Система кондиционирования воздуха, или почему болят уши в полете (13 фото)
Вы дышите воздухом, отобранным прямиком из горячего чрева двигателей. Воздух отбирается от двигателей на различные самолетные нужды: обогрев некоторых поверхностей (чтобы не нарос тал лед на крыльях, к примеру), создание нужного давления в кабине, кондиционирование воздуха в салоне (приток кислорода для дыхания).
Отбираемый воздух имеет температуру до +500 градусов Цельсия! Именно этим воздухом мы дышим в полете. Конечно же он проходит несколько ступеней охлаждения.
БОльшая часть работы по подготовке воздуха выполняется как раз установками кондиционирования (Air Conditioning Packs), так что про эти самые паки (иже херувимы) я сейчас и немножко покажу и расскажу.
Паки обычно находятся под салоном, в районе центроплана. Вот мы как раз и откроем створочку:
Видим мы там примерно следующее:
два здоровых прямоугольных теплообменника (воздухо-воздушных радиатора = ВВР) серебристого цвета
левее - чёрные пластиковые кожухи для прососа воздуха через ВВРы, и много труб.
Тут вот какая штука.
Воздух для работы системы отбирается от компрессора ВСУ или от компрессоров двигателей (если они запущены).
Там он очень горячий - сотни градусов. Если бы мы жили только зимой, то всё было бы попроще - охладили бы его, да и подали в салон.
Но у нас ведь бывают и весьма положительные температуры, при которых хочется салон не то чтобы не сильно подогреть, а очень даже и охладить.
Поэтому в СКВ мы должны поиметь холодильник неслабой такой производительности (салон на 170 горячих парней - ага?), причём желательно, чтобы он работал без привлечения сторонних ресурсов вроде электроэнергии.
И вот эта штука и называется "турбохолодильник" (по-английски используют термин Air Cycle Machine = ACM). Вот он серенький такой чуть левее середины:
В нём бывший горячий воздух (а сейчас слегка уже охлаждённый в ВВР), но всё ещё под давлением, совершает работу по вращению турбины, и при этом расширяется и охлаждается.
Ещё немного деталей.
Вот такой хитрой формы воздухозаборник имеется практически у всех самолётов :
Через него забирается воздух на продувку воздухо-воздушных радиаторов . По этому характерному виду можно сразу понять, где у самолёта находятся паки кондиционирования.
У большинства самолётов паки находятся снизу центроплана.
А вот у Ан-148 - сверху :
(заборник воздуха - в правом верхнем углу фото)
Ну, и ещё у некоторых оригиналов они бывают в носу.
Проходное сечение канала воздухозаборника регулируется. На 737 - подвижной стенкой входной части канала со стороны фюзеляжа.
Этим регулируется охлаждение ВВР - ведь на высоте набегающий поток очень холодный (-60 градусов) и скоростной, так что створочку лучше прикрыть.
Его установили, чтобы меньше всякой гадости засасывалось с поверхности и попадало на разбеге - ведь фюзеляж у 737 сидит довольно низко.
У Эйрбасов входники находятся гораздо выше, и там таких щитков нету.
Характерным для 737 является наличие щитка перед каналом воздухозаборника :
Между паком и нишей шасси, снизу, находится выходное отверстие для продувочного воздуха:
Оттуда дует слегка тёплым, и зимой там может быть интереснее, чем вокруг.
Тэк-с... воздух мы с горем пополам охладили.
Теперь как бы порегулировать и вообще в тепло.
Регулировка температуры воздуха производится подмешиваением к холодному воздуху горячего.
На 737-800 вся герметичная часть фюзеляжа разделена на три условных зоны: кабина экипажа, передняя и задняя части пассажирского салона. Тремя же клапанами и подмешивается горяченькая.
Соответственно, в кабине экипажа, на потолочной панели, имеются три задатчика температуры (вот они внизу фотки) :
Над ними находятся индикаторы отказа соответствующих каналов контролирующей аппаратуры.
Ещё выше - выключатель подмешивания горячего воздуха.
Слева вверху - прибор для контроля температуры воздуха в магистралях и в салоне.
Вверху справа - переключатель для выбора, а чего, собственно, температуру смотреть будем.
При отказе регулирования температуры воздуха паки сами перейдут на выдачу какой-то средней температуры вроде +24 градусов.
Для того, чтобы поэкономить на воздухе, обычно работают вентиляторы рециркуляции воздуха в пассажирской кабине.
Вот их выключатели как раз присели на соседней панели сверху:
Вентиляторы сосут воздух из салона через боковые нижние панели, затем он очищается фильтрами и подмешивается к свежему воздуху из паков.
Воздух же в кабину пилотов всегда подаётся только свежий.
Ниже выключателей, посредине, виден прибор, показывающий давление воздуха в магистралях.
Под ним - тумблер клапана кольцевания левой и правой воздушных магистралей. Как видно, воздух от каждого двигателя подаётся к своему паку, а ВСУ подключена к левой магистрали.
По сторонам от него - тумблеры включения паков.
Ниже - сигнальные табло неисправностей разных частей системы подготовки воздуха.
И в самом низу - включение отбора воздуха от ВСУ и двигателей.
Регулирование давления внутри салона производится автоматической системой, регулирующей стравливание воздуха через выпускной клапан.
Он находится справа сзади самолёта, примерно под задней правой дверью (обведён красным):
Клапан представляет собой две створки, которые могут приводиться от трёх разных электродвигателей (для запаса на случай отказа).
На случай, когда вообще всё плохо, предусмотрены ещё два совсем уж аварийных чисто механических клапана, открывающихся при превышении определённого давления внутри фюзеляжа по отношению к забортному.
Вот эти клапаны выше и ниже выпускного клапана:
Обычно система кондиционирования совмещена с системой регулирования давления. Что это такое? Можно рассмотреть на примере воздушного шарика: если шарик надувать, то рано или поздно он лопнет. Поэтому необходимо, чтобы воздух стравливался. Система регулирования давления прикрывает или открывает выпускное отверстие, поддерживая давление в салоне заданным и постоянным.
Что такое разница давлений? За бортом на высоте 10км давление слишком низкое, чтобы неподготовленный человек мог осуществлять свою жизнедеятельность. Это верная смерть. Поэтому кабина должна "надуваться". Из условий прочности (слишком большую разность давлений может не выдержать фюзеляж самолет) и комфортной жизнедеятельности человека, давление в салоне самолета минимально опускается(высота в салоне поднимается) до 3-4км. Это конечно же не так же, как на земле, но и не 10 км.
Давление плавно опускается, по мере набора высоты, до предельных 3-4км. А потом, так же плавно увеличивается при снижении и заходе на посадку. Именно поэтому мы чувствуем своими ушами, как меняется давление. Иногда эти ощущения могут быть довольно болезненными, иногда вообще не чувствуются.
Так же, в момент когда мы резко увеличиваем режим двигателям, внутрь поступает больше воздуха (пока не сработал автомат, который прикроет подачу воздуха). В этот момент тоже можно почувствовать резкие колебания давления внутри самолета.
Именно поэтому, боль в ушах не зависит от типа самолета, а в большей мере от настроек автоматики и реже пилотов))
По мотивам http://lx-photos.livejournal.com