Технологические системы вс

Система кондиционирования воздуха. С увеличением высоты полета изменяются основные параметры воздушной среды: падает барометрическое давление, понижаются содержание кислорода, тем­пература и влажность, т. е. создаются такие условия окружаю­щей среды, пребывание в которых для человека становится невоз­можным. Средством защиты организма человека от воздействия атмосферы на больших высотах являются герметичная кабина и единый комплекс систем жизнеобеспечения, к которым относятся: система кондиционирования совместно со схемами отопления и вен­тиляции герметичной кабины, система автоматического регулирова­ния давления воздуха в герметичной кабине, теплозвукоизоляция герметичной кабины, кислородное оборудование.

Линия вентиляции предназначена для общей и индивидуальной вентиляции кабины экипажа и пассажирских салонов. Воздух, охлажденный в турбохолодильных установках до температур 15÷20 °С, подается по трубопроводам в короба общей и индиви­дуальной вентиляции. Короб общей вентиляции размещен вверху на потолке кабины над центральным проходом и проложен по всей длине пассажирских салонов. Через щели в боковых гранях ко­роба воздух равномерно растекается по салонам. Короба индиви­дуальной вентиляции идут вдоль бортов у основания багажных полок. Холодный воздух из короба подводится через шланги к шаровым поворотным насадкам индивидуальной вентиляции, уста­новленным в панелях над креслами пассажиров.

Отопление и вентиляция на вертолетах осуществляются возду­хом, нагретым в воздухо-воздушном радиаторе (ВВР). Воздух нагнетается вентилятором из атмосферы или грузовой кабины (в зависимости от температурных условий) от главного редуктора в кожухи выхлопных труб, где он нагревается и поступает в ВВР.

Разрушения трубопроводов с горячим воздухом под давлением, турбохолодильников или других агрегатов системы приводят к пожару и разгерметизации. Трубы обматывают стеклотканями, ас­бестом, чтобы в месте повреждения струя горячего воздуха была не направленной, а рассеянной. Помимо этого, осуществляется и теплозвукоизоляция трубопроводов. Для исключения разрушения трубопроводов от их расширения и удлинения устанавливают термокомпенсаторы.

Кислородная система. На ВС предусмотрены стационарные кислородные системы и переносные кислородные баллоны с приборами. Стационарные кислородные системы служат для питания кислородом членов экипажа. Переносные кислородные баллоны с приборами предназначены для питания кислородом пассажиров при их плохом самочувствии. В состав стационарной кислородной системы входят: кислородные баллоны, кислородные приборы с масками на рабочих местах экипажа, трубопроводы.

Число стационарных и переносных кислородных баллонов на ВС ГА, а также давление и емкость кислорода в баллонах – раз­личное и зависит от дальности полета ВС, числа членов экипажа и пассажиров.

При пожаре в месте расположения стационарных кислородных баллонов необходимо охлаждать зону их размещения во избежание взрыва. Переносные кислородные баллоны с приборами, которые расположены в пассажирских салонах, в случае пожара необходимо удалить из ВС.

Топливная система. Она предназначена для размещения необходимого на выполнение полетного задания запаса топлива и пи­тания им двигателей. Ha ВС ГА топливо в основном размещается в крыле в баках-кессонах, а также в съемных проре­зиненных или металлических (из АМЦ) баках. Такие баки разме­щены в полости крыла. Топливо из топливных баков перекачивается электронасосами для питания двигателей. Уровень расхода топлива из баков контролируется топливомерами.

В качестве топлива на ГТД используется керосин (ТС-1). Он имеет температуру вспышки 28 °С, поэтому менее опасен, чем бен­зин, у которого температура вспышки 34 °С. Заправка, хранение и запуск двигателей, работающих на керосине, менее опас­ны в пожарном отношении, чем у двигателей, работающих на бензине. Температура самовоспламенения керосина такова, что при соприкосновении с нагретой поверхностью или в перегретой атмосфере это топливо становится значительно более опасным, чем бензин. У современных ВС заправка в топливные баки составляет более 100000 л керосина, что вызывает большую пожарную опасность, особенно при вынужденной посадке с неисправным шасси.

