RU75370U1

RU75370U1 - AIR PRESSURE REGULATOR IN THE HEAT CABIN OF A MANEUVERED AIRCRAFT

Info

Publication number: RU75370U1
Application number: RU2008109335/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Кудерко; Анатолий Львович Пейсахов; Вячеслав Леонидович Рубан; Олег Вячеславович Царев; Анатолий Васильевич Щербаков
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука")
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2008-08-10

Abstract

Предлагаемое техническое решение касается полезной модели как объекта промышленной собственности и относится к авиационному оборудованию, предназначенному для обеспечения жизнедеятельности экипажа и пассажиров самолета.The proposed technical solution relates to a utility model as an object of industrial property and relates to aviation equipment designed to ensure the life of the crew and passengers of the aircraft.

Известны регуляторы давления в гермокабине самолета, содержащие выпускной клапан с функционально соединенным с ним командным прибором, содержащим узел скорости изменения пневматического сигнала и узлы регулирования переменного и постоянного перепадов давления гермокабина - атмосфера.Known pressure regulators in the pressurized cabin of the aircraft, containing an exhaust valve with a command device functionally connected to it, containing a node for the rate of change of the pneumatic signal and nodes for controlling variable and constant pressure drops of the pressurized cabin - atmosphere.

Технический результат достигается тем, что он дополнительно содержит электропневматический переключатель, имеющий нормально-открытый и нормально-закрытый входы и общий выход, при этом нормально-открытый вход подключен к выходу узлов избыточного давления, а нормально-закрытый вход подключен к линии сброса давления в атмосферу, а электрокатушка электропневмопереключателя подключена к источнику электропитания посредством нормально-открытого контакта сигнализатора «шасси обжато» самолета.The technical result is achieved by the fact that it additionally contains an electro-pneumatic switch having normally open and normally closed inputs and a common output, while the normally open input is connected to the output of the overpressure nodes, and the normally closed input is connected to the pressure relief line to the atmosphere and the electropneumatic switch electro coil is connected to the power source by means of the normally-open contact of the aircraft landing gear pressed down indicator.

Description

Предложение касается полезной модели, как объекта промышленной собственности, и относится к области авиационного оборудования, в частности, к оборудованию системы регулирования давления в гермокабине маневренного самолета.The proposal concerns a utility model as an object of industrial property, and relates to the field of aviation equipment, in particular, to equipment for a pressure control system in a pressurized cabin of a maneuverable aircraft.

Системы регулирования давления в гермокабине самолета обеспечивают жизнедеятельность пилота, возможность качественного выполнения полетного задания. Они выполняют функции: регулирования перепада давления (кабина-атмосфера) на крейсерском режиме полета и разгерметизацию кабины самолета для обеспечения возможности покидания самолета в наземном режиме.Pressure control systems in the pressurized cabin of the aircraft provide the pilot with vital functions and the ability to perform a flight mission in a quality manner. They perform the functions of: regulating the differential pressure (cabin-atmosphere) during the cruise flight mode and depressurizing the aircraft cabin to allow the aircraft to leave in ground mode.

Известен регулятор давления воздуха в гермокабине маневренного самолета [1], который состоит из командного прибора и выпускного клапана. Командный прибор содержит узел скорости изменения выходного сигнала в виде последовательно соединенных пневмодросселя и емкости, узлы регулирования постоянного и переменного избыточного перепада давления гермокабина - атмосфера.Known regulator of air pressure in the pressurized cabin of a maneuverable aircraft [1], which consists of a command device and an exhaust valve. The command device contains a node for the rate of change of the output signal in the form of a series-connected pneumatic throttle and capacitance, nodes for regulating a constant and variable excess pressure drop of a pressure chamber - atmosphere.

Недостатком данного регулятора является то, что он не обеспечивает полную разгерметизацию кабины, тем самым затрудняет покидание самолета экипажем.The disadvantage of this regulator is that it does not provide complete depressurization of the cabin, thereby making it difficult for the crew to leave the aircraft.

