способ и система аварийной вентиляции кабины воздушного судна в случае утечки в зоне смесителя воздуха

Формула изобретения

1. Способ аварийной вентиляции кабины (12) воздушного судна, в котором:

- обнаруживают утечку в зоне смесителя (24) воздуха установки (16) кондиционирования воздуха воздушного судна, в результате которой воздух выходит из смесителя (24) воздуха в область (40) воздушного судна, прилегающую к смесителю (24) воздуха,

- переводят в открытое положение клапан (38) аварийной вентиляции, который в закрытом положении предотвращает обмен воздуха между областью (40) воздушного судна, прилегающей к смесителю (24) воздуха, и кабиной (12) воздушного судна, и

- подают воздух из области (40) воздушного судна, прилегающей к смесителю (24) воздуха, через открытый клапан (38) аварийной вентиляции в кабину (12) воздушного судна.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что переводят в открытое положение выпускной воздушный клапан (36) системы регулирования давления в кабине воздушного судна, чтобы создать в области (42) воздушного судна, прилегающей к выпускному воздушному клапану (36), давление, которое меньше, чем давление в области (40) воздушного судна, прилегающей к смесителю (24) воздуха.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют управление кондиционером (20, 22) установки (16) кондиционирования воздуха воздушного судна таким образом, что указанный кондиционер (20, 22) создает максимальный массовый поток воздуха и подает его в смеситель (24) воздуха.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что переводят в открытое положение клапан (32) аварийного воздухозаборника, чтобы воздух из окружающей среды воздушного судна мог проходить через аварийный воздухозаборник (30) в смеситель (24) воздуха.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают такое управление рециркуляционными вентиляторами (26, 28) установки (16) кондиционирования воздуха воздушного судна, при котором они работают в прерывистом режиме.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что клапан (38) аварийной вентиляции расположен в облицовочной панели кабины или образован облицовочной панелью кабины.

7. Система (10) аварийной вентиляции кабины (12) воздушного судна, содержащая:

- электронный блок (14) управления, выполненный с возможностью обнаружения утечки в зоне смесителя (24) воздуха установки (16) кондиционирования воздуха воздушного судна, в результате которой воздух выходит из смесителя (24) воздуха в область (40) воздушного судна, прилегающую к смесителю (24) воздуха, и с возможностью перевода в открытое положение клапана (38) аварийной вентиляции, который в закрытом положении предотвращает обмен воздуха между областью (40) воздушного судна, прилегающей к смесителю (24) воздуха, и кабиной (12) воздушного судна, и

- устройство подачи воздуха из области (40) воздушного судна, прилегающей к смесителю (24) воздуха, через открытый клапан (38) аварийной вентиляции в кабину (12) воздушного судна.

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что устройство подачи воздуха из области (40) воздушного судна, прилегающей к смесителю (24) воздуха, в кабину (12) воздушного судна содержит выпускной воздушный клапан (36) системы регулирования давления в кабине воздушного судна, выполненный с возможностью его перевода в открытое положение для создания в области (42) воздушного судна, прилегающей к выпускному воздушному клапану (36), давления, которое меньше, чем давление в области (40) воздушного судна, прилегающей к смесителю (24) воздуха.

9. Система по п.7, отличающаяся тем, что электронный блок (14) управления выполнен с возможностью управления кондиционером (20, 22) установки (16) кондиционирования воздуха воздушного судна таким образом, что кондиционер (20, 22) создает максимальный массовый поток воздуха и подает его в смеситель (24) воздуха.

10. Система по п.7, отличающаяся тем, что электронный блок (14) управления выполнен с возможностью перевода клапана (32) аварийного воздухозаборника в открытое положение для того, чтобы воздух из окружающей среды воздушного судна через аварийный воздухозаборник (30) мог поступать в смеситель (24).

11. Система по п.7, отличающаяся тем, что электронный блок (14) управления выполнен с возможностью управления рециркуляционными вентиляторами (26, 28) установки (16) кондиционирования воздуха воздушного судна таким образом, чтобы обеспечить их работу в прерывистом режиме.

12. Система по п.7, отличающаяся тем, что клапан (38) аварийной вентиляции расположен в облицовочной панели кабины или образован облицовочной панелью кабины.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу и системе аварийной вентиляции кабины воздушного судна в случае утечки в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна.