Топлива, применяемые на ВС ГА: авиакеросины ТС-1, Т-1, Т-2, Т-7, РТ; авиабензины: Б-70, Б-91, Б-95, Б-100.

Маслосистема двигателя. Она предназначена для смазки трущихся поверхностей, для охлаждения деталей двигателя и для хра­нения необходимого на полет запаса масла.

В маслосистему входят: маслонасос малого давления; главный масляный насос, имеющий нагнетающую и откачивающую ступе­ни; маслонасосы откачки масла из передней, средней и задней опор двигателя; маслонасос откачки масла из коробки приводов агрегатов двигателя; фильтры для фильтрации масла, подаваемого в двигатель; трубопроводы откачки масла, в которых установлены магнитные пробки, улавливающие металлические частицы в масле. В кабине экипажа; центрифуга, отделяющая масло от воздуха; топливно-масляный радиатор, в котором горячее масло отдает свое тепло топли­ву для лучшего его горения в камере сгорания.

При разрушении трубопроводов, любого привода агрегатов, подшипников любой из опор роторов компрессора или турбины и при наличии масла возможен пожар внутри двигателя.

Противообледенительная система. Она предназначена для борьбы с обледенением ВС на земле и в полете. Образование во время полета на поверхности ВС ледяных наростов представляет большую опасность. Обледенение уменьшает подъемную силу ВС, увеличи­вает лобовое сопротивление, увеличивает массу ВС, ухудшает уп­равление. В зависимости от способа защиты поверхностей ВС различают электротермические, электроимпульсные, воздушно-тепловые и жидкостные противообледенительные системы.

В электротермической системе противообледенительный носок крыла и оперения представляет собой многослойную конструкцию, спрессованную на синтетическом клее, состоящую из внешней и внутренней обшивок, между которыми размещены два стеклотканевых слоя электроизоляции и нагревательный элемент. Каждый нагревательный элемент состоит из двух латунных контактных шин, к которым подпаяна сетка из константановой проволоки диаметром 0,12—0,15 мм. Конструкция нагревательных элементов лопастей винтов и обтекателей втулки винтов подобна конструкции нагрева­тельных элементов крыла.

Электроимпульсной противообледенительной системой оборудо­ваны на самолете Ил-86 предкрылки, стабилизатор и киль. Лед удаляется созданием импульсной упругой деформации в обшивке с помощью индукторов, которые представляют собой катушку воз­буждения.

В воздушно-тепловых системах горячий воздух от компрессора двигателя подается по трубопроводам и эжекторам, которые огра­ничивают его расход и снижают температуру с 300 до 200 °С, и поступает в тепловые камеры, образованные внутренней и наружной обшивками крыла и хвостового оперения.

Жидкостные системы применяют для защиты от обледенения стекол фонарей кабин и лопастей винтов. В качестве рабочей жидкости применяется спиртоглицериновая смесь (85% спирта-ректификата и 15% глицерина), для стекол кабины экипажа – чистый спирт-ректификат. Жидкость из баков подается электро­насосом по трубопроводу на распылительный коллектор.

От обледенения защищают: лобовые стекла пилотской кабины, приемники полного давления (ППД), датчики углов атаки (ДУА), передние кромки крыла и оперения, воздушный винт и его обтекатель, входной канал и направляющий аппарат двигателя.

На современных ВС стекла кабины экипажа, винты и их обтекатели, ППД и ДУА имеют электротермический обогрев. Воздуш­но-тепловой системой обогрева оборудованы крыло и оперение на Ил-62, Як-42, Ан-24. На Ил-76, крыло и предкрылок имеют воздушно-тепловой обогрев, а хвос­товое оперение – электротермический.

На Ту-154 центроплан, киль и стабилизатор имеют воздушно-тепловую систему противообледенения, а предкрыл­ки крыла – электротермическую. Входные каналы и направляющие аппараты на вышеуказанных ВС оборудованы воздушно-тепловой системой обогрева.

