Вентиляционная система в самолете. Откуда воздух в самолете.

На высоте более 5000 метров полет возможен только в герметичной кабине, скафандре или кислородном аппарате. Кислородное оборудование для авиации увеличивает количество кислорода во вдыхаемом воздухе. Все самолеты, летающие на высоте более 4000 метров, оснащены этим оборудованием.

Содержание

Вентиляционная система в самолете

Регистрация

Автор adminzhur Читать 6 минут Просмотров 1.3k. Опубликовано 10/09/2018

Воздушный транспорт занял свое место в пассажирских перевозках — сегодня им пользуется множество людей. Конечно, нормальный микроклимат на борту самолета — это забота всех пассажиров, но членов экипажа этот вопрос волнует особенно. В конце концов, они проводят много времени на борту. Поэтому рассмотрим, как обеспечивается вентиляция в самолете.

Как ведет себя человеческий организм на разной высоте
Откуда берется воздух в полете?
Как работает СКВ?
Система рециркуляции
Вентиляция кабины пилота
Обеспечение безопасности пассажиров
Параметры воздуха на борту и выход из сложившейся ситуации
Относительная влажность воздуха
Загрязнение воздуха
Интересное видео: почему нельзя курить в самолете и другие секреты полета

Как ведет себя человеческий организм на разной высоте

Для повышения безопасности воздушного движения и экономии топлива дальние воздушные перевозки теперь осуществляются на высоте до 20 километров над землей. Там, в стратосфере, воздух разрежен и лишен турбулентности, и там нет ни циклонов, ни антициклонов. В отличие от тропосферы, эти условия полета более стабильны.

Но как насчет человеческого тела, которое приспособлено к жизни на поверхности Земли? Да, условия меняются:

Если человек поднимается вверх, происходит понижение атмосферного давления, и кислорода он получает меньшее количество, чем необходимо, поэтому ему тяжело дышать. Некоторое время организм может использовать компенсационные механизмы, такие как более частое сердцебиение и глубокое дыхание. Но на высоте от 3 км у человека возникает кислородное голодание. Когда гипоксия длится долгое время, то ресурсы заканчиваются и в тканях начинаются необратимые изменения. Выраженность их зависит от остроты дефицита кислорода и, при острой степени, могут привести к летальному исходу;
На высоте 9 км у человека может начаться образование воздушных эмболов. Из-за этого возникают болезненные ощущения в животе, объем легких уменьшается, а сердце и печень перемещаются в несвойственные для них места. Проявляется сердечная недостаточность. Кроме того, изменение давления влечет за собой боли в ушных проходах и носовых пазухах;
Дистанция в 11 км от уровня моря вверх отличается температурой — там она достигает до 60 °C мороза. Человек способен замерзнуть при ней моментально;
На высоте в 19 км давление настолько снижается, что его величина становится равна 47 мм рт. ст., а температура кипения воды — 36,6 градусов. Поэтому у людей закипает под кожей межтканевая жидкость.

Чтобы минимизировать негативное воздействие окружающей среды и обеспечить нормальные условия во время посадки, конструкторы самолетов разработали систему жизнеобеспечения.

Откуда берется воздух в полете?

Разработанные устройства подают воздух в самолет и доводят его температуру и давление до заданных параметров. Все эти функции помогают обеспечить нормальные условия для пассажиров. Без кондиционера пассажиры и экипаж израсходовали бы весь воздух за полчаса.

В дополнение к подаче воздушной массы автоматическая регулировка регулирует давление в кабине. Для поддержания нормального функционирования человеческого организма он не должен опускаться ниже минимально допустимого значения. Поэтому система поддерживает его искусственно.

Кислорода в самолете только на 15 минут. чем люди дышат?

На высоте 9 000-12 000 километров, где летают пассажирские самолеты, температура воздуха составляет минус 45 градусов по Цельсию и он настолько разрежен, что невозможно дышать. А запаса кислорода в закрытом самолете хватает примерно на 15-25 минут полета, в зависимости от количества пассажиров. В этой статье мы узнаем, откуда берется воздух в самолете во время полета.

Современные самолеты оснащены системой, обеспечивающей подачу кислорода в салон при работающем двигателе. Двигателю необходим кислород для процесса окисления, который приводит к сгоранию топлива и выделению энергии. В пассажирском салоне для поддержания дыхания пассажиров и экипажа.

Как же работает эта система?

Воздух из атмосферы поступает во внутренний контур двигателя, где он сжимается и нагревается. Затем воздух проходит через компрессор (систему сжатия газа) в двигатель, где часть воздуха всасывается в салон, а другая часть смешивается с топливом. Вытянутый воздух является абсолютно чистым и безвредным, но все же проходит фильтрацию перед поступлением в кабину.

