Учебный вопрос № 2. Роль газов в обеспечении полетов авиации

Современные типы воздушных судов авиации Вооруженных Сил Российской Федерации снабжены разветвленными бортовыми газовыми системами, играющими важную роль в обеспечении полетов и боевой деятельности авиации. К таким системам относятся:

- кислородные системы;

- воздушные (пневматические) системы;

- азотные системы;

- системы нейтрального газа (системы "НГ");

- противопожарные системы.

Наряду с вышеуказанными газовыми системами в конструкциях перспективных типов воздушных судов в будущем возможно применение и других бортовых газовых систем, в том числе:

- гелиевых и азотно-гелиевых систем;

- топливных систем, в которых рабочий газ (сжиженные водород иди природный газ) может применяться в качестве топлива для авиадвигателей воздушных судов.

Кислородная система воздушного судна предназначена для создания летному экипажу (пассажирам, личному составу десанта) необходимых условий жизнедеятельности и обеспечения переносимости им воздействия неблагоприятных факторов (пониженного атмосферного давления, перегрузок) при выполнении высотных и скоростных полетов, катапультировании в защитном снаряжении, а также для обеспечения форсажного режима работы авиадвигателей воздушного судна и надежного их запуска в полете.

Бортовая кислородная система воздушного судна включает в себя две автономные (независимые одна от другой) системы:

- кислородную систему обеспечения жизнедеятельности экипажа;

- систему кислородной подпитки авиадвигателей воздушного судна.

Кислородная система обеспечения жизнедеятельности экипажа вместе с другими бортовыми системами воздушного судна (системой кондиционирования воздуха и наддува гермокабины воздушного судна; системой аварийной эвакуации и опасения экипажа) входит в состав системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ) экипажа воздушного судна.

Указанная кислородная система совместно с защитным снаряжением экипажа и другим оборудованием (средствами наддува противоперегрузочных костюмов и вентиляции защитного снаряжения) предназначена для создания летному экипажу (пассажирам, личному составу десанта) необходимых условий жизнедеятельности, сохранения его работоспособности и обеспечения переносимости им воздействия неблагоприятных факторов в полете и при катапультировании в защитном снаряжении.

Кислородные парашютные приборы, размещаемые в катапультных креолах, содержат автономный запас кислорода и регуляторы, обеспечивающие подачу кислорода для дыхания летчика и наддува высотно-компенсирующего костюма в процесс катапультирования и последующего сжижения до безопасной высоты.

Система кислородной подпитки авиадвигателей воздушного судна предназначена для обеспечения надежного запуска авиадвигателей в полете, а также для обеспечения форсажного режима работы авиадвигателей.

Она включает в. себя источник кислорода и оборудование, обеспечивающее подачу кислорода под избыточным давлением в камере сгорания и форсажные камеры авиадвигателей воздушного судна.

Воздушные (пневматические) системы воздушных судов авиации Вооруженных Сил предназначены для приведения в действие: различных агрегатов и механизмов вооружения, антиобледенительных устройств, щитков закрылков, створок люков, обеспечения герметизации фонарей кабин воздушных судов, подъема откидных частей фонарей, для уборки и выпуска шасси, торможения колес, приведения в действие тормозных парашютов, обеспечения надежной работы топливной, гидравлической, электрической систем и бортовой радиоэлектронной спецаппаратуры воздушных судов и других целей.

Рабочим газом (источников энергии) пневмосистем воздушных судов является сжатый воздух, который расходуется из емкостей, находящихся на воздушном судне. В качестве емкостей для сжатого воздуха в пневмосистемах применяются как авиационные воздушные баллоны, так и воздушные полости агрегатов и узлов воздушных судов.

Зарядка сжатым воздухом емкостей пневмосистем воздушных судов осуществляется от воздухозаправщиков и унифицированных газозарядных станций.

Азотные системы воздушных судов предназначены для зарядки амортизационных стоек, пневматиков колес шасси, обеспечения надежной работы бортовых гидравлических систем, охлаждения блоков бортовой спецаппаратуры воздушных судов и авиационных ракет Рабочим газом в бортовых азотных системах большинства современных типов воздушных судов является сжатый газообразный азот, заряжаемый в емкости судов от азотозаправщиков (воздухозаправщиков) и унифицированных газозарядных станций.

На некоторых типах воздушных судов в системах криогенного охлаждения блоков бортовой спецаппаратуры применяется жидкий азот, который заправляется в бортовые криогенные емкости судов из цистерн для хранения и транспортирования криопродуктов ЦТК (транспортных резервуаров для жидкого кислорода и азота ТРЖК).

Кроме использования в бортовых системах воздушных судов, газообразный азот применяется для проведения двойного азотирования топлива в топливных баках некоторых типов воздушных судов (например, самолета ТУ-160) с целью повышения их живучести в боевых условиях.

Высококондиционный (сухой) газообразный азот применяется также для поддавливаниягермоконтейнеров, в которых транспортируются и хранятся авиационные ракеты.

Системы нейтрального газа воздушных судов предназначены для защиты топливных баков судов от взрыва в случаях:

прострела топливных баков бронебойно-зажигательными снарядами;

возникновения пожара на воздушном судне;

попадания разряда молнии в воздушное судно;

аварийной посадки воздушного судна и т.п.

Указанные системы должны обеспечивать защиту топливных баков воздушного судна на протяжении всего полёта. Причиной, обуславливающей возможность взрыва топливных баков воздушных судов в вышеуказанных случаях, является повышение концентрации кислорода в надтопливном пространстве топливного бака в обычных условиях. Смешиваясь с кислородом, пары топлива образуют взрывоопасную смесь.

Известно, что взрывобезопасной концентрацией кислорода в надтопливном пространстве топливного бака является его содержание в количестве не более 10...11% от объема. При такой концентрации кислорода даже прострел топливного бака бронебойно-зажигательным снарядом не вызывает взрыва топливного бака.

Снижение концентрации кислорода в надтопливных пространствах топливных баков до минимального значения путем их заполнения (наддува) нейтральным (инертным) газом и призвана обеспечить система нейтрального газа (система "НГ") воздушного судна. В качестве нейтральных газов в системах "НГ" воздушных судов могут использоваться:

газообразный сжатый или жидкий азот – в азотных системах «НГ»;

жидкая или газообразная (в зависимости от давления и температуры) двуокись углерода – углекислота – в углекислых системах;

продукты сгорания топлива бортовых газогенераторных установок воздушных судов.

В конструкциях современных типов воздушных судов авиации ВС РФ применяются азотные и углекислотные системы нейтрального газа.

Противопожарные системы воздушных судов обеспечивает тушение пожара как на борту, так и в двигательном отсеке. Тушение осуществляется огнегасящим веществом, в качестве которого используется фреон 114 В2 – дибромтетрафторэтан. Кроме этого может использоваться состав «7» (жидкая смесь бромистого метилена, бромэтила).

Система пожаротушения состоит из:

баллона с головкой-затвором, предназначенного для содержания на борту самолета огнегасящего состава;

коллекторов-распылителей, предназначенных для рассеивания огнегасящего состава.

Для улучшения распыла в противопожарный баллон заряжается воздух под давлением 150 кг/см2 при t = + 15°С