На вертолетах Ми-8 лопасти несущих и хвостовых вин­тов, стекла пилотских кабин, ПВД имеют электротермический обо­грев, а воздухозаборники и направляющий аппарат – воздушно-тепловой. На вертолетах Ми-6, Ми-10К лопасти несущих винтов, стекла кабины пилотов и штурмана, ПВД, воздухозаборники дви­гателей оборудованы электротермическим обогревом, а хвостовые винты — жидкостным. Несущие винты на вертолетах , Ка-26, а также стекла кабины экипа­жа имеют жидкостную систему противообледенения.

Неисправности в элементах электрообогрева (короткие замыкания, искрения), воздушно-теплового обогрева (трещины или разру­шения трубопроводов с горячим воздухом под давлением), а также близость расположения топливных коммуникаций и баков с топливом делают противообледенительную систему опасной в пожарном отно­шении.

Электроснабжение. Для обеспечения питанием всех потребителей электрической энергии на ВС применяются генераторы постоян­ного и переменного токов. Основными типами авиационных гене­раторов постоянного тока являются стартеры-генераторы типа ГСР-СТ и СТГ. Стартеры-генераторы во время запуска авиадвига­теля используются как стартеры., после запуска работают в гене­раторном режиме. Они снабжают бортсеть ВС постоянным током, рассчитанным на работу при номинальном напряжении 28,5 В.

Генераторы переменного трехфазного тока на современных ВС вырабатывают ток напряжением 208/115 В стабилизированной час­тоты 400 Гц. Располагаемый запас мощности позволяет обеспечить электрической энергией все потребности на ВС. Путем трансфор­мирования из основной системы получаются системы переменного трехфазного и однофазного тока напряжением 36 и 27 В. Система постоянного тока напряжением 27 В получает питание от основ­ной системы через трансформаторно-выпрямительные блоки. В ка­честве резервных источников постоянного тока напряжением 27 В на ВС установлены аккумуляторные батареи.

Сеть переменного трехфазного тока напряжением 208 и 36 В выполнена тремя линиями (проводами). Сеть переменного одно­фазного тока напряжением 115 и 27 В и сеть постоянного тока напряжением 27 В — однопроводные. Корпус самолета является нулевым проводом (заземленной силовой нейтралью) системы 208/115 В, минусовым проводом питания постоянным током и вторым проводом питания переменным однофазным током напряже­нием 115 и 27 В.

Насыщенность ВС электроагрегатами, жгутами электропроводов с различным напряжением и силой тока, большим числом штепсельных разъемов, концевых выключателей, потребителей электри­ческой энергии радиолокационного оборудования, электрооборудования различных систем делает все системы, управляемые электроэнергией, опасными в пожарном отношении. Попадание влаги или конденсата в коробки концевых выключателей, в штепсельные разъ­емы, в блоки с реле или в контакторы может вызвать нежела­тельные срабатывания каких-либо электроагрегатов, замыкания, искрения или пожар.

Гидравлическая система. Гидросистема на ВС предназначена для управления стабилизатором, рулем высоты, рулем направления, элеронами, спойлерами, интерцепторами, предкрылками, закрылками, уборки и выпуска шасси, торможения основных опор шасси, поворота колес передней опоры шасси, управления стеклоочистителями, входными и грузовыми дверями, рампой, открытия и закрытия аварийных люков.

На вертолетах она предназначена для питания агрегатов управления (гидроусилителей), управления общим шагом несущего винта и гидроцилиндра фрикциона ручки «шаг – газ», грузовыми створками и трапами, замком внешней подвески, аварийного закрытия лопаток входного направляющего аппарата вентилятора при пожаре в редуктор ном отсеке, регулировки сидений пилотов по высоте и наклона спинки, управления трапами капота.

На ВС имеется несколько самостоятельных независимых гидросистем: основная, аварийная, дублирующая. Это необходимо да того, чтобы в случае неисправности или выхода из строя како либо одной из гидросистем остальные могли обеспечить жизненно важные органы управления и посадки ВС .

Для создания давления в гидросистемах применяются: насосы с приводом от силовой установки и от электродвигателей постоянного или переменного тока. Рабочее давление в гидросистемах на ВС составляет 15÷21 МПа.