Воздух в двигателе нагревается до 500°C. Если бы он попал прямо в салон, каковы были бы условия полета! Поэтому воздух сначала охлаждается, поступает в радиатор, а затем в турбохолодильник, где расширение заставляет вращаться турбину самолета. Таким образом, экономится энергия, а температура снижается до 2°C.

В результате в салон поступают два разных потока воздуха: холодный, прошедший через охладитель турбины, и горячий, не прошедший. Пилот контролирует температуру в салоне самолета путем смешивания горячего и холодного воздуха в необходимых пропорциях.

Откуда же берется воздух для салона самолета и почему в полете закладывает уши

Чтобы узнать из первых уст, откуда берется воздух в салоне самолета, давайте послушаем рассказы профессионалов авиации:

«Итак, поехали! Как мы все знаем, люди любят много дышать, и именно из-за этой «проблемы» в самолете нам не пришлось строить такую маленькую систему для поддержания нормального давления, при котором мы могли бы хорошо жить, и, желательно, температуры.

Фюзеляж аэроплана герметично закрыт, его можно сравнить с воздушным шаром, и по мере набора высоты давление в атмосфере падает, поэтому аэроплан немного «надувается». На самом деле, самолет также находится под небольшим давлением, поэтому при взлете у нас закладывает уши. Давление сбрасывается, чтобы уменьшить нагрузку на фюзеляж. Поэтому полет осуществляется с таким же давлением в кабине, какое было бы на высоте около 2700 метров. При таком давлении человек может нормально жить, а самолет не слишком «раздувается» из-за давления воздуха в кабине.

Но именно оттуда поступает воздух. Все очень просто: когда воздух поступает в двигатель, часть его попадает во внешний контур, а часть — во внутренний. Во внутреннем контуре он сжимается до огромного давления и нагревается. Кроме того, пилот просто активирует отбор воздуха из одной из ступеней компрессора, откуда сжатый воздух поступает в магистраль.

ВНИМАНИЕ: Воздух удаляется ДО того, как он смешивается с топливом, поэтому он совершенно безвреден и чист, но на всякий случай он пропускается через ряд фильтров.

Таким образом, теперь у нас есть воздух, нагретый на сотни градусов и находящийся под сильным давлением. Что мне с этим делать? Конечно, мы могли бы подавать его пассажирам как есть, но что, если нам нужно охладить салон вместо того, чтобы нагревать его? Положительные температуры не являются чем-то необычным.

Таким образом, воздух поступает в радиатор, где охлаждается наружным воздухом, а затем попадает в турбоохладитель, где расширяется, заставляя турбину вращаться, потребляя энергию, и, наконец, охлаждается до температуры 0 градусов.

Это позволяет нам подавать в кабину два «типа» воздуха. Горячий воздух (который еще не прошел турбоохладитель) и холодный воздух (который прошел турбоохладитель). Пилот уже сейчас может легко регулировать количество горячего воздуха, который он хочет смешать с холодным, и таким образом регулировать температуру.

Давление также регулируется аналогичной системой, которая может сбрасывать излишки, но если что-то пойдет не так, самолет все равно не взорвется, потому что в то же время есть простые механические клапаны, которые открываются при превышении критической разницы давления без использования электроники, так что ничего страшного не произойдет.

Вы можете подумать, что самолет просто летит и летит, и все к нему привыкают и не видят в нем ничего необычного, но если бы вы знали, сколько на самом деле существует различных систем….. Как все сложно, и каждая деталь продумана до мелочей. И то, что я рассказал вам сегодня, не составляет и одного процента от того, что существует…..

Почему надо много пить воды в самолете

У системы кондиционирования есть одно главное слабое место: воздух, поступающий в салон, слишком сухой. Когда он выходит в атмосферу, он содержит меньше влаги и дополнительно осушается, когда достигает кабины. Это необходимо для предотвращения образования льда в воздуховодах кондиционера, что может привести к их закупорке. Именно поэтому некоторые пассажиры испытывают жажду во время полета и жалуются на сухость в глазах и горле.

Так что пейте больше, дышите свежим воздухом и десять миль по воздушному килю!

Средняя оценка 4.2/5. Количество голосов: 6

Пока нет голосов! Будьте первым, кто оценит это сообщение.

Если вы нашли это сообщение полезным.

Следите за нами в социальных сетях!

Мы сожалеем, что это сообщение не было полезным для вас!

Давайте улучшим этот пост!

Расскажите нам, как мы можем улучшить этот пост?

«Технодинамика» в небе

Одним из основных производителей кислородного оборудования в России является научно-производственная компания «Звезда» (входит в холдинг «Технодинамика» Госкорпорации Ростех), которая производит кислородные системы и кислородно-дыхательное оборудование для всех типов военных и гражданских самолетов и вертолетов. Эти устройства обеспечивают кислородом экипаж и пассажиров как в нормальных условиях, так и в экстремальных ситуациях — разгерметизация кабины, пожар или катапультирование кресла.