Уровень техники

В пассажирских воздушных судах для кондиционирования воздуха в кабине воздушного судна в настоящее время обычно применяются так называемые установки кондиционирования с воздушным подпором. Установка кондиционирования воздуха воздушного судна служит для охлаждения кабины воздушного судна, которая в противном случае подвергалась бы слишком сильному нагреванию таких источников тепла, как, например, солнечное излучение, теплота тел пассажиров и теплота, выделяемая аппаратурой, которая установлена на борту воздушного судна. Кроме того, установка кондиционирования воздуха воздушного судна подает достаточное количество свежего воздуха в кабину воздушного судна для того, чтобы обеспечить наличие в кабине воздушного судна предписанное минимальное содержание кислорода. И, наконец, установка кондиционирования воздуха воздушного судна служит для того, чтобы поддерживать давление в кабине воздушного судна во время полета воздушного судна, начиная с определенной высоты полета, на более высоком уровне, чем давление окружающей среды.

В установке кондиционирования воздуха воздушного судна, известной, например, из DE 102006016541 А1, горячий рабочий воздух, который во время полета воздушного судна отводится от двигательной установки воздушного судна, подается к двум кондиционерам, которые работают независимо друг от друга. В кондиционерах подведенный рабочий воздух с высокой температурой и высоким давлением обрабатывается таким образом, чтобы бы он выходил из кондиционеров в виде расширившегося и охлажденного рабочего воздуха. Расширившийся и охлажденный рабочий воздух подается в виде свежего воздуха в смеситель, в котором он смешивается с рециркуляционным воздухом, отведенным из кабины воздушного судна. Рециркуляционный воздух обычно подается рециркуляционными вентиляторами из кабины воздушного судна в смеситель. В заключение воздушная смесь, которая образуется в смесителе из свежего воздуха и рециркуляционного воздуха, направляется в кабину воздушного судна для ее вентиляции.

Если во время полета возникает неисправность установки кондиционирования воздуха воздушного судна, в результате которой снабжение кабины воздушного судна достаточным количеством свежего воздуха становится невозможным, воздушное судно опускается на безопасную высоту, на которой не требуется поддерживать давление в кабине воздушного судна на более высоком уровне, чем давление окружающей среды, и продолжает полет при пониженном давлении к аэропорту назначения или к близлежащему аэродрому. Для того чтобы в течение этого периода времени обеспечить подачу воздуха, необходимого для дыхания пассажиров, воздушное судно, как известно, снабжают одним или несколькими так называемыми аварийными воздухозаборниками. Соответствующее управление клапанами аварийных воздухозаборников, которые при нормальной эксплуатации воздушного судна закрывают аварийные воздухозаборники, может обеспечивать подачу набегающего потока воздуха через аварийные воздухозаборники из окружающей среды воздушного судна и использование его в качестве свежего воздуха для питания смесителя установки кондиционирования воздуха воздушного судна.

Особенно проблематичным случаем является неисправность, при которой, например, в результате отсоединения детали ротора или т.п. в зоне смесителя установки кондиционирования воздуха воздушного судна возникает утечка. При наличии утечки в зоне смесителя воздух вытекает из смесителя в область воздушного судна, прилегающую к смесителю. Это приводит к падению давления в смесителе, поэтому дальнейшая подача под давлением достаточного количества воздуха из смесителя в кабину воздушного судна становится невозможной. В результате падения давления в смесителе происходит быстрое кратковременное увеличение потока воздуха из кондиционеров по причине отсутствия противодавления смесителя. В ответ на это система управления кондиционеров уменьшает поток воздуха из кондиционеров, в результате чего давление в смесителе продолжает падать. Кроме того, падение давления в смесителе приводит к тому, что рециркуляционные вентиляторы всасывают воздух из смесителя, а не из кабины воздушного судна. Вследствие этого в системе рециркуляции воздуха возникает «короткое замыкание», которое приводит к тому, что рециркуляционный поток воздуха также нарушается. Таким образом, в случае утечки в зоне смесителя в кабину воздушного судна невозможно подавать в достаточном количестве ни свежий воздух из кондиционеров, ни рециркуляционный воздух.