Наиболее близким техническим решением к заявленному предложению, принятому в качестве прототипа, является регулятор давления в гермокабине маневренного самолета [2]. Регулятор имеет помимо описанных выше узлов еще датчик наличия скоростного напора и узел переключения с режима поддержания избыточного давления на режим свободной вентиляции гермокабины. Дополнительные узлы обеспечивают комфортную скорость изменения давления в гермокабине во всем диапазоне высотного полета, включая маневры на малой высоте и разгерметизацию гермокабины в наземных режимах.The closest technical solution to the claimed proposal, adopted as a prototype, is a pressure regulator in the pressurized cabin of a maneuverable aircraft [2]. In addition to the nodes described above, the regulator also has a sensor for the presence of high-speed pressure and a switching unit from the mode of maintaining excessive pressure to the free ventilation mode of the pressure chamber. Additional units provide a comfortable rate of pressure change in the pressure cabin over the entire range of altitude flight, including maneuvers at low altitude and depressurization of the pressure cabin in ground conditions.

Современные маневренные самолеты могут выполнять полеты на значительных высотах, где воздух имеет сильное разрежение, а также выполнять фигуры высшего пилотажа типа «кобра», «колокол», когда отсутствует набегающий поток воздуха. В этом случае датчик наличия скоростного напора показывает его отсутствие, т.е. происходит незапланированное переключение регулятора на режим свободной вентиляции, что ведет к разгерметизации гермокабины на высотных режимах полета, что недопустимо.Modern maneuverable aircraft can fly at significant altitudes, where the air has a strong vacuum, as well as perform aerobatics such as "cobra", "bell" when there is no incoming air flow. In this case, the presence of a pressure head sensor indicates its absence, i.e. there is an unplanned switchover of the regulator to the free ventilation mode, which leads to depressurization of the pressurized cabin at high-altitude flight modes, which is unacceptable.

Описанное выше является существенным недостатком известного регулятора давления.The above is a significant drawback of the known pressure regulator.

Целью настоящего предложения (ожидаемым техническим результатом) является исключение незапланированной разгерметизации гермокабины на высотных режимах полета самолета, т.е. обеспечение безопасности для пилота.The purpose of this proposal (the expected technical result) is to eliminate the unplanned depressurization of the pressurized cabin at high-altitude flight modes of the aircraft, i.e. safety for the pilot.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор дополнительно снабжен электропневматическим переключателем, имеющим нормально-открытый и нормально-закрытый входы и общий выход, подключенный к узлу скорости, при этом нормально-открытый вход подключен к выходу узлов избыточного давления, а нормально-закрытый вход подключен к линии сброса давления в атмосферу, при этом электрокатушка электропневмопереключателя подключена к электросети посредством нормально-открытого контакта сигнализатора «шасси обжато» самолета.This goal is achieved in that the controller is additionally equipped with an electro-pneumatic switch having normally-open and normally-closed inputs and a common output connected to the speed unit, while the normally-open input is connected to the output of the overpressure units, and the normally-closed input is connected to pressure relief lines to the atmosphere, while the electro-pneumatic switch coil is connected to the mains by means of a normally-open contact of the aircraft landing gear indicator.

В результате анализа технической и патентной литературы в данной области техники не обнаружено технических решений, которые обладали бы признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа [2]. Следовательно, заявленный объект отвечает требованию «новизна». Заявленная полезная модель является «промышленно приемлемой», что подтверждается нижеследующим описанием со ссылками на чертеж.As a result of the analysis of technical and patent literature in the technical field, no technical solutions were found that would possess features distinguishing the claimed technical solution from the prototype [2]. Therefore, the claimed object meets the requirement of "novelty." The claimed utility model is "industrially acceptable", which is confirmed by the following description with reference to the drawing.

На чертеже изображена схема регулятора давления воздуха в гермокабине маневренного самолета.The drawing shows a diagram of the air pressure regulator in the pressurized cabin of a maneuverable aircraft.

