КОНСТРУКЦИЯ И РАБОТА АГРЕГАТОВ. СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
Электрораспределитель воздуха—агр. 525 (рис. 65) предназначен для распределения поступающего от компрессора двигателя потока воздуха в «теплую» или «холодную» ветви. Состоит из двух агрегатов: распределительного крана и электромеханизма МРТ-1 с редуктором.
Распределительный кран состоит из корпуса, з котором имеются три штуцера большого диаметра для подсоединения трубопроводов и один (малый) штуцер для подсоединения трубки дренажа, трех заслонок, рычажного механизма, посредством которого происходит управление заслонкой от электромеханизма. На поводках привода заслонок помимо тяги рычажного механизма установлены пружины, которые предупреждают выход из строя электромеханизма при неправильной регулировке заслонок.
Две заслонки распределительного крана установлены по «теплой» ветви, одна — по «холодной». Между заслонками «теплой» ветви установлен штуцер, к которому подсоединяется дренажная трубка для вывода горячего воздуха, прошедшего через закрытую заслонку (положение крана на «холод»), в атмосферу.
Электромеханизм управления заслонками состоит из сериесного реверсивного электродвигателя, редуктора с передаточным отношением 1 : 20 000, потенциометра обратной связи, двух концевых выключателей и искрогасящего конденсатора.
Редуктор состоит из двух пар зубчатых и двух пар червячных передач. Потенциометр служит для обеспечения обратной связи в системе регулирования температуры воздуха в кабине с помощью ТРТВК-45М. Потенциометр состоит из катушки с обмоткой сопротивления, панели с контактной подкладкой, ползуна. Контактная подкладка и ползун образуют электрическое соединение с катушкой электромагнита терморегулятора ТРТВК-45М.
Концевые выключатели предназначены для выключения электродвигателя в крайних положениях. Выклю-
Рис. 66. Принципиальная схема терморегулятора с электромеханизмом МРТ-1: 1 — реверсивный электромотор; 2 — потенциометр обратной связи; 3 — концевые выключатели; 4 — искрогасящие конденсаторы; 5 —. биметаллическая спираль; 6 — катушка обратной связи; 7 — подвижный контакт; 8, 9 — неподвижные контакты |
чение концевых выключателей производит кулачок, установленный на валу редуктора электромеханизма (поворот на 90°).
Электрораспределительный кран установлен на левом верхнем подкосе рамы двигателя.
Терморегулятор ТРТВК-45М предназначен для автоматического поддержания температуры воздуха в кабине (в диапазоне + 16…+ 26°С).
Совместная работа терморегулятора и исполнительного механизма МРТ-1 происходит следующим образом (рис. 66):
а) при установке четырехпозиционного переключателя в положение «Автомат» и установке на шкале термостата заданной температуры (в пределах + 16… + 26 °С).
На биметаллическую спираль воздействует подводимый через трубу и эжектор воздух, идущий от компрессора двигателя в кабину. В том случае если температура воздуха в кабине превышает заданную, биметаллическая спираль закручивается и подвижный контакт замыкается, при этом включается электродвигатель, который поворачивает заслонки распределительного крана в положение подвода в кабину холодного воздуха. При температуре воздуха в кабине меньше задан-
ной биметаллическая спираль раскручивается и подвижный контакт замыкается с другим контактом, включается электродвигатель и поворачивает заслонку распределительного крана в положение подвода в кабину теплого воздуха;
б) при установке четырехпозиционного переключателя в положение «тепло» или «холод».
В этих случаях ток подается от четырехпозиционного переключателя непосредственно на электромеханизм МРТ-1 и двигатель перемещает заслонки распределительного крана в крайние положения (до включения цепи микровыключателя двигателя) на подачу холодного или теплого воздуха.
Терморегулятор ТРТВК-45М установлен на полу кабины слева за сиденьем. Температура на лимбе ТРТВК-45М задается летчиком или техником до посадки в кабину.
Воздухо-воздушный радиатор (ВВР) служит для охлаждения воздуха, поступающего из компрессора двигателя в кабину.
Радиатор состоит из корпуса и элементов охлаждения, образованных плоскими дюралюминиевыми трубками. Через трубки сжатый воздух проходит в кабину, наружная поверхность трубок обдувается охлажденным воздухом, который подается вентилятором турбохолодильника. Блок охлаждающих элементов состоит из двух частей. Каждая часть включает сеть трубок, сваренных по торцам. Для увеличения охлаждающей поверхности внутренние и наружные поверхности трубок снабжены волнистыми ребрами. При прохождении теплого воздуха через радиатор его температура понижается приблизительно на 10%.