Подача свежего воздуха через аварийные воздухозаборники при наличии утечки в зоне смесителя также не может обеспечить достаточное снабжение свежим воздухом кабины воздушного судна, поскольку свежий воздух, поступающий через аварийные воздухозаборники, распределяется в кабине посредством смесителя. Вследствие этого свежий воздух, поступающий по аварийным воздухозаборникам, выводится неиспользованным в окружающую среду смесителя в нижней области, расположенной под полом воздушного судна. При этом утечка в зоне смесителя установки кондиционирования воздуха воздушного судна, в особенности в тех воздушных судах, где невозможно открыть окна в кабине пилотов или в пассажирском салоне, может приводить к тому, что содержание CO₂ в воздухе кабины увеличится до уровня, вредного для здоровья.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является обеспечение способа и системы аварийной вентиляции кабины воздушного судна, которые даже в случае утечки в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна обеспечивают достаточное снабжение кабины воздушного судна свежим воздухом.

Для решения этой задачи первой операцией способа аварийной вентиляции кабины воздушного судна согласно изобретению является обнаружение наличия утечки в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Утечка, возникающая в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, может представлять собой, например, утечку, которая вызвана отсоединением детали ротора или т.п. Обнаружение или распознавание утечки может осуществляться, например, электронным блоком управления на основании сигналов, которые передают на блок управления датчики, обычно предусмотренные в установке кондиционирования воздуха воздушного судна. Эти датчики могут представлять собой, например, датчики давления, установленные в различных частях установки кондиционирования воздуха воздушного судна с тем, чтобы электронный блок управления мог обнаруживать утечку, образующуюся в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, на основании возникновения давления, характерного для такой неисправности, в различных частях установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Дополнительно или альтернативно этому датчики, сигналы которых могут быть использованы для обнаружения утечки в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, могут представлять собой датчики, измеряющие поток свежего воздуха от кондиционера установки кондиционирования воздуха воздушного судна к смесителю воздуха, поток массы рециркуляционного воздуха и/или поток массы воздушной смеси, направляемый от смесителя воздуха в кабину воздушного судна.

Как указано выше, при наличии утечки в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна воздух из смесителя выходит в область воздушного судна, прилегающую к смесителю. Если смеситель воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, как это обычно принято в современных пассажирских воздушных судах, установлен в нижней области, расположенной под полом воздушного судна, воздух из смесителя выходит в зону этой нижней области воздушного судна, окружающую смеситель, и больше не поступает в кабину воздушного судна. Поэтому в соответствии со способом аварийной вентиляции согласно изобретению клапан аварийной вентиляции, который в закрытом положении предотвращает обмен воздуха между областью воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, и кабиной воздушного судна, переводят в открытое положение. Управление клапаном аварийной вентиляции может осуществляться при помощи электронного блока управления, который служит также для обнаружения утечки в зоне смесителя воздуха. Он может представлять собой, например, центральный блок управления установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Однако альтернативно этому для обнаружения утечки и управления клапаном аварийной вентиляции могут быть также предусмотрены отдельные электронные блоки управления.

Далее воздух из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, через открытый клапан аварийной вентиляции подают в кабину воздушного судна. Иными словами, в соответствии со способом аварийной вентиляции согласно изобретению воздух, вытекающий из смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, не остается неиспользованным, а через клапан аварийной вентиляции подается к своему первоначальному месту назначения - в кабину воздушного судна. Таким образом, благодаря способу аварийной вентиляции согласно изобретению, даже в тех воздушных судах, где невозможно открывать окна в кабине пилотов или в пассажирском салоне, при наличии утечки в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна можно обеспечить достаточное снабжение кабины воздушного судна свежим воздухом. Кроме того, в соответствии со способом аварийной вентиляции кабины воздушного судна согласно изобретению необходимая подача воздуха из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, в кабину воздушного судна не ухудшается даже при повреждении внешней обшивки воздушного судна в зоне смесителя воздуха, поскольку во время полета воздушного судна наружное давление на поврежденную часть внешней обшивки воздушного судна является настолько высоким, что воздух из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, не может выходить в окружающую среду воздушного судна.

