В бортовых системах современных воздушных судов (ВС) широко применяются различные сжатые газы, в том числе сжатый воздух.
В ВС воздушная система обеспечивает функционирование системы торможения колес шасси, управление дифференциальным механизмом поворота передней стойки шасси, приведение в действие тормозного парашюта, стрелково-пушечного вооружения, функционирование системы герметизации фонарей кабин, системы аварийного покидания (аварийных надувных трапов) самолета, приведение в действие системы аварийного выпуска шасси, обеспечение поддавливания блоков радиоэлектронной аппаратуры.
Сжатый воздух в авиации применяется и при проведении вспомогательных работ при обслуживании воздушных судов (например, таких как продувка газовых коммуникаций систем самолета и др.). Кроме того, сжатый воздух используется для приведения в действие пневмоинструмента.
Для хранения, транспортирования сжатого воздуха и заправки им бортовых систем ВС и других потребителей в авиационно-технических частях ВС РФ в настоящее время используются воздухозаправщики B3-20-350 и ВЗ-630. Учитывая, что на перспективных ВС наблюдается тенденция использования в системах в основном газообразного азота и в дальнейшем предусматривается полная замена, воздуха газообразным азотом, необходимо отметить, что данные воздухозаправщики могут использоваться также для хранения, транспортирования и заправки потребителей газообразным азотом.
Управление современными воздушными судами (ВС) является сложным процессом. Мышечной силы экипажа недостаточно чтобы производить выпуск и уборку шасси, поворот передней стойки шасси, управлять механизацией крыла и т.п. Для этих целей на самолете используют системы с привлечением внешних источников энергии. Эти системы представляют собой сочетание источников энергии исполнительных механизмов, элементов управления, при помощи которых задается характер движения исполнительных механизмов. В настоящее время на воздушных судах наибольшее распространение получили системы, использующие: электрическую энергию (электродвигательный привод, электромагнитный привод); энергию жидкости подаваемой под давлением (гидравлический привод); энергию сжатого воздуха (пневматический привод).
Выбор источника энергии и структуры системы определяется конкретными требованиями к ней.
Воздушные системы ВС в качестве источника энергии используют сжатый воздух.
К воздушным системам предъявляются следующие основные требования:
- достаточная мощность и энергоемкость;
- точность и автоматизация процессов управления;
- высокие надежность и боевая живучесть;
- высокий уровень эксплуатационной технологичности и ремонтопригодности;
- минимальные габариты и масса.
Воздушная система воздушного судна обычно работает от аккумулятора энергии газовых (воздушных) баллонов с рабочим давлением газа в них 12… 21 МПа. После завершения рабочей операции воздух стравливается в атмосферу.
Воздушные системы используются там, где требуется ограниченная энергоемкость, быстродействие и автономность (перезарядка стрелково-пушечного вооружения, управление положением откидной части фонаря кабины, обеспечение его герметизации, приведение в действие тормозного парашюта, управление сбросом стартовых пороховых ускорителей и т.д). Как правило, воздушные системы комплексируются с электрическими системами. Это позволяет использовать основное достоинство электрической системы – простоту формирования, преобразования и передачи управляющего сигнала малой мощности. Типовая схема воздушной системы состоит из баллонов, предохранительных клапанов, редукторов, распределительных кранов, фильтров, обратных клапанов, трубопроводов, исполнительных механизмов, манометров.
Исполнительные механизмы воздушной системы работает обычно за счет энергии, заключенной в сжатом газе в воздушных баллонах.
Обычно максимальное давление зарядки баллонов превышает максимальное рабочее давление, необходимое для срабатывания исполнительных пневмомеханизмов в 2…4 раза. Чем меньше разница между давлением в баллонах и рабочим давлением, тем больше неиспользуемый остаток воздуха, тем меньше энергетическая отдача заключенного в баллонах воздуха. Давление воздуха в баллонах воздушных систем самолетов обычно составляет 5…15 МПа. Давление в сети до требуемого по сравнению с давлением воздуха в баллонах понижается с помощью редукционных клапанов (редукторов) без стравливания воздуха в атмосферу.
Основные и аварийный баллоны заряжают сжатым воздухом от наземного источника питания через бортовой зарядный штуцер. На пути движения воздуха установлен фильтр, очищающий его от механических загрязнений, и обратные клапаны. При нормальной работе системы воздух, заключенный в аварийном баллоне, в работе не участвует. Его энергия используется только в аварийных случаях и направляется сразу к потребителю по трубопроводам.
Трубопроводы в воздушных системах применяются стальные преимущественно сечениями 6x4 и 8х6 мм. Малый диаметр трубопроводов обусловлен значительно меньшими (по сравнению с гидравлическими системами) потерями напора вследствие малой вязкости воздуха.
Исполнительные пневматические механизмы по принципу действия можно разбить на две группы: диафрагменные и поршневые одностороннего и двустороннего действия. Наибольшее распространение получили поршневые приводы благодаря значительно большей длине хода штока и лучшей компоновке. Поворотные и вращательные пневматические приводы применяются редко.
Библиографический список
- Средства аэродромно-технического обеспечения полетов, Техническое обслуживание и регламентные работы – М., Воениздат, 1976. – 104 с.
- Воздухозаправщик B3-630, Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1985.- 123 с.
- Корольков Ю.И., Ланин С.П. Средства зарядки летательных аппаратов сжатыми газами (часть II). 1993 г. Воронеж, ВВВАИУ – 115 с.
- Папилин П.И., Дзюбенко О.Л., Кокарев М.А. Зарождение средств криогенной и газозарядной техники для обслуживания воздушных судов отечественной авиации (1910-1960 г.г.) /Научно-практический журнал «История и археология»// 2014. – № 3 – (электронный ресурс) URLhttp://technology.snauka.ru/2014/3/3051