Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Отборный воздух - это сжатый воздух, забираемый из ступени компрессора газовой турбины перед секциями сжигания топлива. Клапаны автоматической подачи воздуха и регулятора давления в кабине (ASCPC) стравливают воздух из секций компрессора двигателя высокой или низкой ступени. Воздух нижней ступени используется во время операции настройки высокой мощности, а высокий - во время спуска и других операций настройки низкой мощности. [1] [2] Отобранный из этой системы воздух можно использовать для внутреннего охлаждения двигателя, запуска другого двигателя, защиты от обледенения двигателя и планера, повышения давления в кабине , пневматических приводов., пневматические двигатели, нагнетание давления в гидравлический резервуар, а также резервуары для хранения отходов и воды. В некоторых руководствах по техническому обслуживанию двигателя такие системы упоминаются как «стравливаемый заказчиком воздух». [3] [4] [5] Отборный воздух важен для самолета по двум причинам: высокая температура и высокое давление (типичные значения - 200–250 ° C и 275 кПа (40 фунтов на квадратный дюйм), для регулируемого отбираемого воздуха, выходящего из пилона двигателя. для использования во всем самолете).

Использует [ редактировать ]

Регуляторы давления в кабине и отбираемого воздуха в Боинге 737-800

В гражданских самолетах отборный воздух в основном используется для создания давления в кабине самолета путем подачи воздуха в систему контроля окружающей среды . Кроме того, отбираемый воздух используется для предотвращения обледенения критических частей самолета (таких как передние кромки крыла ). [6]

Отводимый воздух используется во многих авиационных системах, поскольку он легко доступен, надежен и является мощным источником энергии. Например, стравливающий воздух из двигателя самолета используется для запуска остальных двигателей. Резервуары для хранения воды в туалетах находятся под давлением отбираемого воздуха, который подается через регулятор давления . [6]

При использовании для создания избыточного давления в кабине отбираемый из двигателя воздух необходимо сначала охладить (поскольку он выходит из ступени компрессора при температурах до 250 ° C), пропуская его через теплообменник воздух-воздух, охлаждаемый холодным наружным воздухом. Затем он подается в агрегат воздушного цикла, который регулирует температуру и поток воздуха в кабине, сохраняя комфортные условия. [6]

Отводимый воздух также используется для обогрева воздухозаборников двигателя . Это предотвращает образование, накопление, отрыв и попадание льда в двигатель, что может привести к его повреждению. [7]

На самолетах с реактивными двигателями аналогичная система применяется для противообледенительной защиты крыла методом «горячего крыла». В условиях обледенения капли воды, конденсирующиеся на передней кромке крыла, могут замерзнуть. Если это произойдет, нарастание льда увеличивает вес и изменяет форму крыла, вызывая ухудшение характеристик и, возможно, критическую потерю управления или подъемной силы . Чтобы предотвратить это, горячий отбираемый воздух прокачивается через внутреннюю часть передней кромки крыла, нагревая его до температуры выше точки замерзания, что предотвращает образование льда. Затем воздух выходит через небольшие отверстия в кромке крыла.

На винтовых самолетах обычно используют стравливаемый воздух для надувания резинового чехла на передней кромке, разрывающего лед после того, как он уже сформировался. [6] [7]

Отборный воздух из компрессора высокого давления двигателя используется для подачи на клапаны управления реакцией, которые используются в системе управления полетом в семействе реактивных реактивных двигателей Harrier на военных самолетах. [8]

Загрязнение [ править ]

Основная статья: Событие дыма

Примерно в 1 из 5000 полетов [9] отбираемый воздух, используемый для кондиционирования воздуха и повышения давления, может быть загрязнен химическими веществами, такими как масло или гидравлическая жидкость. [10] Это явление известно как перегар. Хотя эти химические вещества могут вызывать раздражение, не установлено, что такие явления могут причинить долгосрочный вред. [11] [12]

