Обзор основных агрегатов систем кондиционирования воздуха летательных аппаратов

Сервисное и техническое обслуживание самолетов

Каждое воздушное судно, имеющее право совершать пассажирские перевозки, очень тщательно проверяется. Существует регламент и нормы технического обслуживания самолетов, согласно международным стандартам.

Они заключаются в следующем:

Транзитная проверка (Transit Check) — это самая простая визуальная проверка внешнего состояния и основных узлов самолета. Выполняется перед каждым вылетом воздушного судна. Техник внимательно осматривает весь самолет на наличие дефектов или повреждений обшивки. Проверяются двигатели и наиболее важные системы.

Ежедневная техническая проверка (Daily Check) — это ежесуточный тех.осмотр самолета, выполняется каждые 24-36 часов. Происходит чаще всего ночью. Самолет тщательно осматривается на видимые повреждения и проверяется его общее состояние, основные узлы, уровень необходимых жидкостей в системах и аварийное оборудование.

Еженедельная техническая проверка (Weekly Check). Выполняется в течении 3-5 часов, каждые 7-10 дней. В нее входят:

– проверка масел и других жидкостей, при необходимости – все пополняется или меняется;
– проверка общего состояние обшивки, внутренних систем, шасси, ВСУ и генератора;
– проверяются все внешние и внутренние огни, авионика.

На этом плановые проверки самолета не заканчиваются.

Каждые 500 – 800 часов налета или 200 – 400 циклов (циклом считается взлет-посадка), проходит A-проверка (A-check). Это первое глубокое техническое обслуживание самолета.

Выполняется в специальных ангарах с применением специального оборудования. Если в порту приписки авиакомпании оно отсутствует, маршрут воздушного судна рассчитывается так, чтобы в запланированное время самолет оказался на месте, где будет проходить ТО. Проверка занимает 20-50 часов.

Что проверяется в обязательном порядке:

– Общий тщательный визуальный осмотр конструкции самолета на наличие повреждений, деформации, коррозии, отсутствующих частей
– Система Кондиционирования Воздуха (СКВ)
– Внешнее и внутренне светотехническое оборудование
– Гидравлическая система самолёта
– Проверка стояночных и прочих тормозов
– Система управления закрылками самолета

B-проверка (B-check) – выполняется каждые 4-6 месяцев. В эту проверку может входить и дополнительная A-check. Требует около 150 человеко-часов и может занимать до 3-х дней в специальном ангаре.

C-проверка (C-check) – выполняется, примерно, каждые 2 года. Очень тщательная проверка, требующая наличия большого количества спец. техники и специальных ангаров.

Выполняется в течении 1-2 недель и может затратить около 6000 человеко-часов. До полного окончания проверки самолет не покидает пределов ангара. Проверяются все системы и компоненты самолета.

D-проверка (D-check) – самое крупное техническое обслуживание судна. Проходит один раз в 5-7 лет, в зависимости от типа самолета. Лайнер загоняется в специальный ангар и 2 месяца над ним работают техники.

Во время такой проверки самолет разбирается полностью, включая: интерьер, рули, топливные баки, приборные панели, двигатели. Все, вплоть до обшивки. Большая часть деталей меняется на новые, может происходить переоборудование систем, салона, покраска самолета.

Из-за такого тщательного и бережного подхода, авиационная техника имеет очень большой ресурс прочности. Нельзя сравнивать самолет и, скажем, легковой автомобиль.

Откуда климатическое оборудование забирает воздух

Понять, откуда кондиционер берет холодный воздух, если снаружи жара составляет +35°С, довольно нетрудно. Возьмем для примера домашнюю сплит-систему. С учетом действующих физических законов, во время испарения жидкости она начинает поглощать тепло. К примеру, если капнуть на ладонь небольшое количество спирта, то сразу же можно почувствовать прохладу на коже. И наоборот, если пар начинает конденсироваться, образуется тепло. По такому принципу и работает все климатическое оборудование.

Если вы присутствовали при монтаже сплит-системы, могли видеть, что к наружному модулю от внутреннего проложен контур, состоящий из медных труб для прохождения хладагента как в виде газа, так и в жидкой форме. То есть, во время монтажа не устанавливаются воздушные отводы, способные передавать в квартиру уличный воздух. Говоря другим языком, оборудование через внутренний модуль пропускает комнатные воздушные потоки, охлаждающиеся во время прохода его сквозь прибор. Трубы, ведущие к внешнему модулю, нужны лишь для вывода тепла наружу.