Технодинамика производит кислородную систему для экипажа и пассажиров для всех типов гражданских самолетов. Для экипажа используются полнолицевые маски и кислородное устройство с электронным управлением положением открытия. В случае необходимости пассажиры могут воспользоваться персональными кислородными масками. Встроенный микропроцессор в пассажирском салоне управляет и контролирует полностью автономную работу с помощью цифрового обмена информацией. Вся система управляется электронным блоком управления, связанным с электронными системами самолета.

Фото: «Технодинамика»

Кислород для системы хранится в баллонах с контролем хранения с температурной компенсацией, цифровыми датчиками и обменом информацией. Подача кислорода регулируется с помощью дистанционного устройства управления с ручным и электронным управлением. Если во время обычного полета пассажиру не хватает воздуха, используется портативный кислородный прибор.

Технодинамика также производит кислородное оборудование для военной авиации. Система КС-129 может обеспечить кислородом одного или двух фронтовых пилотов во время полетов на высоте до 20 км, а система КС-130 — на высоте до 12 км. Отличительной особенностью этих систем является способ получения кислорода — он производится из сжатого воздуха, поступающего от компрессора авиационного двигателя. Таким образом, самолеты, использующие это оборудование, имеют неограниченный запас кислорода и меньше зависят от наземных служб. Системы Технодинамики установлены на самолетах Як-130, МиГ-29К(КУБ), МиГ-29УПГ, МиГ-35, Су-30МКМ, Су-30МКИ(А), Су-35 и др.

«Технодинамика» под водой

Кислородное оборудование компании «Технодинамика» также используется водолазами и любителями подводного плавания. Одной из разработок Научно-производственного предприятия «Респиратор», входящего в состав холдинга, является дыхательный аппарат ШАП-Р, который может использоваться для вентиляции водолазов при работе на глубине до 60 м с легочной вентиляцией до 60 л/мин в шланговом варианте, а также в автономном варианте и для аварийного подъема на поверхность. Автомобиль используется аварийными службами и может работать в сильно загрязненной среде, например, при разливах нефти. Все агрегаты машины помещены в виброгасящий пластиковый корпус. Компактные размеры позволяют работать под водой даже в ограниченном пространстве.

Еще одна модель дыхательного аппарата — AVM-15, водолазный мешок, предназначенный для обеспечения дыхания при выполнении подводных техник, спасательных операций и других видов водолазных работ в автономном и шланговом вариантах на глубине до 60 метров. В модели AVM-15 используются два 7-литровых цилиндра. В дополнение к сжатому воздуху используется обогащенная кислородом смесь дыхательных газов, что значительно повышает эффективность погружения.

Помимо простоты и надежности, AVM-15 имеет ряд особенностей, которые сделали его таким популярным. В частности, устройство оснащено запатентованным «пузырьковым» сигнальным устройством, которое указывает на то, что основная подача воздуха исчерпана. Кроме того, при подключении ко второму аппарату, аппарат позволяет двум дайверам дышать одновременно. Размороженный АВМ-15 был успешно испытан в Антарктиде и использовался, в частности, во время экспедиций в рамках программы «13 морей России».

В дополнение к ABM-15 у Технодинамики есть прибор, специально разработанный для погружения в холодную воду — ABM-21 Walrus. При низких температурах воздух, выдыхаемый водолазом, на 100% состоит из влаги. Это может привести к обледенению легочного аппарата и последующему блокированию подачи дыхательной смеси или переходу на непрерывную подачу. Благодаря современным техническим решениям Walrus удалось решить эту проблему. Новый пневмокомпрессор LAM-21 и редуктор BP-172 предназначены для работы при температуре воды д о-4 градусов Цельсия. Для повышения надежности Walrus оснащен двумя дыхательными путями, которые могут быть независимо подключены к дыхательным баллонам.

События, связанные с этим

Как стать космонавтом

Парашюты для «космического десанта

На какой высоте летают самолеты

Вы узнали, почему летают самолеты? Теперь мы расскажем вам о высоте, на которой они летают. Пассажирские самолеты «занимают» взлетно-посадочную полосу на расстоянии от 5 000 до 12 000 метров. Большие пассажирские самолеты обычно летают на высоте 9-12 тысяч метров, а маленькие самолеты — на высоте 5-8 тысяч метров. Эта высота является оптимальной для самолетов: на этой высоте сопротивление воздуха уменьшается в 5-7 раз, но при этом остается достаточно кислорода для нормальной работы двигателей. Выше 12 тысяч самолет начинает отказывать — разреженный воздух не создает нормальной подъемной силы, и возникает острая нехватка кислорода для горения (мощность двигателя снижается). Верхний предел для многих самолетов составляет 12 200 метров.