Некоторые неврологические и респираторные пагубные последствия для здоровья были связаны Занимательно с воздействием отбираемого воздуха , который был , как утверждается, были загрязнены токсичных уровней на коммерческих и военных самолетов. Это предполагаемое длительное заболевание называется аэротоксическим синдромом , но это не признанный с медицинской точки зрения синдром. Одним из потенциальных загрязнителей является трикрезилфосфат . [13]

Многие лоббистские группы были созданы для пропаганды исследования этой опасности, в том числе Информационный сайт об авиационных фосфорнокислых органических соединениях (AOPIS) (2001 г.), Глобальное руководство по качеству воздуха в салоне (2006 г.) и Британская ассоциация аэротоксиков (2007 г.). Исследование окружающей среды в салоне - одна из многих функций группы ACER [14], но их исследователи еще не установили причинно-следственную связь . [15] [16]

Хотя исследование, проведенное для ЕС в 2014 году, подтвердило, что загрязнение воздуха в салоне может быть проблемой, в этом исследовании также говорится:

«Многие зарегистрированные случаи дыма вызвали ограничения комфорта для пассажиров, но не представляли опасности. Проверка загрязнения воздуха кабины токсичными веществами (например, TCP / TOCP) не была возможной с теми случаями дыма, которые расследовала BFU». [17]

Хотя на сегодняшний день нет научных доказательств того, что воздух в салоне авиалайнера был загрязнен до токсичных уровней (превышающих известные безопасные уровни в промилле любого опасного химического вещества), суд в Австралии в марте 2010 года вынес решение в пользу бывшего бортпроводника авиакомпании, который утверждала, что страдала хроническими респираторными проблемами после того, как подверглась воздействию паров масла во время поездки в марте 1992 года. [18] Такие испытания проводятся нечасто из-за отказа Boeing установить датчики качества воздуха в своих самолетах, опасаясь судебных исков со стороны экипажа или пассажиров по поводу дыма, и авиакомпании отказались разрешить бортпроводникам носить с собой пробоотборники воздуха после того, как Конгресс санкционировал химические измерения. [19]

Федеральное управление гражданской авиации отозвало медицинские справки у нескольких пилотов, у которых развились неврологические проблемы после приступов дыма. [20] Судья, который присудил компенсацию рабочим пилоту, который пострадал от токсической энцефалопатии (повреждение мозга) в результате воздействия дыма, осудил обструкционизм авиационной отрасли в отношении таких случаев. [19]

В июле 2015 года пилоты рейса Spirit Airlines были частично выведены из строя из-за выхлопных газов. [21]

Бескровольный самолет [ править ]

Системы стравливания воздуха уже несколько десятилетий используются в пассажирских самолетах. Недавние усовершенствования в твердотельной электронике позволили заменить пневматические силовые системы на электрические. В самолетах без прокачки, таких как Boeing 787 , каждый двигатель имеет два электрических генератора переменной частоты для компенсации отсутствия подачи сжатого воздуха во внешние системы. Считается, что устранение отбираемого воздуха и его замена дополнительной электрической генерацией обеспечивает чистое повышение эффективности двигателя, меньший вес и простоту обслуживания. [22]

Преимущества [ править ]

Самолет без прокачки обеспечивает топливную экономичность за счет исключения процесса сжатия и декомпрессии воздуха, а также за счет уменьшения массы самолета за счет удаления воздуховодов, клапанов, теплообменников и другого тяжелого оборудования. [23]

APU (вспомогательная силовая установка) не нуждается в подаче отбираемого воздуха, когда главные двигатели не работают. Аэродинамика улучшена за счет отсутствия вентиляционных отверстий на крыльях. При приведении в действие компрессоров подачи воздуха в кабину на минимально необходимой скорости не требуются регулирующие клапаны, расходующие энергию. Пакеты машин с воздушным циклом (ACM), работающие при высоких температурах и высоком давлении, могут быть заменены низкотемпературными агрегатами низкого давления для повышения эффективности. На крейсерской высоте, когда большинство самолетов проводят большую часть своего времени и сжигают большую часть топлива, блоки ACM можно полностью обойти, что сэкономит еще больше энергии. Поскольку от двигателей в кабину не забирается отбираемый воздух, исключается возможность загрязнения моторным маслом системы подачи воздуха в кабину. [23]