Воздух, который вследствие утечки в зоне смесителя воздуха вытекает из смесителя воздуха в область воздушного судна, прилегающую к смесителю воздуха, может подаваться из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, в кабину воздушного судна, в принципе, при помощи любого подходящего подающего устройства. Так, например, в области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, может быть предусмотрен вентилятор или нагнетатель, который в случае необходимости может быть использован для подачи воздуха из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, через открытый клапан аварийной вентиляции в кабину воздушного судна. Подающим устройством можно управлять при помощи управляющего устройства, которое осуществляет также обнаружение утечки в зоне смесителя воздуха и/или управление клапаном аварийной вентиляции. Однако альтернативно этому для управления подающим устройством может быть также предусмотрено отдельное управляющее устройство.

При этом, в предпочтительном варианте осуществления способа аварийной вентиляции согласно изобретению выпускной воздушный клапан системы регулирования давления в кабине воздушного судна переводят в открытое положение для того, чтобы создать в области воздушного судна, прилегающей к выпускному воздушному клапану, давление, которое меньше, чем давление в области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха. Это возможно, например, в рабочем положении выпускного воздушного клапана, в котором выпускной воздушный клапан, выполненный в виде заслонки, открыт на 50%. Так, например, при крейсерской скорости воздушного судна 0,5 М в области воздушного судна, расположенной рядом с выпускным воздушным клапаном, отверстие которого открыто на 50%, может иметь место понижение давления на - 0,1 ср относительно давления окружающей среды воздушного судна. В том случае, если система регулирования давления в кабине воздушного судна воздушного судна содержит несколько выпускных воздушных клапанов, в соответствии со способом аварийной вентиляции согласно изобретению предпочтительно открывают тот выпускной воздушный клапан, который расположен в задней области фюзеляжа воздушного судна.

Поскольку область воздушного судна, прилегающая к выпускному воздушному клапану системы регулирования давления в кабине воздушного судна, обычно отделена от области воздушного судна, окружающей смеситель воздуха, целенаправленное создание пониженного давления в области воздушного судна, прилегающей к выпускному воздушному клапану, путем соответствующего управления открытым положением выпускного воздушного клапана обеспечивает прохождение воздушного потока при пониженном давлении из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, в кабину воздушного судна. В заключение, после прохождения через кабину воздушного судна воздух из кабины воздушного судна всасывается в область воздушного судна, прилегающую к выпускному воздушному клапану, и через открытый выпускной воздушный клапан отводится в окружающую среду воздушного судна. Прохождение воздуха из кабины воздушного судна в область воздушного судна, прилегающую к выпускному воздушному клапану, можно осуществить, например, при помощи отверстий для выпуска воздуха, которые выполнены в полу, отделяющем кабину воздушного судна от нижней области воздушного судна, и/или в боковых стенках кабины воздушного судна. Выпускным воздушным клапаном системы регулирования давления в кабине воздушного судна можно управлять при помощи блока управления, который используется также для обнаружения утечки в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна и/или для управления клапаном аварийной вентиляции. Однако альтернативно этому в способе аварийной вентиляции кабины воздушного судна согласно изобретению можно также подключить отдельный электронный блок управления или электронный блок управления системой регулирования давления в кабине воздушного судна и использовать его для управления выпускным воздушным клапаном.

Подача воздуха при пониженном давлении из области воздушного судна, окружающей смеситель воздуха, в кабину воздушного судна при помощи соответствующего управления выпускным воздушным клапаном системы регулирования давления в кабине воздушного судна позволяет отказаться от отдельного подающего устройства. Благодаря этому, можно реализовать экономию веса и монтажного пространства. Кроме того, повышается надежность системы аварийной вентиляции, поскольку можно исключить вероятность того, что в случае неисправности будет повреждено отдельное подающее устройство и вследствие этого система станет неработоспособной.

Если неисправность, вызванная, например, отсоединением детали ротора, не касается какого-либо кондиционера установки кондиционирования воздуха воздушного судна и поэтому он сохраняет работоспособность, управление этим кондиционером предпочтительно осуществляют таким образом, чтобы указанный кондиционер создавал максимальный массовый поток воздуха и подавал его в смеситель воздуха. В том случае, если оба кондиционера установки кондиционирования воздуха воздушного судна остаются работоспособными, управление обоими кондиционерами предпочтительно осуществляют таким образом, чтобы указанные кондиционеры создавали максимальный массовый поток воздуха и подавали его в смеситель воздуха. Таким образом, в смесителе воздуха и, в особенности, в области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, обеспечивают наличие достаточного количества воздуха для подачи в кабину воздушного судна.

