -охлаждения на предельных по скорости режимах полета во всем диапазоне высот. Средства ох лаждения используются в этом случае с низкой эффективностью. Целью изобретения является повышение эффективности использования средств охлаждения. Для достижения поставленной цели в предлагаемой системе переключатель устройства настройки системы на пониженный режим выполнен в виде вакуумированного сильфона, установленног в сообщенной с атмосферой камере, и взаимодействующих с ним нормально открытого и нормально закрытого со;пел, входр) которых сообщены с выхода ми задатчиков, а выходы - с пневматической линией управления исполнительным клапаном. На фиг.1 представлена принципиаль ная гхема системы регулирования давления вочдуха в гермокабине самолета на фиг.2 - программа изменения давления Ркаб в гермокабине в зависимости от высоты полета Н . Предлагаемая система состоит из исполнительного клапана 1, в линии 2 управления которым установлены инерционное звено, вьшолненное в виде дросселя 3 и емкости 4, переключатель . 5, содержащий измерительные камеры 6, 7 и задатчик 8 избыточного давления. Канал питания П задатчика 8 сообщен с давлением P(c(f гермокабины 9, а канал сброса С связан с ограничителем 10 разрежения. Ограничитель 10 разрежения выполнен в виде инвертора, плюсовой (+) вход которого сообщен с выходом инерционного , минусовой вход и канал питания II сообщены с давлением Р(аб гермокабине 9, линия сброса С ограничителя 10 разрежения - с давлением РОЛЛА атмосферы. Выход В задатчика 8 соединен с нормально закрытым соплом (НЗС) электропн.евмопреобразователя 1 1 , нормально открытое сопло (НОС) которого связано с ограничителем 10 разрежения. Электропневмопреобразователь 11 управляется напряжением О постоянного тока. Выход В электропневмопреобразователя 11 соединен с линией сброса С задатчика 12 абсолютного давления, линия питания П и измерительные камеры которого сообщены с давлением в гермокабине 9. Выход В задатчика 12 подключен к НОС переключателя 5 . В измерительной камере 6 переключателя 5 установлен вакуумированный сильфон 13. К НЗС переключателя 5 подключен выход В узла 14 формирования минимального давления в гермокабине 9. Линия сброса С узла 14 связана с ограничителем 10 разрежения, а линия питания П сообщена с давлением Р(,,5 в гермокабине 9. Измерительные камеры 6 и 7 переключателя 5 подключены к линии статического давления стат выход В через дроссель 3 и емкость 4 инерционного звена сообщен с линией 2 управления клапаном 1. В линии подачи воздуха в гермокабину 9 установлены агрегаты 15 системы охлаждения воздуха, отбираемого от двигателя. В. тракте сброса воздуха из гермокабины 9 установлен теплообменник 16. Система работает следующим образом. Для повышения эффективности работ системы охлаждения на сверхзвуковых тяжелых самолетах используют воздух, выбрасываемый из гермокабины 9 для продувки теплообменников 16, установ ленных в трактах сброса воздуха. Однако это приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления трактов сброса воздуха из гермокабин Применение типовой свободной вентиля ции в данном случае приводит к большим изменениям давления в гермокабине при рулении на аэродроме и полетах на малых высотах. В предлагаемой системе при включе нии на аэродроме подачи воздуха в гермокабину 9 одновременно подается напряжение постоянного тока на электропневмопреобразователь 1 1 ,в результате чего открывается его НЗС. В это случае в линию 2 управления клапаном 1 через электропневмопреобразователь 11, задатчик 12, НОС переключателя 5 дроссель 3 и емкость 4 инерционного звена поступает сигнал, формируемый задатчиком 8, и п гермокабине 9 поддерживается постоянное избыточное давление (участок 1 программы изменения давления в гермокабине), превы шающее гидравлическое сопротивление трактов сброса воздуха. Это гарантирует работу системы регулирования давления при рулении на аэродроме и при полетах на малых высотах, что значительно повышает качество регулирования давления воздуха в гермока бине 9. После посадки или окончания рулеВИЯ выключают подачу воздуха в гермокабину 9 и одновременно снимают напряжение U с электропневмопреобразователя 11. В этом случае через НОС электропневмопреобразователя 11 и линию 2 управления исполнительным клапаном 1 подается сигнал с ограни чителя 10 разрежения, что приводит к разгерметизации гермокабины с за данной скоростью. Задатчик 8 избыточного давления и задатчик 12 абсолютного давления включены по схеме выбора максимально го по абсолютной величине из формиру емых ими давлений. В результате при полетах на средних высотах, больших чем максимальная высота аэродрома базирования, но меньших Н, (см. фиг.2), в линию 2 управления исполнительным клапаном 1 через НОС переключателя 5 и инерционное звено подается сигнал, формируемый задатчиком 12 абсолютного давления. Уровень его настройки соответствует комфортному при длительных полетах на средних высотах (участок II программы изменения давления в гермокабине). При превышении высоты Н , которая соответствует переходу на режим длительного сверхзвукового полета,разжимается вакуумированный сильфон 13, перемещая мембранный блок переключателя 5 вниз и открывая его ПЗС. Через сопло НЗС переключателя 5, дроссель 3 и емкость 4 инерционного звена в линию 2 управления исполнительным клапаном 1 поступает сигнал, формируемый узлом 14, что приводит к монотонному уменьшению давления в гермокабине 9 до минимального заданного уровня (участок III программы изменения давления в гермокабине).Уменьшение давления в гермокабине приводит к тому, что возрастает перепад давления на агрегатах 16 системы охлаждения, что увеличивает ее эффективность (холодопроизводительность). Это позволяет достичь заданной эффективности при существенно меньшем весе системы чем вес известной системы. Предлагаемая система на всех режимах полета ограничивает скорость изменения давления в гермокабине на комфортном уровне. Скорость изменения давления PvjfP линии 2 управления, а следовательно, и скорость изменения давления в гермокабине 9 определяются величиной перепада давления на дросселе 3, его проводимостью и объемом емкости 4. При снижении самолета перепад давления на дросселе 3 равен разности а при наборе высотой формируется ограничителем 10 разрежения и равен (каб цпр} Вьтолнение ограничителя 10 разрежения в виде инвертора позволило формировать в линиях питания и сброса системы равные по величине и противоположные по знаку перепады давления, что обеспечивает работу узлов системы с максимально возможными коэффициентами усиления и обеспечивает максимальную статическую точность всей системы.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ГЕРМОКАБИНЕ САМОЛЕТА, содержащая исполнительный клапан, соединенный пневматической линиейуправления с двумя задатчиками, и переключатель устройства настройки системы на пониженный режим, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования средств охлаждения, переключатель устройства настройки системы на пониженный режим выполнен в виде ваку— умированного сильфона, установленного в сообщенной с атмосферой камере, и взаимодействующих с ним нормально открытого и нормально закрытого сопел, входы которых сообщены с выходами за- датчиков, a выходы '-^"с пневматической линией управления исполнительным кла- , паном.t

Фиг.1