На фиг.1 представлена принципиальная схема регулирования давления воздуха в гермокабине маневренного самолета.Figure 1 presents a schematic diagram of the regulation of air pressure in the pressurized cabin of a maneuverable aircraft.

На фиг.2 показаны программы I и II изменения давления в гермокабине Ркаб в зависимости от атмосферного давления Рстат.Figure 2 shows the program I and II pressure changes in the pressurized cabin Rkab depending on atmospheric pressure Rstat.

Регулятор состоит из исполнительного клапана 1 в линии управления 2, в которой установлены узел скорости изменения пневматического сигнала в виде инерционного звена, выполненного в виде дросселя 3 и емкости 4, и задатчик, содержащий узлы формирования переменного 5 и постоянного 6 избыточного давления. Узлы 5 и 6 имеют каналы питания П, сообщенные с давлением Ркаб в кабине 7, каналы сброса С, связанные с ограничителем 8 разрежения, каналы обратной связи ОС, также сообщенные с кабинным давлением Ркаб, и камеры измеряемого давления И, соединенные с атмосферой 9 (статическое давление Рстат).The regulator consists of an actuating valve 1 in the control line 2, in which a node for the rate of change of the pneumatic signal is installed in the form of an inertial link made in the form of a throttle 3 and a capacitor 4, and a master unit containing nodes for generating alternating 5 and constant 6 overpressure. The nodes 5 and 6 have power channels P connected with the pressure Rkab in the cabin 7, discharge channels C connected with the rarefaction limiter 8, feedback channels OS, also communicated with the cabin pressure Rkab, and the measured pressure chambers And connected to the atmosphere 9 ( static pressure rstat).

Канал питания П ограничителя 8 связан с кабиной 7, канал сброса С - с атмосферой 9, а камера измеряемого давления И - с давлением Рупр в линии 2 управления, в которой перед дросселем 3 установлен электропневматический переключатель 10, имеющий нормально открытый НО и нормально закрытый НЗ входы. Первый связан с узлом 5, а второй с узлом 6 и ограничителем разрежения 8. Катушка электропневмопереключателя подсоединена к электросети через нормально открытый контакт 11 сигнализатора «шасси обжато».The supply channel P of the limiter 8 is connected to the cabin 7, the discharge channel C to the atmosphere 9, and the measured pressure chamber I to the pressure Rupr in the control line 2, in which an electro-pneumatic switch 10 is installed in front of the throttle 3, which has a normally open NO and normally closed NC entrances. The first is connected to the node 5, and the second to the node 6 and the rarefaction limiter 8. The coil of the electro-pneumatic switch is connected to the mains via the normally open terminal 11 of the "chassis compressed" signaling device.

Регулятор работает следующим образом.The regulator operates as follows.

Когда самолет находится на аэродроме, либо перед взлетом и рулежке, либо при посадке после полета его шасси обжато, что фиксируется замыканием контакта When the aircraft is at the airport, either before takeoff and taxiing, or when landing after a flight, its landing gear is crimped, which is fixed by contact closure

11 сигнализатора «шасси обжато». В этом случае под током находится катушка электропневмопреобразователя 10. Поэтому, НО контакт закрыт, а НЗ контакт открыт. Следовательно, на этом режиме к дросселю 3 поступает давление атмосферы через ограничитель разрежения 8.11 signaling device "chassis compressed." In this case, the coil of the electro-pneumatic converter 10 is under current. Therefore, the NO contact is closed, and the NC contact is open. Therefore, in this mode, atmospheric pressure enters the throttle 3 through a rarefaction limiter 8.

Если в гермокабину 7 поступает воздух от системы кондиционирования, то клапан 1 открывается со скоростью изменения давления в гермокабине в зависимости от площади проходного сечения дросселя и объема емкости 4.If air from the air conditioning system enters the pressurized cabin 7, then the valve 1 opens with the rate of pressure change in the pressurized cabin depending on the area of the orifice of the throttle and the volume of the tank 4.