Наконец, сторонники конструкции заявляют, что она повышает безопасность, поскольку нагретый воздух ограничивается двигателем, а не перекачивается через трубы и теплообменники в крыле и возле кабины, где утечка может повредить окружающие системы. [23]

См. Также [ править ]

  • Аэротоксический синдром
  • Герметизация кабины
  • Система экологического контроля (самолет)
  • Система защиты от обледенения

Ссылки [ править ]

  1. ^ "777 Bleed Air" .
  2. ^ "Global 300 Bleed Air" . Архивировано из оригинального (PDF) 27 марта 2016 года . Проверено 11 июня 2019 .
  3. ^ "Руководство по военно-морским операциям" .
  4. ^ "Европейское космическое агентство" (PDF) .
  5. ^ "mil-spec" .
  6. ^ a b c d "Системы стравливания воздуха" . Skybrary.aero . Проверено 1 января 2013 года .
  7. ^ a b «Системы защиты от льда» . Skybrary . Проверено 1 января 2013 года .
  8. ^ " Техническая " страница на сайте harrier.org.uk, просмотрено 24 ноября 2013 г.
  9. ^ Фельдман, Кира. " " Мы медленно травят. Как ядовитые пары проникают в воздух, которым вы дышите в самолетах » . Лос-Анджелес Таймс .
  10. ^ Сара Nassauer (30 июля 2009). «В воздухе: новые опасения по поводу« событий дыма »на самолетах» . Wall Street Journal . Проверено 29 декабря 2012 года .
  11. ^ Nassauer, Сара (30 июля 2009). «В воздухе: новые опасения по поводу« событий дыма »на самолетах» . Wall Street Journal . Проверено 31 декабря 2012 года .
  12. ^ "Skydrol FAQ" . Skydrol . Проверено 31 декабря 2012 года .
  13. ^ Фельдман, Кира. " " Мы медленно травят. Как ядовитые пары проникают в воздух, которым вы дышите в самолетах » . Лос-Анджелес Таймс .
  14. ^ "Исследование окружающей среды кабины авиалайнера" . Архивировано из оригинала на 2013-07-28 . Проверено 16 июля 2013 .
  15. ^ Багшоу, Майкл (сентябрь 2008 г.). «Аэротоксический синдром» (PDF) . Европейское общество аэрокосмической медицины. Архивировано из оригинального (PDF) 27 августа 2010 года . Проверено 31 декабря 2012 года .
  16. ^ Избранный комитет по науке и технологиям (2000). «Глава 4: Элементы здорового воздуха в салоне» . Наука и технологии - Пятый отчет (отчет). Палата лордов . Проверено 5 июля 2010 .
  17. ^ "Изучение зарегистрированных явлений в связи с качеством воздуха в салоне транспортного самолета" (PDF) . Федеральное бюро расследований авиационных происшествий Германии. 2014 г.
  18. ^ Тернер против Eastwest Airlines Limited (2009) в Трибунале по пылевым заболеваниям Нового Южного Уэльса
  19. ^ a b Фельдман, Кира. " " Мы медленно травят. Как ядовитые пары проникают в воздух, которым вы дышите в самолетах » . Лос-Анджелес Таймс .
  20. ^ Фельдман, Кира. " " Мы медленно травят. Как ядовитые пары проникают в воздух, которым вы дышите в самолетах » . Лос-Анджелес Таймс .
  21. ^ Фельдман, Кира. " " Мы медленно травят. Как ядовитые пары проникают в воздух, которым вы дышите в самолетах » . Лос-Анджелес Таймс .
  22. ^ AERO 787 Нет Кровотечение Systems Компания Boeing 2008
  23. ^ a b c Синнетт, Майк (2008). «787 систем без слива» . Боинг . Проверено 1 января 2013 года .