В качестве рабочей жидкости для гидросистем, амортизационных стоек шасси и других гидроустройств применяется масло, которое имеет прозрачный красный цвет и является легким нефтяным маслом. Будучи нагретой до 92 °С, она вспыхивает при соприкосновении с пламенем или с раскаленными предметами. Это очень опасно при разрушении трубопроводов системы торможе­ния колес шасси или подтекании из соединений тру­бопроводов, трещин и попадании ее на горячие тормозные устрой­ства.

На самолете Ил-96 для гидросистемы применена нейтральная гидрожидкость НГЖ-4. Это синтетическая жидкость на основе фосфороорганического эфира с загустителем и органическим полимером со специальной присадкой. Она взрывобезопасная, имеет тем­пературу самовоспламенения не ниже 630 °С, температуру вспышки 165 °С, медленно горит в пламени и гаснет при его удалении, токсична. При тушении горящей жидкости необходимо соблюдать меры предосторожности от попадания жидкости на покровы тела, иметь очки, респираторы.

Система пожаротушения. Она предназначена для обнаружения тушения и пожара внутри двигателей, в отсеках гондол двигателей, вспомогательной силовой установки, в отсеках основных опор шасси и в багажно-грузовых помещениях. Противопожарная защита на ВС обеспечивается:

конструктивными мероприятиями, которые уменьшают возмож­ность возникновения пожара, а также локализуют пожар в ограниченном отсеке, если он возник, и не дают ему распространиться на смежные жизненно важные зоны;

системами сигнализации экипажу о возникновении пожара или появлении дыма;

системами тушения пожара в наиболее пожароопасных местах самолета, в кабине экипажа и пассажирских салонах;

системой нейтрального газа, предупреждающей взрыв центропланного топливного бака при вынужденной посадке ВС с убранным шасси.

Несмотря на конструктивные мероприятия, направленные на ис­ключение возможности возникновения пожара, в некоторых зонах ВС все же сохраняется потенциальная опасность возникновения пожара и перегрева, причем все они, кроме кабины экипажа и пассажирских салонов недоступны для экипажа в полете. Такими являются: гондолы двигателей, внутридвигательные масляные полости, отсек ВСУ, багажно-грузовые помещения и отсеки основных опор шасси. Поэтому в гондолах двигателей, во внутренних масляных полостях двигателей, в отсеке ВСУ, отсеках основных опор шасси предусмотрены системы сигнализации о пожаре, а в багажно-грузовых помещениях — системы сигнализации о появле­нии дыма.

Для контроля за возникновением пожара ВС оборудованы автоматическими термоэлектрическими системами сигнализации о появлении дыма.

Чувствительным элементом системы с извещателями (датчика­ми) являются термобатареи, собранные из последовательно соеди­ненных между собой термопар (например, хромель-алюмелевых, хромель-копелевых). Малоинерционные спаи термопар расположены в верхней части извещателя, а инерционные (шарики, образован­ные при сварке двух других концов электродов) – в нижней. При быстром повышении температуры малоинерционные спаи нагреваются значительно быстрее инерционных, на выходе извещателя появляется ЭДС, которая после усиления используется для сигнализации о пожаре. Момент срабатывания системы сигнализации зависит от абсолютного значения температуры и скорости ее на­растания в зоне извещателя, т. е. повышение скорости приводит к срабатыванию системы при более низких температурах.

Для сигнализации о пожаре в багажных отсеках могут быть установлены датчики обнаружения дыма, кото­рые срабатывают и выдают сигналы в самолетную часть системы пожаротушения при заданном уменьшении прозрачности воздуха в защищаемом отсеке. Датчики обнаружения дыма обычно устанавли­ваются в служебных, багажных и грузовых отсеках нижней палубы фюзеляжа.

Система сигнализации о возникновении пожара внутри двигателя аналогична системе сигнализации пожаротушения в гондолах двигателей. Для предупреждения членов экипажа о возникновении пожара и появлении дыма в контролируемых отсеках и зонах на рабочих местах пилотов и бортинженеров установлены главные табло (центральные сигнальные огни – ЦСО) «Пожар» и «Дым», световые табло и мнемосигнализаторы.

