Командный прибор агр. 2007, выпускной клапан
Рис.10.3. Регулятор давления воздуха 2077:
1 –штуцер «К выпускному клапану»;
2 –штуцер «Кабинное давление»;
3 –штуцер «Статическая атмосфера»;
4 –штуцер «Атмосфера»;
5 –ручка задатчика
«Избыточное давление»;
6 –ручка задатчика
«Начало герметизации»;
7 –ручка задатчика «Скорость изменения давления»;
8 –ручка трехходового крана
Регулирование давления воздуха в кабине осуществляется с помощью командного прибора 2077 с фильтром ПВФ-12-1 и двух выпускных клапанов 2176Б с предохранительным клапаном 127 и соленоидным клапаном 772. Командный прибор 2077 имеет узлы для регулирования абсолютного и избыточного давления и скорости изменения давления в кабине. Работает система автоматического регулирования давления (АРД) воздуха в кабине следующим образом (рис. 10.4.). На командном приборе 2077 с помощью ручек 11, 12 и 15 устанавливаются соответственно скорость изменения давления в кабине, высота начала герметизации и величина избыточного давления в кабине.
Скорость изменения давления в кабине устанавливается равной 0,18 мм рт. ст./с, высота начала герметизации (перед взлетом) — на 45 мм рт. ст. ниже фактического барометрического давления на аэродроме взлета, высота начала разгерметизации (перед посадкой) — равной фактическому барометрическому давлению аэродрома посадки.
До высоты начала регулирования давления в кабине клапан 4 открыт и полость А регулятора сообщается с кабиной самолета. Однако давление в полости А будет несколько ниже, чем в кабине. Разность давления возникает в результате гидравлического сопротивления фильтра ПВФ-12-1 и калиброванного отверстия 17 при протекании через них воздуха.
Рис. 10.4. Принципиальная схема автоматического регулирования давления воздуха в кабине: I, III— штуцера «Статическая атмосфера»;
II, IV, V, VII — штуцера «Атмосфера»; VI— штуцер «Кабинное давление»:
I— кран трехходовый; 2, 4, 20, 27, 29, 34, 39 — клапаны; 3, 5, 8, 13, 16, 19, 22, 28, 33, 37, 41 — пружины; 6 — золотник; 7, 25, 31, 34, 42 — мембраны; 9 — сильфон абсолютного давления; 10 — клапан игольчатый; 11— ручка задатчика «Скорость изменения давления»; 12 — ручка задатчика «Начало герметизации»; 14—сильфон избыточного давления; 15— ручка задатчика «Избыточное давление»; 17 — отверстие калиброванное; 18, 36 — фильтры;
21 —седло; 23 — клапан шариковый; 24, 38 — крышки; 26 — клапан обратный;
30 — корпус клапана; 32, 40 — винты
Давление из полости А регулятора передается в полость В выпускного клапана 2176Б. Под воздействием разности давлений в полостях В и Г (давление в полости Г равно давлению в кабине самолета) мембрана 42 поднимается вверх и открывает клапан 39. Избыточное давление из полости Г через клапан 39 стравливается в атмосферу.
Далее под воздействием разности давлений в кабине самолета и полости Г мембрана 31 вместе с клапаном 29 поднимается вверх и открывает выход воздуху из кабины в атмосферу. Таким образом, до некоторой заданной высоты начала герметизации будет происходить свободная вентиляции кабины.
С подъемом на высоту атмосферное давление, а следовательно, и в полости А регулятора будет уменьшаться. При этом уменьшается и усилие, воздействующее на сильфон 9 абсолютного давления, который под действием усилия пружины 13 и собственной упругости растягивается и прикрывает выходное отверстие клапана 4.