Установлен ВВР на нижнем подкосе рамы двигателя слева.
Турбохолодильник (рис. 67) является второй ступенью в системе охлаждения воздуха, поступающего от компрессора двигателя в кабину. Состоит из корпуса, турбины и вентилятора, установленных на одном валу, соплового аппарата турбины, кожуха турбины и диффузора.
Принцип охлаждения воздуха в турбине основан на преобразовании тепловой энергии воздуха в механическую работу. В сопловом аппарате турбины воздух приобретает повышенную скорость течения, что обеспе-
/ — кожух турбины; 2— корпус турбохолодильника; 3 —корпус подшипников; 4 — сопловий аппарат; 5 — диск турбины; 6 — вентилятор; 7 — диффузор; 8 — вал; 9 — промежуточная стенка |
чивает преобразование потенциальной энергии в кинетическую, часть которой используется на вращение ротора турбины, нагруженного вентилятором. Воздух, совершив работу на лопатках турбины, теряет приблизительно 90% своей начальной скорости, приобретенной в сопловом аппарате, и выходит из турбины, имея более низкую температуру.
Через выходной патрубок охлажденный воздух поступает в кабину. Вентилятор, приводимый во вращение турбиной, служит нагрузкой для нее и используется для проеасывания холодного забортного воздуха через ВВР, чем повышается эффективность его работы.
Турбохолодильник с помощью кронштейна крепится на ВВР.
Обратный клапан ОКН-ЗО (рис. 68) состоит из корпуса с двумя фланцами для крепления трубопровода, тарельчатого сферического клапана со штоком и пружиной.
Клапан пропускает воздух только в одном направ
лении, которое указано на корпусе стрелкой,—в кабину.
В системе установлено три обратных клапана. Два— на заборниках наружного воздуха, один — в трубопроводе системы возле глушителя шума. Назначение клапанов — препятствовать выходу воздуха из кабины.
Глушитель шума (демпфер) служит для уменьшения шума (свиста), который вызывается сжатым воздухом при выходе его из компрессора двигателя. Состоит из стального корпуса, в который вварены две конусные трубки, входящие одна в другую, с большим количеством отверстий. Установлен в трубопроводе, проходящем в надстройке кабины (после обратного клапана).
Кран питания кабины предназначен для перекрытия или подачи воздуха от компрессора двигателя в кабину. Состоит из корпуса с двумя штуцерами, в котором смонтирован цилиндрический золотник, вращающийся на оси. Привод оси осуществляется роликом, который
163
приводится во вращение тросами от ручек управления краном наддува. Имеет два положения «Открыт» и «Закрыт».
Предохранительный клапан коллекторов обдува воздуха предназначен для перепуска части воздуха из трубопровода системы наддува и этим препятствует перегреву стекол фонаря при подаче горячего воздуха. Состоит из корпуса с крышкой, в которой смонтирован тарельчатый клапан с пружиной. Оттарирован на избыточное давление 80…90 мм рт. ст. Установлен в трубопроводе под правым пультом в передней кабине.
Регулятор давления РД-2И-А29 служит для поддержания с подъемом на высоту давления воздуха в кабине в соответствии с заданным законом регулирования. Регулятор давления является комплексным агрегатом, автоматически выполняющим ряд самостоятельных функций; поддержание переменного абсолютного давления, поддержание с определенной высоты постоянного избыточного давления и ограничение отрицательного перепада давления в кабине, возможного при резком снижении самолета. Кроме того, регулятор имеет клапан ручного регулирования давления, с помощью которого можно частично или полностью сбрасывать давление из кабины.
Чувствительным элементом регулятора абсолютного давления (рис. 69) служит сильфон 10 с пружиной 9. Регулирующим органом этого регулятора являются сдвоенные клапаны разного диаметра 2, 17, соединенные с подвижным центром сильфона через шток 3 и пружину 8. Пружина в этом случае играет роль жесткой связи.
Чувствительным элементом регулятора избыточного давления является система сдвоенных клапанов 2, 17 с пружиной 8. В этом случае пружина 8 работает (сжимается) под действием суммарной силы от этих клапанов.
Регулирующим органом служит та же система клапанов, имеющая свободу перемещения вдоль соединения штока с сильфоном.
Кроме регуляторов абсолютного и избыточного давления в корпусе 1 регулятора давления РД-2И имеются: клапан отрицательного перепада давления с пружиной 14 маховичок ручного регулирования 13, которым (при вращении против часовой стрелки) можно открыть
Рис. 69. Регулятор давления РД-2И: / — корпус; 2 — клапан; 3 — шток клапанов; 4 — крышка кожуха-, 5 — винт; 6 — центр сильфона; 7 — упор (донышко) сильфона: 8, 9 — пружины; 10 — сильфон; И—кожух; 12 — ось клапана; 13 — маховик; 14 — пружина; 15 — тарелка клапана; 16 — направляющая с седлом; 17 — большой клапан; 18 — клапан отрицательного перепада |
клапан отрицательного перепада и этим сообщить кабину с атмосферой; регулировочный винт 5; упоры (донышко) 7 сильфона и фланец крепления регулятора давления к фюзеляжу.
В корпусе регулятора давления имеются отверстия для сообщения его полостей с воздухом кабины, нижний фланец через трубку соединен с атмосферой.
В соответствии с законом регулирования регулятор давления обеспечивает три этапа работы:
а) При высоте полета до Н = 2000 м — свободную вентиляцию кабины.
У земли сильфон 10 находится в сжатом состоянии. Воздух, поступающий от компрессора двигателя, через окна корпуса и открытые сдвоенным клапаном отвер-
стия выходит наружу. Несмотря на то, что с увеличением высоты полета сильфон начинает разжиматься и прикрывать клапанами выходные отверстия, все же их сечения позволяют выходить избытку воздуха из кабины в атмосферу и увеличения давления воздуха в кабине не происходит. При таких положениях клапана осуществляется свободная вентиляция кабины.
б) При высоте полета от Н = 2000 м до Н=8000 м — нарастание избыточного давления в кабине.
По мере увеличения высоты полета (более 2000 м) абсолютное давление воздуха в кабине уменьшается, сильфон разжимается и начинает прикрывать сдвоенным клапаном выходные отверстия.
Поскольку сечения отверстий, прикрываемых сдвоенным клапаном, с увеличением высоты полета постепенно уменьшаются, в кабине растет избыточное давление. На высоте Н = 8000 м разжатый сильфон упирается в упоры корпуса регулятора и клапан полностью перекрывает выход воздуха из кабины в атмосферу. При этом избыточное давление в кабине достигает максимальной величины— 170 мм рт. ст. (0,225 кгс/см2).
в) При высоте полета с Н = 8000 м до потолка полета самолета — поддержание постоянного избыточного давления.
Вступает в работу регулятор избыточного давления. Клапан 17, открывающийся в сторону атмосферы, имеет большую площадь, чем клапан 2, открывающийся в сторону кабины. При избыточном давлении 170 мм рт. ст. на поверхность, равную разности площадей этих клапанов (17 и 2), на их открытие действует сила, которая уравновешивается силой пружины 8. При увеличении высоты полета разность давлений увеличивается (возрастает сила на открытие сдвоенного клапана), пружина 8 уже не может уравновесить систему и сдвоенный клапан открывается.
Воздух из кабины стравливается в атмосферу до сохранения избыточного давления 0,225 кгс/см2 (абсолютное давление уменьшается). Таким образом происходит поддержание постоянного заданного избыточного давления. Пружина 8 отрегулирована так, чтобы могла сжиматься и допускать открытие клапанов в тех случаях, когда на площадь клапанов действует избыточное давление, равное заданному (РКаб=Ліар).
При возникновении в кабине давления меньшего, чем наружное атмосферное, что возможно при резком снижении самолета, открывается клапан отрицательного перепада 18, который сообщает кабину с атмосферой. Клапан отрегулирован на отрицательный перепад, равный 10…20 мм рт. ст. (0,01…0,02 кгс/см2). При нормальных условиях маховичок ручной регулировки 13 завернут полностью (по часовой стрелке). Если полностью отвернуть маховичок (против часовой стрелки), можно стравить давление из кабины в атмосферу. Однако практически на самолете Л-29 этим не пользуются.
РД-2И установлен на полу в передней кабине слева от сиденья.
Предохранительный клапан опасного перепада давления ПК-29 (рис. 70) служит для предохранения кабины от воздействия избыточного давления, превышающего допустимый предел в случае отказа РД-2И. Клапан отрегулирован на избыточное давление 195 мм рт. ст. Состоит из корпуса с фланцем для крепления к фюзеляжу и тарельчатого клапана с направляющим штоком и пружиной. Клапан прижат пружиной к двум седлам корпуса. При возникновении чрезмерного избыточного давления клапан открывается и пропускает избыток воздуха из кабины в атмосферу. Установлен на полу кабины летчика справа от сиденья.
Сигнализатор опасного перепада давления в кабине предназначен для предупреждения экипажа самолета о наличии опасного избыточного давления или недопустимого отрицательного перепада давления в кабине.
Принцип действия прибора основан на использовании упругих свойств анероида, являющегося чувствительным элементом сигнализатора. Вовнутрь анероида подводится статическое давление от трубки ПВД-5, а снаружи — давление кабины. При изменении разности давлений подвижной жесткий центр анероида перемещается и замыкает один из двух неподвижных контактов электроцепи сигнальной лампочки табло Т-9 (надпись «Давление в кабине»).
Сигнальная надпись загорается при избыточном давлении в кабине 190 мм рт. ст. (0,25 кгс/см2) и при отрицательном перепаде, равном 15мм рт. ст. (0,2 кгс/см2).
Сигнализатор установлен под левым пультом в первой кабине.
Рис. 70. Предохранительный клапан ПК-29: /— корпус; 2 — клапан; 3—втулка; 4 — штифт оси клапана; 5 — пружина; 6 — гайка; 7 — крышка |
Указатель высоты и перепада давления — в кабине УПВД-15У двухстрелочный, предназначен для измерения «высоты» и перепада давления в кабине.
СИСТЕМА ОБОГРЕВА КОЗЫРЬКА ФОНАРЯ
И ПОДВОДА ВОЗДУХА К ППК-1
Часть воздуха, отбираемая от компрессора двигателя, по отдельному трубопроводу поступает на обогрев козырька фонаря снаружи с целью предохранения его от обледенения, а также на противоперегрузочные костюмы членов экипажа.
В системе установлены следующие агрегаты:
пневматический клапан; обратный клапан — ОКН-ЗО; два фильтра автомата АД-5; два автомата давления АД-5; кран включения обогрева козырька фонаря; трубопровод системы, патрубок обогрева козырька и гибкие шланги подвода воздуха к ППК-1.
Воздух от компрессора двигателя (Р = 4,12 кгс/см2 t= + 190…200 °С) поступает к пневматическому клапану и от него через обратный клапан ОКН-ЗО к автоматам давления АД-5 и крану обогрева козырька фонаря. Перемещением рычага крана вперёд одновременно включаются противообледенительные устройства козырька фонаря и обогрев входного направляющего аппарата двигателя. Если кран козырька фонаря закрыт, воздух на обогрев входного устройства двигателя М-701 не поступает (трубопровод закрыт сферой пневматического клапана). При открытии крана обогрева козырька фонаря сфера пневматического клапана под воздействием появившегося разрежения поднимается кверху и воздух поступает на обогрев козырька фонаря и обогрев входного устройства двигателя. Кран включения обогрева козырька фонаря установлен в трубопроводе, проходящем под левым пультом в передней кабине, рукоятка управления краном установлена на вертикальной стенке пульта (в кабине инструктора такого управления нет).
Для летчиков с целью облегчения перенесения перегрузок при выполнении фигур высшего пилотажа предусмотрены противоперегрузочные костюмы ППК-1. Брюки костюма снабжены надувными камерами, которые расположены на животе, бедрах и икрах ног. Эти камеры в зависимости от величины перегрузки наполняются сжатым воздухом и стягивают в этих местах костюм, чем препятствуют отливанию крови из верхней части тела в нижнюю. Костюм ППК-1 подсоединяется к бортовой сети с помощью шланга с быстроразъемным соединением.
Подгонка костюма летчиком производится на земле в присутствии врача.
Воздух из компрессора двигателя вначале проходит через бумажные фильтры АД-5, где очищается от механических частиц, затем подходит к автоматам давления АД-5.
Автомат давления предназначен для регулирования давления воздуха, подаваемого в ППК-1 в зависимости от величины перегрузки. Автомат состоит из корпуса, в котором смонтирован золотник, распределяющий воздух в камеры костюма. Золотник удерживается в нейтральном положении пружиной, которая давит снизу вверх. Против силы пружины действует масса самого золотника и двух грузов. Действие верхнего груза может быть исключено поворачиванием головки автомата в положение «мин» (минимум). В положении «макс» (максимум) оба груза находятся в действии. При действии перегрузки грузы давят на пружину и открывают золотник до тех пор, пока давление воздуха на золотник снизу не уравновесит силу инерции грузов. Как только прекращается действие перегрузки, золотник перестает пропускать воздух в камеры костюма, а оставшийся сжатый воздух уходит в кабину. Автомат работает в диапазоне перегрузки от 1,75 до 8.
В головке автомата (под резиновым колпачком) имеется кнопка, с помощью которой можно на земле (при работающем двигателе) проверить исправность автомата.
Фильтры и автоматы АД-5 установлены под левыми пультами в обеих кабинах, головки автоматов выступают над пультом.