Для звуковой сигнализации о возникновении пожара и появ­лении дыма установлена сирена и подключена аппаратура ре­чевой информации. Сигналы о возникновении пожара и дыма реги­стрируются также системой МСРП.

Надежность работы системы пожаротушения обеспечивает вы­полнение следующих предъявляемых к ней требований:

обеспечение ликвидации пожара в любом защищаемом отсеке как на земле, так и в полете, на всех режимах работы двигателей, высотах и скоростях полета ВС;

наличие такого количества огнегасящего вещества в каждой очереди, чтобы необходимая концентрация его создавалась за время не более 3 с. и поддерживалась в течение не менее 2 с;

быстрое приведение в действие и эффективность тушения по­жара (время . разряда баллонов не должно превышать 3÷5 с);

наличие запаса огнегасящего вещества в системе, рассчитанного на двух-, четырехкратное использование; при этом первая очередь огнетушителей должна включаться автоматически от сиг­нализаторов пожара, вторая и последующие – вручную;

размещение баллонов с огнегасящим веществом и трубопрово­дов, соединяющих их с распылительными коллекторами, в местах, наиболее защищенных от возможных повреждений при аварийной посадке ВС;

При возникновении пожара в зоне расположения извещателей срабатывают реле в исполнительном блоке, которые включают световую и звуковую сигнализацию о пожаре, а также подают питание на открытие электромагнитных кранов. Эти краны обеспе­чивают подвод огнегасящего состава к двигателю, в гондоле (подкапотном пространстве) которого возник пожар. Открытие электромагнитного крана приводит к замыканию в цепи питания пиропатронов огнетушителей первой очереди, а на некоторых типах ВС обеспечивает также включение сигнальной лампы (зеленого цвета) открытого положения крана. Через открывшийся после взрыва пиропатрона клапан затвора и открытый электромагнитный кран огнегасящий состав поступает в коллекторы-распылители, заполняя подкапотное пространство двигателя. Если после срабатывания пер­вой очереди пожар не прекратился, то вручную кнопкой (пере­ключателем) включают огнетушители второй очереди. При обнару­жении пожара визуально огнетушители первой очереди могут быть включены вручную.

Аналогично работает и система пожаротушения для ВСУ. Сис­тема пожаротушения внутри двигателей, т. е. электросистема, аналогична рассмотренной. Малоинерционные спаи термобатарей располагают внутри двигателя (в зоне масляных полостей), инер­ционные – с внешней стороны. В случае охвата спаев пламенем и достижения заданной температуры срабатывания в термобатареях датчика возникает ЭДС, достаточная для включения по­ляризованного реле исполнительного блока, которое подает коман­ду на включение ламп (табло) красного цвета, мнемосигнала, сирены, речевой информации и записи на МСРП. Первая очередь срабатывает автоматически. Огнегасящий состав в зону масляных полостей подается по специально предназначенным для этих целей трубопроводам. Выбор места по­дачи огнегасящего состава во внутренние полости двигателя обус­ловлен вероятностью возникновения пожара в этих полостях. Опти­мальными условиями для тушения пожара считаются те, при которых огнегасящий состав поступает одновременно в пожароопас­ные зоны масляных полостей и смежные с ними воздушные полости. Ввод огнегасящего состава в гондолы или внутренние полости двигателя может оказаться неэффективным, если при включении системы тушения пожара не будет выключен двигатель, т. е. не будут устранены причины возникновения пожара и условия, способствующие его развитию.

Система сигнализации о пожаре в отсеках основных опор шасси работает от датчиков установленных в отсеках (гондо­лах, мотогондолах) шасси.

Для предотвращения взрыва паров топлива при аварийной посадке или при пожаре в отсеках шасси подфюзеляжный топливный бак оборудован системой аварийного заполнения нейтральным газом. Подача нейтрального газа в подфюзеляжный топливный бак включается пилотами или бортинженером вручную выключателями на панелях противопожарной защиты или автоматически аварийны­ми выключателями при посадке с убранным шасси. Аварийные выключатели устанавливаются под обтекателями на самых низких местах ВС с расчетом, что при посадке ВС с убранным шасси они первыми соприкоснутся с земной поверхностью и включат противопожарную защиту подфюзеляжного топливного бака, гондол двигателя и внутри двигателя.

