Регулятор давления воздуха в гермокабине маневренного самолета
Предлагаемое техническое решение касается полезной модели как объекта промышленной собственности и относится к авиационному оборудованию, предназначенному для обеспечения жизнедеятельности экипажа и пассажиров самолета.
Известны регуляторы давления в гермокабине самолета, содержащие выпускной клапан с функционально соединенным с ним командным прибором, содержащим узел скорости изменения пневматического сигнала и узлы регулирования переменного и постоянного перепадов давления гермокабина - атмосфера.
Технический результат достигается тем, что он дополнительно содержит электропневматический переключатель, имеющий нормально-открытый и нормально-закрытый входы и общий выход, при этом нормально-открытый вход подключен к выходу узлов избыточного давления, а нормально-закрытый вход подключен к линии сброса давления в атмосферу, а электрокатушка электропневмопереключателя подключена к источнику электропитания посредством нормально-открытого контакта сигнализатора «шасси обжато» самолета.
Предложение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности, и относится к области авиационного оборудования, в частности, к оборудованию системы регулирования давления в гермокабине маневренного самолета.
Системы регулирования давления в гермокабине самолета обеспечивают жизнедеятельность пилота, возможность качественного выполнения полетного задания. Они выполняют функции: регулирования перепада давления (кабина-атмосфера) на крейсерском режиме полета и разгерметизацию кабины самолета для обеспечения возможности покидания самолета в наземном режиме.
Известен регулятор давления воздуха в гермокабине маневренного самолета [1], который состоит из командного прибора и выпускного клапана. Командный прибор содержит узел скорости изменения выходного сигнала в виде последовательно соединенных пневмодросселя и емкости, узлы регулирования постоянного и переменного избыточного перепада давления гермокабина - атмосфера.
Недостатком данного регулятора является то, что он не обеспечивает полную разгерметизацию кабины, тем самым затрудняет покидание самолета экипажем.
Наиболее близким техническим решением к заявленному предложению, принятому в качестве прототипа, является регулятор давления в гермокабине маневренного самолета [2]. Регулятор имеет помимо описанных выше узлов еще датчик наличия скоростного напора и узел переключения с режима поддержания избыточного давления на режим свободной вентиляции гермокабины. Дополнительные узлы обеспечивают комфортную скорость изменения давления в гермокабине во всем диапазоне высотного полета, включая маневры на малой высоте и разгерметизацию гермокабины в наземных режимах.
Современные маневренные самолеты могут выполнять полеты на значительных высотах, где воздух имеет сильное разрежение, а также выполнять фигуры высшего пилотажа типа «кобра», «колокол», когда отсутствует набегающий поток воздуха. В этом случае датчик наличия скоростного напора показывает его отсутствие, т.е. происходит незапланированное переключение регулятора на режим свободной вентиляции, что ведет к разгерметизации гермокабины на высотных режимах полета, что недопустимо.
Описанное выше является существенным недостатком известного регулятора давления.
Целью настоящего предложения (ожидаемым техническим результатом) является исключение незапланированной разгерметизации гермокабины на высотных режимах полета самолета, т.е. обеспечение безопасности для пилота.
Поставленная цель достигается тем, что регулятор дополнительно снабжен электропневматическим переключателем, имеющим нормально-открытый и нормально-закрытый входы и общий выход, подключенный к узлу скорости, при этом нормально-открытый вход подключен к выходу узлов избыточного давления, а нормально-закрытый вход подключен к линии сброса давления в атмосферу, при этом электрокатушка электропневмопереключателя подключена к электросети посредством нормально-открытого контакта сигнализатора «шасси обжато» самолета.
В результате анализа технической и патентной литературы в данной области техники не обнаружено технических решений, которые обладали бы признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа [2]. Следовательно, заявленный объект отвечает требованию «новизна». Заявленная полезная модель является «промышленно приемлемой», что подтверждается нижеследующим описанием со ссылками на чертеж.
На чертеже изображена схема регулятора давления воздуха в гермокабине маневренного самолета.
На фиг.1 представлена принципиальная схема регулирования давления воздуха в гермокабине маневренного самолета.
На фиг.2 показаны программы I и II изменения давления в гермокабине Ркаб в зависимости от атмосферного давления Рстат.