С момента закрытия клапана 4 начинается герметизация кабины. Как только клапан 4 закроется, полость А изолируется от атмосферы и давление в ней начнет возрастать вследствие подачи воздуха в кабину (при работе системы кондиционирования). Это давление передается в полость В выпускного клапана и мембрана 42 под действием разности давлений в полостях В и Г и усилия пружины 41 опускается вниз. Клапан 35 закрывается и перекрывает выход воздуха из полости Г в атмосферу. Теперь под воздействием давления в кабине, поступающего в полость Г через фильтр 36, а также под воздействием усилия пружины 28 опускается вниз вместе с клапаном 29 мембрана 31. Клапан 29 прижимается к седлу и прекращает выход воздуха из кабины в атмосферу.
Начиная с этого момента, абсолютное давление в кабине будет поддерживаться постоянным до высоты, на которой достигается заданное избыточное давление (0,3 кгс/см2). Регулирование давления в кабине осуществляется при этом сильфоном 9 абсолютного давления.
Так, при повышении давления в кабине выше заданного (выше давления начала герметизации) оно повысится и в полости А регулятора, мембрана 7 прогнется вниз, сжимая пружину 8, и откроет клапан 4. Часть воздуха из полости А стравится в атмосферу, а давление в ней упадет. Соответственно упадет давление и в полости В выпускного клапана. При этом мембрана 42 поднимется вверх и откроет клапан 39, который сообщит полость Г с атмосферой. Под воздействием разности давлений в кабине и полости Г поднимается вверх мембрана 31 с клапаном 29, и избыток воздуха из кабины стравливается в атмосферу.
Но так как при открытии клапана 4 давление в полости А падает, то под действием усилия пружины 8 и упругой деформации сильфона 9 клапан вновь закроется. Вновь повысится давление в полости А регулятора, а следовательно, и в полости В выпускного клапана. При этом под действием усилия пружины 41 и давления воздуха закроется клапан 39 и возрастет давление воздуха в полости Г, поступающего через фильтр 36 из кабины. Это в свою очередь приведет к закрытию клапана 29. Кабина вновь загерметизируется. Так будет происходить процесс регулирования давления до высоты, на которой достигается заданное избыточное давление 0,3 кгс/см2.
С дальнейшим подъемом самолета на высоту абсолютное давление в кабине начинает падать, а избыточное поддерживается постоянным. Регулирование давления в этом случае осуществляется с помощью командного прибора 2077.
Когда усилие на сильфон 14 избыточного давления, обусловленное разностью кабинного и атмосферного давления, превысит усилие пружины 16, сильфон 14 сожмется и откроет клапан 2. Давление в полости А регулятора, а соответственно и в полости В выпускного клапана упадет. Выпускной клапан откроется и стравит в атмосферу избыток воздуха из кабины (процесс открытия клапана происходит так же, как при регулировании абсолютного давления). При этом воздух из кабины будет стравливаться до тех пор, пока разность между давлением в полости А регулятора и атмосферным давлением не достигнет заданной величины, при которой закрывается клапан 2. Таким образом, начиная с высоты, на которой достигается заданное избыточное давление в кабине, между полостью А регулятора и атмосферой будет поддерживаться постоянная разность давления. Благодаря этому в кабине самолета будет поддерживаться постоянное избыточное давление на всем протяжении полета.
Регулирование скорости изменения давления в кабине происходит автоматически с помощью соответствующего узла регулятора. Полость А регулятора отделена от полости Б мембраной 7. Между собой эти полости сообщаются через игольчатый клапан 10, проходное сечение которого регулируется иглой. При медленном повышении давления в кабине, а следовательно, и в полости А регулятора мембрана 7 будет находиться в равновесии, так как в полости Б давление под мембраной успевает сравняться с давлением в полости А. При резком повышении давления в кабине, а следовательно, и в полости А, мембрана 7 прогибается вниз, так как давление в полости Б не успевает выравниваться с давлением в полости А из-за гидравлического сопротивления игольчатого клапана 10.
При этом открывается клапан 4, часть воздуха из полости А стравливается в атмосферу и давление в ней снижается. Уменьшение давления в полости А регулятора передается в полость В выпускного клапана, вследствие чего выпускной клапан откроется и стравит избыток воздуха в атмосферу.