Примечание: Самолет, летящий на высоте 10 000 метров, экономит примерно на 80% больше топлива, чем самолет, летящий на высоте 1 000 метров.

Как управляют самолетом

Как управлять самолетом?

Крыла и двигателя недостаточно для контролируемого, безопасного и комфортного полета. Самолет должен летать, и при посадке требуется более точное управление. Пилоты называют посадку управляемым снижением — скорость самолета снижается так, чтобы он терял высоту. При определенной скорости этот спуск может быть очень пологим, так что колеса слегка касаются взлетно-посадочной полосы.

Пилотирование самолета сильно отличается от управления автомобилем. Руль пилота отклоняется вверх и вниз, создавая крен. «Вперед» — для подъема. «Away» означает спуск, погружение. Чтобы повернуть, изменить курс, нужно нажать на одну из педалей и наклонить самолет в поворот с помощью руля….. Кстати, на языке пилотов это называется «поворот» или «разворот».

Для поворота и стабилизации полета в хвосте самолета имеется вертикальный киль. Ниже и выше него расположены небольшие «крылья» в качестве горизонтальных стабилизаторов, которые не позволяют огромному самолету неконтролируемо двигаться вверх и вниз. На стабилизаторах — элеваторах — расположены подвижные поверхности для управления ими.

Между креслами пилотов находятся рычаги управления двигателями — при взлете они перемещаются полностью вперед, чтобы обеспечить максимальную тягу, необходимую для взлетной скорости. При посадке рычаги отводятся назад до упора, чтобы минимизировать тягу.

Многие пассажиры с интересом наблюдают, как задняя часть огромного крыла внезапно опускается перед посадкой. Именно крылья, «механизм» крыла, выполняют различные задачи. При спуске полностью выпущенный механизм замедляет самолет, чтобы предотвратить его чрезмерное ускорение. При посадке, когда скорость слишком мала, крылья создают дополнительную подъемную силу для мягкой потери высоты. Во время взлета они помогают основному крылу удерживать двигатель в воздухе.

Чего не нужно бояться в полете

В полете есть моменты, которые могут напугать пассажира — турбулентность, полет сквозь облака и хорошо заметное колебание кончиков крыльев. Но это совсем не опасно, ведь самолет рассчитан на большие нагрузки, гораздо большие, чем у «болтуна». К раскачиванию стрел не следует относиться легкомысленно — это допустимая гибкость конструкции, а полет в облаках гарантируется приборами.

Самолет не боится удара молнии. Атмосферный разряд распространяется только вдоль поверхности, поэтому некоторые приборы могут быть деактивированы на минуту. Они снова активируются, и полет продолжается в обычном режиме. А проблемы в полете могут быть вызваны птицами, грозовыми облаками, называемыми «фронтами», и сильным встречным ветром при посадке. Попавшая в двигатель птица приведет к остановке, очень сильные воздушные потоки могут вызвать опрокидывание самолета в шторм, которого самолеты стараются избегать, а встречный ветер снесет самолет с взлетно-посадочной полосы.

Современные самолеты — это настоящие дирижабли, устойчивые и полностью автоматические. Они летают по точно определенным маршрутам, «взлетно-посадочным полосам», под постоянным контролем с земли, и существуют ступени — фиксированные высоты — для самолетов, которых они должны избегать. Они никогда не пересекаются. Но организация полетов и управление воздушным движением — это особая, очень обширная и интересная тема.

Заключение

Вкратце, система проста: двигатели толкают самолет, крылья изменяют вектор тяги и создают подъемную силу. В результате двигатель поднимается в воздух и летит. Когда для посадки требуется снижение, пилот снижает обороты двигателя и немного изменяет вектор подъемной силы с помощью закрылков и стабилизатора на крыле. При подлете пилот убирает шасси, и самолет успешно приземляется на взлетно-посадочную полосу.

Все это звучит очень просто, но в действительности техническая конструкция самолета гораздо сложнее. Перед инженерами стоят чрезвычайно сложные задачи, поскольку для безопасного подъема и посадки такой машины необходимо провести серьезные расчеты и предусмотреть все системы, включая системы безопасности и жизнеобеспечения.

Всего на борту тысячи систем, каждая из которых продумана до мельчайших деталей, и перечисление их всех заняло бы много времени. Например, в самолете есть система выброса кислородной маски, которая автоматически активируется в случае падения давления. Механизмы для тушения двигателей в случае пожара, отопительные устройства в кабине, ориентация в пространстве и т.д. Современные самолеты оснащены интеллектуальным программным обеспечением, которое может даже вывести самолет из так называемого «spin lock» — ситуации, в которой управление частично потеряно.

Почти невозможно охватить все в короткой статье, но общая структура самолета теперь, вероятно, не требует пояснений.