Кроме того, клапан аварийного воздухозаборника может быть установлен в открытое положение для того, чтобы воздух из окружающей среды воздушного судна мог проходить через аварийный воздухозаборник в смеситель воздуха. Если имеется несколько аварийных воздухозаборников, предпочтительно все клапаны аварийных воздухозаборников устанавливают в открытое положение. Подача воздуха из окружающей среды воздушного судна в смеситель воздуха через аварийный воздухозаборник является особенно важной, если оба кондиционера установки кондиционирования воздуха воздушного судна вышли из строя. Однако подача воздуха из окружающей среды через аварийный воздухозаборник возможна также и в случае работоспособного состояния кондиционеров установки кондиционирования воздуха воздушного судна, например, для того, чтобы обеспечить дополнительную подачу воздуха в смеситель воздуха и, в особенности, в область воздушного судна, прилегающую к смесителю воздуха. Управление кондиционерами установки кондиционирования воздуха воздушного судна и клапаном аварийного воздухозаборника можно осуществлять при помощи блока управления, который используется также для обнаружения утечки в зоне смесителя воздуха и/или для управления клапаном аварийной вентиляции. Однако альтернативно этому управление кондиционерами и клапаном аварийного воздухозаборника можно также осуществлять при помощи одного или нескольких отдельных блоков управления.

В предпочтительном варианте осуществления способа аварийной вентиляции кабины воздушного судна согласно изобретению обеспечивают такое управление рециркуляционными вентиляторами установки кондиционирования воздуха воздушного судна, при котором они работают в прерывистом режиме. Благодаря этому, можно уменьшить давление в зоне смесителя воздуха, которое противодействует поступлению воздуха из кондиционеров и аварийного воздухозаборника в смеситель воздуха. Кроме того, это препятствует всасыванию рециркуляционными вентиляторами воздуха из смесителя воздуха при наличии соответствующих соотношений давления. Рециркуляционными вентиляторами можно управлять при помощи электронного блока управления, который осуществляет также обнаружение утечки в зоне смесителя воздуха и/или управление клапаном аварийной вентиляции. Однако альтернативно этому работой рециркуляционных вентиляторов может также управлять отдельный блок управления.

Клапан аварийной вентиляции предпочтительно расположен в облицовочной панели кабины или образован облицовочной панелью кабины. Облицовочная панель кабины может представлять собой, например, панель облицовки нижней части стен кабины воздушного судна. Разумеется, можно предусмотреть также множество клапанов аварийной вентиляции. При этом, например, все панели облицовки нижней части стен кабины воздушного судна или их часть могут быть выполнены в виде клапанов аварийной вентиляции. Панели облицовки нижней части стен могут быть установлены, например, подвижно, таким образом, в закрытом положении они предотвращают обмен воздуха между областью воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, и кабиной воздушного судна, а в открытом положении обеспечивают подачу воздуха из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, в кабину воздушного судна.

Система аварийной вентиляции кабины воздушного судна согласно изобретению содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью обнаружения утечки в зоне смесителя воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна, и с возможностью перевода клапана аварийной вентиляции, который в закрытом положении предотвращает обмен воздуха между областью воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, и кабиной воздушного судна, в открытое положение. Кроме того, система аварийной вентиляции согласно изобретению содержит устройство подачи воздуха из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, через открытый клапан аварийной вентиляции в кабину воздушного судна. При помощи системы аварийной вентиляции согласно изобретению можно обеспечить надлежащую вентиляцию кабины воздушного судна даже в случае неисправности, когда смеситель воздуха установки кондиционирования воздуха воздушного судна поврежден так, что воздух из смесителя воздуха выходит в область воздушного судна, прилегающую к смесителю воздуха.