При появлении дыма в служебных, грузовых, багажных отсе­ках, снижающего прозрачность среды на (30±10)%, срабатывает датчик дыма и в кабине экипажа загорается главное табло «Дым», сигнальное табло о появлении дыма (номер багажника, грузового отсека и т. д.), а также аппаратура рече­вой информации и сирена. Сигналы о возникновении дыма в отсеках фюзеляжа регистрируются системой МСРП. Пожаротушение багажных, грузовых, бытовых и других помещений на нижней палубе производится переносными огнетушителями вручную членами экипажа с условием, что к ним имеется доступ. В помещениях, куда доступ в полете отсутствует, должны быть установлены распылительные коллекторы с выводом трубопровода в доступное место для подсоединения к нему переносного огнетушителя. От­секи, не имеющие доступа для экипажа в полете, оборудованы системами сигнализации и тушения пожара.

Опасность разрушения заряженных огнетушителей на ВС при перегреве предотвращается наличием на каждом огнетушителе сигнально-предохранительного устройства, связанного трубопроводом с сигнальным диском самозарядки. При давлении в баллоне выше (20± 2) МПа разрывается предохранительная мембрана в головке-затворе, и состав стравливается за борт. При этом пластмассо­вая шайба сигнального диска выдавливается, оповещая о проис­шедшей саморазрядке соответствующего огнетушителя.

Для предупреждения раздутия подфюзеляжных топливных баков при подаче нейтрального газа имеется система автоматического слежения за давлением в баке. К системе относятся два сигнали­затора давления, управляющие перекрывным и стравливающим кранами. При превышении в баке давления 0,015 МПа срабатывает сигнализатор давления и закрывает перекрывной кран. Газ будет поступать в уменьшенном количестве через жиклер диа­метром 3 мм. Кран будет закрыт до тех пор, пока давление в баке не станет ниже 0,015 МПа. В этом случае снова откроется перекрывной кран, и огнегасящий состав будет подаваться в бак через жиклер и перекрывной кран. Если давление в баке возрастет до 0,02 МПа, сигнализатор выдаст сигнал на открытие стравливающего крана. Кран открывается, и огнегасящий состав стравливается за борт. Кран будет открыт до тех пор, пока давле­ние в баке не станет ниже 0,02 МПа.

Для ликвидации очагов пожара и дыма в кабине экипажа, в пассажирских салонах и в подпольных багажных и грузовых помещениях предназначены ручные огнетушители.

Ручные огнетушители с надписью «газ» можно применять для тушения любых горящих веществ, в том числе топлив, смазочных материалов, специальных жидкостей при возмож­ном наличии электрического напряжения. Огнетушители с надписью «Вода» можно применять для тушения горящих конструк­ционных и отделочных материалов (тканей, резины, пластиков) при условии отсутствия электрического напряжения. Огнетушители ОУ можно применять для тушения всех видов горящих веществ, в том числе воспламеняющихся жидкостей и электрооборудования.

При использовании любого из ручных огне­тушителей надо соблюдать следующие рекомендации:

при распространении пожара в вертикальной плоскости на­править струю огнетушащего состава на нижнюю границу очага и по мере тушения перемещать к верхней границе;

при объемном распространении очага пожара тушение по возмож­ности осуществлять при обходе очага со всех сторон;

при распространении очага пожара в горизонтальной плоскости направить струю огнетушащего состава на ближайшую границу очага и по мере тушения перемещать ее к дальней границе. Если ширина очага пожара больше ширины струи тушения пожара, перемещать струю в горизонтальной плоскости с продвижением впе­ред по мере тушения;

при наличии каких-либо воздушных потоков тушение произво­дить с наветренной стороны;

при исчезновении открытого пламени отпустить пусковой рычаг и визуально проконтролировать наличие открытых очагов, при об­наружении которых включить огнетушитель повторно.