Разновидности климатического оборудования

В быту применяются кондиционеры, которые условно делятся на 3 класса:

1. Оконные. Такой кондиционер представляет собой один цельный блок, в котором размещено все необходимое для работы данного устройства. Монтируется в оконный проем или стенку, шириной не больше 300 мм. Прибор привлекателен своим легким монтажом, удобством эксплуатации и ценой, которая на 35% ниже других видов климатического оборудования. Оконное приспособление производит забор части воздуха из жилища (около 15%) и выводит его наружу, создавая принудительную вентиляцию. Если кондиционер забирает воздух с улицы, то он издает очень сильный шум и достаточно плохо охлаждает воздушные потоки. Однако все же правильнее называть такой прибор вытяжкой, но никак не кондиционером.
2. Сплит-системы. Позволяет поддерживать в квартире заданные температурные показатели. При этом воздух циркулирует по контуру с определенной скоростью. Конструкция такой системы включает наружный и внутренний модули. Принцип работы этой климатической техники следующий. В систему для охлаждения поступает воздух из квартиры, после чего тепло передается наружу. Модели имеют режим нагрева, при котором этапы передвижения хладагента происходят в обратном порядке.
3. Мобильное устройство. Отличная альтернатива стационарному оборудованию. Аппарат можно передвигать, устанавливать в необходимое помещение или перевозить. Например, его можно просто перевезти на дачу без необходимости монтажа. Масса прибора — от 19 кг и более. Мобильный прибор работает не только на охлаждение воздуха. Он также может понижать влажность в комнате. Прибор перерабатывает воздушные потоки в помещении. Вентилятор позволяет забрать воздух с помощью специальных отверстий, после чего поступающий поток переходит в испаритель системы охлаждения. Во время функционирования вентилятор выводит горячий воздух через отводы на улицу, а охлажденный идет в квартиру. Корпус прибора оборудован поддоном для слива конденсата, который опустошается вручную.

Особенности мультизональных систем кондиционирования

Мультизональные системы кондиционирования VRF и VRV состоят из одного мощного внешнего и нескольких десятков внутренних блоков разного типа: кассетные, канальные, настенные и т. д. Для каждого внутреннего блока можно задавать конкретные параметры рабочего режима. Блоки подключаются к общей системе трубопроводов. Расстояние между модулями может достигать 100 м, а перепад высоты – до 50 м.

Чем отличаются VRF и VRV от мульти-сплит-систем:

• большая длина межблочных коммуникаций;
• отсутствуют потери производимой мощности;
• к наружному блоку можно подключать несколько десятков внутренних модулей;
• можно задавать разные режимы работы в каждом помещении, в то время как в мульти-сплит устанавливается единый температурный режим;
• при выходе из строя одного блока остальные модули продолжат функционировать в нормальном режиме;
• VRF и VRV более устойчивы к аварийным ситуациям;
• обладают самой высокой точностью поддержания установленных температурных значений;
• допускается размещение блоков в любом удобном месте.

Какая разница между VRV и VRF кондиционерами

VRF и VRV – мультизональные системы кондиционирования инверторного типа, изготавливаемые разными производителями.

Расшифровка:

1. VRV – переменный объем хладагента. Зарегистрированный товарный знак, принадлежащий корпорации Daikin, которая занимает лидирующие позиции по производству мультизональных систем.
2. VRF – переменный поток хладагента. Данное название имеет общеупотребительное значение и используется другими производительными компаниями, применяющими технологию переменного расхода хладагента в промышленных системах кондиционирования.

Между системами VRF и VRV нет принципиальной разницы.

Параметры воздуха на борту и выход из сложившейся ситуации

Относительная влажность воздуха

Относительная влажность воздуха в салоне самолета низкая, по нормативам она равна 20%. Это гораздо ниже оптимального значения. Такой показатель прямой угрозы не несет, но создает условия для пересыхания слизистых оболочек, сухости кожи, возникновения зуда. Поэтому, чтобы компенсировать дефицит влаги в период перелета следует:

• больше пить воды и фруктовых соков;
• увлажнить жирным кремом лицо и руки.

Загрязнение воздуха

Кроме низкой влажности воздух имеет также пыль. Она висит и это может вызвать как некоторые заболевания людей, так и поломки электрических устройств. Поэтому воздух, направляющийся в кабину к пилотам, проходит дополнительную систему очистки. Сегодня контролируется и воздушный состав салона. Есть механизмы, измеряющие количество загрязняющих веществ, таких как озон, оксид азота, различные маслянистые вещества, углекислый газ.

Загрязнение воздуха случается как по вине пассажиров, которые инфицируют его, так и через проникновение посторонних извне веществ. Но пассажирский салон в современном самолете разделен на зоны. В каждую из них входит один ряд кресел. Использованный воздух удаляется отдельно из ряда, что препятствует распространению инфекционных заболеваний по всему борту. Этот механизм минимизации заражения людей особенно хорош при дальних перелетах.

Пять популярных мифов о вреде воздуха в салоне самолета

1. В салонах авиалайнеров отсутствует свежий воздух. Выше была подробно описана система продуцирования дыхательной смеси для авиапассажиров во время полёта, которая опровергает данный миф. На самом деле доли свежего воздуха из-за борта и рециркулируемого составляют по 50%.
2. Авиапассажиры на протяжении всего полёта дышат одним и тем же воздухом, который просто прогоняют через фильтры. Этот миф также развенчан в предыдущем абзаце. Воздушная смесь полностью обновляется каждые 2-3 минуты. Для сравнения можно привести такой факт: в обычных офисах деловых центров обновление воздуха происходит всего три раза в час.
3. Поскольку самолёт представляет собой полностью закрытое пространство, в нём создаются идеальные условия для размножения бактерий. Пространство действительно замкнуто и герметично, однако система НЕРА-фильтров, обеспечивает противомикробную безопасность на уровне, сопоставимом с защитными масками высокого уровня, используемыми в хирургии. Это позволяет создать и поддерживать среду на 99,9% очищенную от патогенной микрофлоры.
4. Если задний пассажир чихает, то все микробы попадают на впереди сидящего. Это не так, поскольку движение воздуха в салоне осуществляется сверху вниз и поперёк. Воздух никогда не выходит за пределы одного блока и, поступая вниз, выводится из салона и сразу прогоняется через НЕРА-фильтры.

Теперь ты знаешь, откуда берётся кислород в самолёте, летящем на большой высоте и о том, что воздух внутри свеж, почти стерилен и абсолютно безопасен для здоровья. Единственным его недостатком является повышенная сухость. За бортом влаги и так почти нет, а пока воздух пройдёт через все ступени кондиционирования, он высушится ещё больше. Вот почему у многих пассажиров во время полета начинают слезиться глаза и чесаться кожа.

Повышение качества наземного обслуживания

Нельзя не затронуть тему качества наземного обслуживания, которое лишь в паре десятков российских аэропортов может быть признано удовлетворительным. Досадно, что в общепризнанном международном рейтинге SkyTrax до недавнего времени был всего лишь 1 российский аэропорт. 

К сожалению, часто некоторые руководители аэропортов встречаются с заблуждениями в части повышения качества наземного обслуживания:

1. Сертификация по ИСО 9001:2008 – это инструмент существенного повышения качества наземного обслуживания. 
2. Сертификация по ISAGO – это инструмент существенного повышения качества наземного обслуживания. 

На самом же деле ИСО 9001:2008, как правило, по итогам внедрения позволяет только упорядочить документооборот и привести в порядок локальные нормативные акты, а сертификация по ISAGO имеет целью только повысить эксплуатационную безопасность наземного обслуживания и снизить риски инцидентов и повреждений, без существенного улучшения качества процессов.

Участь второго, как и первого скорее одинаковая – со временем стать престижным, модным лейблом. 

Что же приводит к значительному повышению эффективности и качества наземного обслуживания в аэропортах?

Это прежде всего:

• Внедрение системы контроля качества (СКК) наземного обслуживания (внедряется в дополнение к классической СМК по стандарту ИСО 9001:2008).
• Стратегический подход к управлению наземным обслуживанием, с учетом лучших практик.

Именно определенная представленная последовательность действий по организации наземного обслуживания, равно как и в регулярном менеджменте, приводит к значительному повышению технологической, а следовательно и затратной эффективности. 

Остановимся на основных проблемах, характерных для наших аэропортов. 

Далеко не каждый российский аэропорт имеет профессиональных технологов, в большинстве наших аэропортов таких штатных единиц вообще нет, во многих аэропортах анализ и оптимизация бизнес-процессов, работа по улучшению технологий вообще не ведется. 

В части информационных технологий должна разрабатываться общая ИТ-стратегия. Практика показала, что для регионального аэропорта эффективная ИТ-стратегия может экономить до 20% от совокупной стоимости владения ИТ-инфраструктурой, а это для среднего аэропорта до нескольких миллионов рублей экономии на постоянных и переменных издержках в год. Значительную часть в затратах занимают ИТ-решения для наземного обслуживания.

Парадоксально, но при таком существенном потенциале экономии большинство наших аэропортов вообще не разрабатывают ИТ-стратегий. 

Реализовать другие составляющие стратегической организации наземного обслуживания проще, но, как ни странно, многие аэропорты в России не имеют ни программ подготовки персонала, ни программ качества, ни бюджетирования в части наземного обслуживания. 

Планирование – залог успеха. Именно предложенный стратегический подход к планированию и управлению наземным обслуживанием должен стать основой эффективного развития наших аэропортов.

Системы с уличной подачей воздуха

Сбор уличного воздуха производят канальные и кассетные устройства. Стоимость этих кондиционеров выше, если сравнивать их с классическими моделями. Причем у кассетного оборудования есть один значительный недостаток — взятый воздух с улицы имеет небольшой объем.

В кондиционере канального типа поступающий воздух имеет больший объем, но у этого оборудования есть свой недостаток, ведь практически нет никакой возможности поставить его в квартире. Для этого требуется монтаж скрытой системы воздушной подачи при помощи прокладки в потолке специальных блоков. Неудобства добавляет очень мощный вентилятор, устанавливающийся на внешней части. Его шумовой порог существенно превышает шум от обычных кондиционеров.

Приборы, которые забирают воздух с улицы, отличаются высокой мощностью засасывания воздуха. Кроме того, они делают очистку воздуха от загрязнения и посторонних запахов. У оборудования с функцией вентиляции точно такая же конструкция, как и у обычных сплит-систем. Однако у ее есть отличия, которые заключается в следующем:

• наружный модуль дополняется всасывающей трубкой и резервуаром для смешивания;
• внутренний модуль имеет дополнительную фильтрационную систему.

Этапы охлаждения здесь происходят так:

• кондиционер воздух с улицы забирает при помощи вентилятора, после чего он отправляет его во внутренний модуль по воздушному отводу;
• уличный воздух перемешивается в резервуаре с комнатным;
• затем производится увлажнение, охлаждение и очищение воздуха;
• после чего воздух распределяется по всему дому.

Как ведет себя человеческий организм на разной высоте

Сегодня, чтобы увеличить безопасность авиаперелетов и сэкономить топливо, воздушный транспорт на дальние расстояния летит высоко — до 20 километров над землей. Там, в стратосфере, воздух разреженный и отсутствует турбулентность, а также нет циклонов и антициклонов. В отличие от тропосферы, эти условия для полетов более стабильны.

Но что же человеческий организм, ведь он приспособлен жить на поверхности Земли? Да, условия изменяются:

1. 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;
2. 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;
3. Дистанция в 11 км от уровня моря вверх отличается температурой — там она достигает до 60 °C мороза. Человек способен замерзнуть при ней моментально;
4. 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.

Разновидности оборудования с воздушным притоком

Оборудование с воздушным притоком отличается конструкцией шахты воздуховода:

1. Модульные приборы имеют рекуператор, монтирующийся с наружной части около кондиционера. Блок оборудован трубами для воздушного обмена и температурной регуляции.
2. Мембранное устройство имеет тонкую эластичную пластину, которая отвечает за работу шахты.
3. Модифицированный прибор оборудован наружным охлаждающим и вентиляционным модулями. Между этими двумя элементами кондиционера находится шахта воздуховода.

В качестве недостатков приборов с воздушным притоком можно выделить такие: дорогую стоимость, трудный монтаж, высокий уровень шума. Из преимуществ можно выделить: хорошее охлаждение, очистку помещения от посторонних ароматов, фильтрацию воздуха от загрязнений и микробов.

Как работает СКВ?

Воздух, который исходит от двигателей самолета во время их работы, отбирается от компрессорных установок. Он достигает температуры 500 градусов и давления 1,6 Мпа. Дальше этот воздушный поток идет по двум трубопроводам. Один из них проходит через турбохолодильник, второй — сразу попадает в смеситель. Там потоки соединяются и попадают в гермокабину. Еще, горячим воздухом делают обдув обшивки самолета — это препятствует его обледенению.

Система рециркуляции

Кроме поступления забортного воздуха, в авиалайнерах действует система рециркуляции. Это создает экономию ресурсов, так как забор воздуха извне и его обработка, «удовольствие» не дешевое. При частичной рециркуляции происходит фильтрование уже использованных потоков, смешивание их с заборным воздухом и повторная подача в салон самолета. Этот процесс не сказывается на качестве, потому что применяются высокоэффективные фильтрующие материалы.

Вентиляция кабины пилота

Снабжение воздухом кабины происходит отдельно, потому что пилот использует во время работы его в 5 раз больше, чем пассажир в состоянии покоя.

Туда подают только качественный воздух, поступающий по отдельному воздуховоду. Он рассеивается по всей кабине с помощью специальных насадок, которые расположены во многих местах. Это делается для того, чтобы не запотевали лобовые и боковые стекла, а еще поддерживался нужный параметр влажности. Воздух после кондиционирования поступает не только в герметическую кабину, но и туда, где находятся электронные устройства, для поддержания их режима работы. С работой воздуховодов можно ознакомиться здесь.

Обеспечение безопасности пассажиров

При появлении признаков неисправности или возгорания двигателя система кондиционирования призвана обеспечить безопасность всех присутствующих на борту. В случае появления дыма, в системе есть специальные заслонки, перекрывающие краны и трубопроводы, чем быстро прекращает вентилирование судна внутри. А еще пилоты снижают высоту полета до высоты в 4 км над уровнем моря, чтобы кабина разгерметизировалась и проветрилась внешним воздушным потоком от задымления. В такой ситуации пилотами применяются кислородные баллончики для дыхания.

Кроме задымления существует еще и неисправность автоматики для регуляции давления, разгерметизация фюзеляжа, и другие проблемы, связанные с нехваткой кислорода. На современных авиалайнерах предусмотрено открытие верхних панелей и выбрасывание кислородных масок. В более старых самолетах каждому пассажиру ее быстро приносит бортпроводник.

Во избежание ситуации, когда пассажиры не умеют пользоваться этими приспособлениями, нужно перед полетом внимательно ознакомиться с инструктажем.

Необходимость включения воздушного потока

Пассажир может сам включать кондиционер над своей головой. После взлета активировать кондиционер в самолете просто необходимо: чтобы бактерии от соседних мест не перекочевали на его кресло и на него самого. Воздух под давлением начинает работать, создавая барьер вирусам на пути к слизистым оболочкам.

В устройстве кондиционера предусмотрено его выключение, но тогда вирусы и микробы будут свободно перемещаться по салону. Пассажиры при этом рискуют заразиться. Если становится холодно, лучше одеться теплее – в целях безопасности.

Система прохладного воздушного потока облегчит состояние, если становится нехорошо в самолете, тошнит, укачивает или начинаются перепады давления. Жара в таких случаях – плохой помощник. Лучше не выключать кондиционер на протяжении всего перелета. Система кондиционирования в самолете прежде всего направлена на обеспечение безопасности пассажиров.

Принцип работы

Система кондиционирования в самолете обязательна. Алгоритм автоматического функционирования кондиционера может выглядеть таким образом:

1. Забор воздушных масс с температурой 500°С из двигателей в предназначенный отсек. Это происходит под давлением 1,6 мПа.
2. Поток разделяется системой на две части и смешивается в другом блоке.
3. Охлаждение воздуха в специальных радиаторах.
4. Воздух принимает оптимально комфортные характеристики для дыхания в условиях салона самолета.
5. Регулятор температуры воздуха имеет автоматизированное управление со специальными датчиками.

Когда вентиляция подает в салон очищенный и охлажденный воздух, появляется некое подобие тумана. Так работает система кондиционирования воздуха самолета.

Такое подобие «смога» не представляет опасности и рассеивается само собой.

Как устроена самолетная система вентиляции

Над каждым местом в самолете располагается конструкция кондиционирования. Поток воздуха, которым могут наслаждаться пассажиры, берет свое начало в рабочих двигателях. Их температура там составляет целых 500°С. До кабины он доходит уже охлажденным, благодаря специальной многоступенчатой системе. Таким образом, в салоне самолета будет приятная прохлада.

Некоторое количество горячего потока не проходит столь сложную обработку системой – воздух предназначен для обогрева внешних частей самолета от наледи. Это очень опасная проблема в авиации, которая может стать причиной авиакатастрофы.

Правила перелета для инвалидов: скидки на билеты, услуги

Как везти сигареты в самолете: можно ли курить на борту

Можно ли пользоваться интернетом в самолете — услуга доступа к Wi-fi на борту

Как везти икру в самолете: вес, документы, упаковка   

Функции кондиционера в самолете

Необходимость наличия кондиционера на борту обусловлено многими важными задачами:

• рассеивание болезнетворных микробов и безопасность нахождения в людном месте;
• комфортное дыхание;
• вентиляция помещения;
• создание оптимальных условий для пассажиров с сосудистыми заболеваниями;
• сохранение нормального состояния кожи во время полета;
• создание воздуха высокого качества и приемлемой температуры для маленьких детей.

Размещение кондиционера и его составные части

Каждый пассажир может запустить для себя свой индивидуальный кондиционер, расположенный над головой, и отключить его при необходимости. Здесь можно настраивать обогрев или охлаждение, силу потока воздуха, направление воздушного потока и регулирование температуры.

Блоки электронных систем авиационной машины также оснащены системой аэрации, чтобы избежать перегрева механизмов и приборов.