Устройство подачи воздуха из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, в кабину воздушного судна предпочтительно содержит выпускной воздушный клапан системы регулирования давления в кабине воздушного судна, выполненный с возможностью его перевода в открытое положение для создания в области воздушного судна, прилегающей к выпускному воздушному клапану, давления, которое меньше, чем давление в области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха. Поскольку область воздушного судна, прилегающая к выпускному воздушному клапану, отделена от области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, можно создать воздушный поток при пониженном давлении, проходящий через соответствующее отверстие выпускного воздушного клапана из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, через кабину воздушного судна в область воздушного судна, прилегающую к выпускному воздушному клапану. Таким образом, можно отказаться от отдельного устройства подачи воздуха из области воздушного судна, прилегающей к смесителю воздуха, в кабину воздушного судна.

Система аварийной вентиляции согласно изобретению может также содержать электронный блок управления, выполненный с возможностью управления кондиционером кабины воздушного судна таким образом, чтобы кондиционер создавал максимальный массовый поток воздуха и подавал его в смеситель воздуха. В том случае, если оба кондиционера установки кондиционирования воздуха воздушного судна сохраняют работоспособность, электронный блок управления предпочтительно обеспечивает такое управление обоими кондиционерами, чтобы кондиционеры создавали максимальный массовый поток воздуха и подавали его в смеситель воздуха.

Кроме того, система аварийной вентиляции согласно изобретению может содержать электронный блок управления, выполненный с возможностью перевода клапана аварийного воздухозаборника в открытое положение для того, чтобы воздух из окружающей среды воздушного судна через аварийный воздухозаборник мог поступать в смеситель воздуха.

Далее может быть предусмотрен электронный блок управления, выполненный с возможностью управления рециркуляционными вентиляторами установки кондиционирования воздуха воздушного судна таким образом, чтобы обеспечить их работу в прерывистом режиме.

Электронный блок управления системы аварийной вентиляции согласно изобретению, который служит для того, чтобы обнаруживать утечку в зоне смесителя воздуха, и/или управлять клапаном аварийной вентиляции, можно также использовать для управления одним или обоими кондиционерами установки кондиционирования воздуха воздушного судна, клапаном аварийного воздухозаборника и/или рециркуляционными вентиляторами. Так, например, этот электронный блок управления может представлять собой центральный блок управления установки кондиционирования воздуха воздушного судна. Однако в случае необходимости можно также применять отдельные электронные блоки управления для обнаружения утечки, для управления клапаном аварийной вентиляции, для управления одним или обоими кондиционерами, для управления клапаном аварийного воздухозаборника и/или для управления рециркуляционными вентиляторами. Кроме того, управление выпускным воздушным клапаном системы регулирования давления в кабине воздушного судна можно осуществлять при помощи электронного блока управления, который служит также для того, чтобы обнаруживать утечку в зоне смесителя воздуха и/или управлять клапаном аварийной вентиляции. Однако альтернативно этому отдельный электронный блок управления или электронный блок управления системы регулирования давления в кабине воздушного судна может представлять собой часть системы аварийной вентиляции согласно изобретению.

В предпочтительном варианте осуществления системы аварийной вентиляции кабины воздушного судна согласно изобретению клапан аварийной вентиляции расположен в облицовочной панели кабины или образован облицовочной панелью кабины. Облицовочная панель кабины может представлять собой, например, панель облицовки нижней части стен кабины воздушного судна.

Краткое описание чертежей

Ниже приведено более подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, на которых показаны:

Фиг.1 - эскиз системы аварийной вентиляции кабины воздушного судна, и

Фиг. 2а и 2b - панели облицовки нижней части стен кабины воздушного судна, используемые в качестве клапанов аварийной вентиляции в системе аварийной вентиляции с фиг.1.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана система 10 аварийной вентиляции кабины 12 воздушного судна. Под термином "кабина 12 воздушного судна" в данном описании следует понимать все помещения воздушного судна, которые вентилируются при нормальной эксплуатации воздушного судна, как, например, кабина пилотов, пассажирский салон, помещения для экипажа и вентилируемые грузовые отсеки. Система 10 аварийной вентиляции содержит электронный блок 14 управления, который принимает сигналы от множества датчиков 18, расположенных в зоне установки 16 кондиционирования воздуха воздушного судна. Датчики 18 служат для того, чтобы измерять давление и массовые потоки воздуха в различных частях установки 16 кондиционирования воздуха воздушного судна.