В случае резкого понижения давления в кабине при наборе высоты (когда кабина самолета свободно вентилируется) мембрана 7 прогнется вверх и прикроет клапан 4. Это произойдет вследствие того, что давление в полости Б из-за гидравлического сопротивления игольчатого клапана 10 не успевает сравняться с давлением в полости А и будет несколько выше. Когда клапан 4 закроется, давление в полости А возрастет, а следовательно, возрастет давление и в полости В выпускного клапана. Клапан прикроется и не допустит резкого понижения давления воздуха в кабине.
Таким образом, скорость изменения давления в кабине самолета зависит от гидравлического сопротивления игольчатого клапана 10, т. е. от скорости протекания через него воздуха.
При резком снижении самолета возможны случаи, когда атмосферное давление становится выше, чем в кабине. Если разность между атмосферным и кабинным давлением достигнет 3— 5 мм рт. ст., откроется клапан 27, который обеспечит сообщение кабины самолета с атмосферой. При этом воздух из полостей И и Г, будет стравливаться в кабину через обратный клапан 26 и отверстие, соединяющее полость И с кабиной.
В случае выхода из строя командного прибора 2077 под действием пружины 37 клапан 39 закроется, и в работу вступит ограничитель избыточного давления. Работает он следующим образом. Мембрана 34 реагирует на разность давления в полостях Д и Е. Полость Е сообщается с атмосферой, а полость Д — с полостью Г выпускного клапана. Если перепад давления на мембране (соответственно и перепад между кабинным и атмосферным давлением) станет больше 245 мм рт. ст., то мембрана 34 прогнется влево и откроет клапан 35. Тогда часть воздуха из полости Д стравится в атмосферу. Давление в полости Д станет меньше, чем в кабине. Соответственно упадет давление и в полости Г выпускного клапана. Под воздействием разности давления в кабине и полости Г мембрана 31 прогнется вверх и откроет клапан 29. Избыток воздуха из кабины стравится в атмосферу.
Когда давление в кабине установится на заданном уровне, клапан 35 под действием пружины 33 закроется. Закроется и клапан 29, так как давление в полости Г, сообщенной с кабиной через фильтр 36, возрастет.
Выпускной клапан 2176Б состоит из клапанного узла, антипульсатора и ограничителя избыточного давления. Устройство выпускного клапана показано на (рис. 10.5.).
Клапан 1 помещен в корпусе 2. Установленные в узле мембраны 11, 16 образуют рабочие полости Б, В. Полость Б через фильтр 19, ввернутый в крышку 10 корпуса, сообщается с кабиной и через клапан 7 антипульсатора и клапан 21 ограничителя избыточного давления — с атмосферой.
Антипульсатор смонтирован на крышке 10 корпуса клапана. Мембрана 9 с крышкой 8 антипульсатора образует полость Л, в которую через штуцер в крышке подводится командное давление от регулятора. На жестком центре 5 мембраны установлен клапан 7, перекрывающий канал сообщения полости Б с атмосферой.
Ограничитель избыточного давления закреплен на крышке 10 корпуса хомутом. Корпус ограничителя разделен мембраной 22 на полости Д и Г. Полость Д сообщена трубкой 20 с полостью Б и каналом, перекрываемым клапаном 21,— с атмосферой. Полость Г сообщается с каналом статического давления.
Антипульсатор и ограничитель избыточного давления имеют винты 6, 23 для изменения затяжки пружин клапанов.
Рис. 10.5. Выпускной клапан 2176Б:
1, 7, 21 –клапан; 2 — корпус;
3 — штуцера; 4 — ограничитель
избыточного давления; 5 — жесткий центр; 6, 23 — регулировочный винт;
8 — крышка антипульсатора;
9, 11, 16, 22 — мембрана;
10 — крышка корпуса;
12 — тарелка клапана;
13 — опорный диск;
14 — хомут;
15 — винт; 17 — обратный клапан;
18 — антипульсатор; 19 — фильтр;
20 — трубка
2. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ГЕРМОКАБИН: