Проектирование системы кондиционирования воздуха среднемагистрального пассажирского самолета
С развитием авиации развивалась и система кондиционирования воздуха (СКВ). С ростом высоты, скорости и времени полета появились гермокабины (КБ), подсистема кислородного питания, охлаждение ГК и БРЭО. Основной целью СКВ является создать на борту самолета условия для жизнедеятельности человека в полете: поддержание заданного давления, температуры и влагосодержания воздуха, очищение воздуха от вредных примесей и охлаждение БРЭО.
Кондиционированием воздуха называют автоматическое поддержание в кабинах ЛА параметров воздуха (температуры, давления, относительной влажности, чистоты и скорости движения) на определенном уровне с целью создания комфортных условий для экипажа и пассажиров в полете и на земле и обеспечения необходимых режимов работы охлаждаемого бортового оборудования.
Основные требования норм летной годности самолетов к работе СКВ и ее подсистем сводятся к следующим:
- СКВ должна обеспечивать заданные значения давления, влажности и газового состава воздуха в кабине на всех режимах полета и на земле независимо от внешних климатических условий. Функционирование СКВ в кабине не должно зависеть от работы других систем, использующих общие с ней источники сжатого воздуха.
- Наддув кабины должен осуществляться двумя или более источниками сжатого воздуха. При этом СКВ должна состоять не менее чем из двух независимых подсистем, поддерживающих в полете нормальные температурные условия в кабинах при выходе из строя одной из них.
- Температура воздуха в кабине и в отсеках должна задаваться и управляться независимо.
- Должна предусматриваться возможность обогрева и охлаждения кабин на земле без запуска двигателей с помощью бортовых и наземных устройств.
- На самолетах с продолжительностью полета больше двух часов необходимо предусматривать систему увлажнения для поддержания относительной влажности в кабине не менее 25%.
Целью данной работы является разработка системы кондиционирования воздуха среднемагистрального пассажирского самолета Ту-204 с помощью тепловлажностного расчета, т.е. определение таких параметров агрегатов СКВ, при которых температура и относительная влажность воздуха в кабине самолета находились бы в заданных пределах.
Расчет СКВ производиться приближенным методом на двух режимах работы СКВ: при стоянке самолета и в режиме крейсерского полета. Эти два режима являются предельными и любое изменение внешних параметров влияющих на работу СКВ ограничено ими. Внутренние параметры проектируемой СКВ определяются техническим заданием на ее разработку.
Помимо этого, в данной работе, производится расчет приращения взлетной массы самолета, вызванного установкой на нем данной СКВ, приближенный расчет трубопроводов системы кондиционирования и предлагаемая схема компоновки агрегатов и элементов СКВ на самолете.
- Выбор и обоснование принципиальной схемы системы кондиционирования
- Система отбора воздуха от двигателей
- Система охлаждения воздуха
- Система распределения и подачи воздуха
- Тепло-влажностный расчет системы кондиционирования воздуха
- Расчет системы кондиционирования при стоянке самолета
- Расчет системы кондиционирования на режиме крейсерского полета
- Расчет трубопроводов системы кондиционирования
- Определение диаметров трубопроводов
- Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов по условиям эксплуатации
- Масса топлива, расходуемая на преодоление аэродинамического сопротивления воздухозаборников СКВ
- Масса топлива, расходуемая на компенсацию энергии, отбираемой в СКВ с вала двигателя
- Массовые характеристики агрегатов СКВ
- Сравнение альтернативной СКВ по приращению взлетной массы
- Область применения проектируемой СКВ