Установка 16 кондиционирования воздуха воздушного судна содержит два кондиционера 20, 22, функционирующих независимо друг от друга. В кондиционерах 20, 22 горячий воздух, подведенный от двигательных установок воздушного судна, обрабатывается таким образом, что он выходит из кондиционеров 20, 22 в виде расширившегося и охлажденного рабочего воздуха. Расширившийся и охлажденный рабочий воздух подается в центральный смеситель 24 в качестве свежего воздуха. В смесителе 24 свежий воздух из кондиционеров 20, 22 смешивается с рециркуляционным воздухом, который подается в смеситель 24 рециркуляционными вентиляторами 26, 28 из кабины 12 воздушного судна. В заключение, воздушная смесь из свежего воздуха и рециркуляционного воздуха, которая образуется в смесителе 24, при помощи системы распределения воздуха, не показанной на фиг.1, направляется в кабину 12 воздушного судна.

Далее смеситель 24 установки 16 кондиционирования воздуха воздушного судна соединяется с аварийным воздухозаборником 30. При нормальной эксплуатации воздушного судна аварийный воздухозаборник 30 закрыт клапаном 32 аварийного воздухозаборника, который расположен в области внешней обшивки воздушного судна. При открытом клапане 32 аварийного воздухозаборника набегающий поток воздуха из окружающей среды воздушного судна может проходить через аварийный воздухозаборник 30 в смеситель 24 установки 16 кондиционирования воздуха воздушного судна. Работой клапана 32 аварийного воздухозаборника управляет электронный блок 14 управления.

На фиг.1 показаны также первый и второй выпускные воздушные клапаны 34, 36 системы регулирования давления в кабине воздушного судна. При нормальной эксплуатации воздушного судна выпускные воздушные клапаны 34, 36 служат для того, чтобы при снижении высоты полета воздушного судна обеспечивать выравнивание давления между окружающей средой воздушного судна и областью воздушного судна, в которой, начиная с известной высоты полета воздушного судна, поддерживается повышенное давление по отношению к давлению окружающей среды. Прохождение воздуха из кабины 12 воздушного судна в направлении второго выпускного воздушного клапана 36 осуществляется через отверстия 44 для выпуска воздуха, которые выполнены в полу 46, отделяющем кабину 12 воздушного судна от нижней области воздушного судна. Первый выпускной воздушный клапан 34 расположен в передней области фюзеляжа воздушного судна, в то время как второй выпускной воздушный клапан 36 находится в задней области фюзеляжа воздушного судна. Иными словами, второй выпускной воздушный клапан 36 расположен дальше от носовой части воздушного судна в направлении продольной оси воздушного судна, чем первый выпускной воздушный клапан 34.

И, наконец, система 10 аварийной вентиляции содержит множество клапанов 38 аварийной вентиляции, которые лишь схематично показаны на фигуре 1 и которые в закрытом положении предотвращают обмен воздуха между областью 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24 воздуха, и кабиной 12 воздушного судна. Как видно на фигурах 2а и 2b, клапаны 38 аварийной вентиляции образованы панелями для облицовки нижней части стен кабины воздушного судна. Панели для облицовки нижней части стен могут перемещаться между их закрытым положением, в котором они предотвращают обмен воздуха между областью 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24 и расположенной в нижней части воздушного судна, и кабиной 12 воздушного судна, и открытым положением. В их открытом положении панели облицовки нижней части стен обеспечивают прохождение воздуха из области 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24, в кабину 12 воздушного судна. Работой клапана 38 аварийной вентиляции, как и работой клапана 32 аварийного воздухозаборника управляет электронный блок 14 управления. Кроме того, электронный блок 14 управления служит для управления работой кондиционеров 20, 22, рециркуляционных вентиляторов 26, 28 и выпускных воздушных клапанов 34, 36.