Указанный режим обеспечивает полную разгерметизацию гермокабины, независимую от выбранной программы изменения давления, представленной на фиг.2, которая предусматривает наличие избыточного давления в гермокабине согласно поз.II, т.е. перенаддува в наземном режиме в 20 мм рт.Ст.The specified mode ensures complete depressurization of the pressure chamber, independent of the selected pressure change program presented in figure 2, which provides for the presence of excess pressure in the pressure chamber according to item II, i.e. overpressure in ground mode at 20 mm Hg.

На фиг.2 показана программа изменения давления в гермокабине в зависимости от атмосферного давления Рст с конечным значением давления аэродрома равным 806 мм рт. ст. Но в практическом применении давление аэродрома может быть и более низким (высотные аэродромы). Такой вариант разгерметизации показан в виде горизонтальной полки III на фиг.2, где давление аэродрома соответствует точке «а», а перенаддув гермокабины самолета относительно давления (точка «б») составляет разность давлений «а-б». В этом случае снижение давления в гермокабине, т.к. имеется узел скорости поз.3 и 4, будет происходить с заведомо допустимой скоростью.Figure 2 shows the program for changing the pressure in the pressurized cabin depending on the atmospheric pressure Pst with a final value of the airfield pressure of 806 mm Hg. Art. But in practical application, the pressure of the airfield can be lower (high-altitude airfields). This depressurization option is shown in the form of a horizontal shelf III in FIG. 2, where the airfield pressure corresponds to point “a”, and re-pressurization of the pressurized cabin of the aircraft relative to pressure (point “b”) is the pressure difference “a-b”. In this case, a decrease in pressure in the pressurized cabin, as there is a speed node pos. 3 and 4, it will occur with a known permissible speed.

При взлете самолета и при работе на крейсерском режиме при любых эволюциях самолета ток на катушку электропневмопереключателя 10 не поступает, вследствие чего к клапану 1 подключены узлы 5 и 6, тем самым обеспечивается регулирование давления в гермокабине по наперед заданному закону.When the plane takes off and when operating in cruise mode during any evolution of the aircraft, no current flows to the coil of the electric air switch 10, as a result of which nodes 5 and 6 are connected to the valve 1, thereby regulating the pressure in the pressure chamber according to the predetermined law.

При выполнении фигур высшего пилотажа, т.к. контакт 11 сигнализатора находится в разомкнутом положении, то регулирование давления в гермокабине производится по наперед выбранному закону с ограничением скорости изменения кабинного давления.When performing aerobatics, as contact 11 of the detector is in the open position, then the pressure in the pressure chamber is regulated according to the previously selected law with a limitation of the rate of change of cabin pressure.

Таким образом, на всех режимах полета самолета, включая эволюции на малой высоте, обеспечивается ограничение скорости изменения давления воздуха в Thus, in all flight modes of the aircraft, including low-level evolution, the rate of change in air pressure in

гермокабине и создаются требуемые комфортные условия для экипажа, при этом система остается полностью автоматизированной, т.е. не требует вмешательства летчика для настройки на уровень аэродромного давления.pressurized cabin and the required comfortable conditions for the crew are created, while the system remains fully automated, i.e. It does not require pilot intervention to tune to airfield pressure.

Claims

The air pressure regulator in the pressurized cabin of a maneuverable aircraft, consisting of an exhaust valve and a command device containing a node for the rate of change of the pneumatic signal supplied to the exhaust valve, and nodes for regulating the variable and constant pressure re-pressurization of the pressurized cabin - atmosphere, characterized in that it is additionally equipped with an electro-pneumatic switch, having normally-open and normally-closed inputs and a common output, while the normally-open input is connected to the output of the overpressure nodes and the normally-closed inlet is connected to the line of pressure relief to the atmosphere, and the electro-pneumatic switch coil is connected to the power source by means of the normally open contact of the aircraft landing gear indicator.