Регулятор состоит из исполнительного клапана 1 в линии управления 2, в которой установлены узел скорости изменения пневматического сигнала в виде инерционного звена, выполненного в виде дросселя 3 и емкости 4, и задатчик, содержащий узлы формирования переменного 5 и постоянного 6 избыточного давления. Узлы 5 и 6 имеют каналы питания П, сообщенные с давлением Ркаб в кабине 7, каналы сброса С, связанные с ограничителем 8 разрежения, каналы обратной связи ОС, также сообщенные с кабинным давлением Ркаб, и камеры измеряемого давления И, соединенные с атмосферой 9 (статическое давление Рстат).
Канал питания П ограничителя 8 связан с кабиной 7, канал сброса С - с атмосферой 9, а камера измеряемого давления И - с давлением Рупр в линии 2 управления, в которой перед дросселем 3 установлен электропневматический переключатель 10, имеющий нормально открытый НО и нормально закрытый НЗ входы. Первый связан с узлом 5, а второй с узлом 6 и ограничителем разрежения 8. Катушка электропневмопереключателя подсоединена к электросети через нормально открытый контакт 11 сигнализатора «шасси обжато».
Регулятор работает следующим образом.
Когда самолет находится на аэродроме, либо перед взлетом и рулежке, либо при посадке после полета его шасси обжато, что фиксируется замыканием контакта
11 сигнализатора «шасси обжато». В этом случае под током находится катушка электропневмопреобразователя 10. Поэтому, НО контакт закрыт, а НЗ контакт открыт. Следовательно, на этом режиме к дросселю 3 поступает давление атмосферы через ограничитель разрежения 8.
Если в гермокабину 7 поступает воздух от системы кондиционирования, то клапан 1 открывается со скоростью изменения давления в гермокабине в зависимости от площади проходного сечения дросселя и объема емкости 4.
Указанный режим обеспечивает полную разгерметизацию гермокабины, независимую от выбранной программы изменения давления, представленной на фиг.2, которая предусматривает наличие избыточного давления в гермокабине согласно поз.II, т.е. перенаддува в наземном режиме в 20 мм рт.Ст.
На фиг.2 показана программа изменения давления в гермокабине в зависимости от атмосферного давления Рст с конечным значением давления аэродрома равным 806 мм рт. ст. Но в практическом применении давление аэродрома может быть и более низким (высотные аэродромы). Такой вариант разгерметизации показан в виде горизонтальной полки III на фиг.2, где давление аэродрома соответствует точке «а», а перенаддув гермокабины самолета относительно давления (точка «б») составляет разность давлений «а-б». В этом случае снижение давления в гермокабине, т.к. имеется узел скорости поз.3 и 4, будет происходить с заведомо допустимой скоростью.
При взлете самолета и при работе на крейсерском режиме при любых эволюциях самолета ток на катушку электропневмопереключателя 10 не поступает, вследствие чего к клапану 1 подключены узлы 5 и 6, тем самым обеспечивается регулирование давления в гермокабине по наперед заданному закону.
При выполнении фигур высшего пилотажа, т.к. контакт 11 сигнализатора находится в разомкнутом положении, то регулирование давления в гермокабине производится по наперед выбранному закону с ограничением скорости изменения кабинного давления.
Таким образом, на всех режимах полета самолета, включая эволюции на малой высоте, обеспечивается ограничение скорости изменения давления воздуха в
гермокабине и создаются требуемые комфортные условия для экипажа, при этом система остается полностью автоматизированной, т.е. не требует вмешательства летчика для настройки на уровень аэродромного давления.
Регулятор давления воздуха в гермокабине маневренного самолета, состоящий из выпускного клапана и командного прибора, содержащего узел скорости изменения пневматического сигнала, поступающего на выпускной клапан, и узлы регулирования переменного и постоянного перенаддувов давления гермокабина - атмосфера, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен электропневматическим переключателем, имеющим нормально-открытый и нормально-закрытый входы и общий выход, при этом нормально-открытый вход подключен к выходу узлов избыточного давления, а нормально-закрытый вход подключен к линии сброса давления в атмосферу, а электрокатушка электропневмопереключателя подключена к источнику электропитания посредством нормально открытого контакта сигнализатора «шасси обжато» самолета.