Далее поясняется работа системы 10 аварийной вентиляции. В случае неисправности, при которой, например, в результате отсоединения детали ротора или т.п. в зоне смесителя 24 установки 16 кондиционирования воздуха воздушного судна возникает утечка, воздух вытекает из смесителя 24 в область 40 воздушного судна, прилегающую к смесителю 24. Это приводит к падению давления в смесителе 24, поэтому дальнейшая подача под давлением достаточного количества воздуха из смесителя 24 в кабину 12 воздушного судна становится невозможной. В результате падения давления в смесителе 24 происходит быстрое кратковременное увеличение массового потока воздуха из кондиционеров 20, 22 по причине отсутствия противодавления смесителя. Затем массовый поток воздуха из кондиционеров 20, 22 уменьшается, поэтому давление в смесителе продолжает снижаться. Кроме того, падение давления в смесителе 24 приводит к тому, что рециркуляционные вентиляторы 26, 28 всасывают воздух из смесителя, а не из кабины 12 воздушного судна. Вследствие этого в системе рециркуляции воздуха установки 16 кондиционирования воздуха воздушного судна возникает «короткое замыкание», которое приводит к тому, что рециркуляционный поток воздуха в смесителе 24 также нарушается. Это изменение отношений давления и массовых потоков воздуха регистрируется датчиками 18 в различных зонах установки 16 кондиционирования воздуха. Благодаря этому, электронный блок 14 управления на основании сигналов, полученных от датчиков 18, может обнаруживать наличие утечки в зоне смесителя 24 воздуха установки 16 кондиционирования воздуха воздушного судна.

В ответ на обнаружение утечки в зоне смесителя 24 воздуха электронный блок 14 управления переводит клапан 38 аварийной вентиляции в открытое положение. Это позволяет обеспечить прохождение воздуха, вытекающего из смесителя 24, из области 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24, в кабину 12 воздушного судна. Для подачи воздуха из области 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24, в кабину 12 воздушного судна электронный блок 14 управления переводит второй выпускной воздушный клапан 36 в открытое положение, в котором второй выпускной воздушный клапан 36, выполненный в виде заслонки, открывается на 50%. Вследствие этого в области 42 воздушного судна, прилегающей ко второму выпускному воздушному клапану 36, создается давление, меньшее, чем давление в области 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24 воздуха.

Поскольку область 42 воздушного судна, прилегающая ко второму выпускному воздушному клапану 36, как схематически показано на фигуре 1, отделена от области 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24 установки 16 кондиционирования воздуха, вышеописанная система управления давлением в области 42 воздушного судна, прилегающей ко второму выпускному воздушному клапану 36, обеспечивает прохождение потока воздуха при пониженном давлении из области 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24, в кабину 12 воздушного судна и из кабины 12 воздушного судна в область 42 воздушного судна, прилегающую ко второму выпускному воздушному клапану 36. Прохождение воздуха из кабины 12 воздушного судна в область 42 воздушного судна, прилегающую ко второму выпускному воздушному клапану 36, осуществляется через отверстия 44, выполненные в полу 46. При этом можно отказаться от отдельного устройства для подачи воздуха из области 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24, в кабину 12 воздушного судна.

В том случае, если один из кондиционеров 20, 22 установки 16 кондиционирования воздуха сохраняет работоспособность, электронный блок 14 управления обеспечивает такое управление этим кондиционером 20, 22, при котором кондиционер 20, 22 создает максимальный поток воздуха и подает его в смеситель 24 воздуха. В том случае, если оба кондиционера 20, 22 сохраняют работоспособность, электронный блок 14 управления обеспечивает такое управление этими кондиционерами 20, 22, при котором кондиционеры 20, 22 создают максимальный массовый поток воздуха и подают его в смеситель 24 воздуха. Этим обеспечивается наличие достаточного количества воздуха в смесителе 24 и, в частности, в области 40 воздушного судна, прилегающей к смесителю 24, для подачи в кабину 12 воздушного судна.

В том случае, если ни один из кондиционеров 20, 22 не сохраняет работоспособность, электронный блок 14 управления переводит клапан 32 аварийного воздухозаборника в открытое положение. При этом воздух из окружающей среды воздушного судна может поступать через аварийный воздухозаборник 30 в смеситель 24 воздуха.

И, наконец, электронный блок 14 управления обеспечивает такое управление рециркуляционными вентиляторами 26, 28, при котором они работают в прерывистом режиме. Это уменьшает давление в зоне смесителя 24, противодействующее подаче свежего воздуха из кондиционеров 20, 22 или через аварийный воздухозаборник 30 в смеситель 24. Кроме того, предотвращается всасывание рециркуляционными вентиляторами 26, 28 воздуха из смесителя 24.