Системы кондиционирования, вентиляции и жизнеобеспечения СУ-27

На предыдущем поколении самолетов ОКБ — Су-24, в связи с установкой БРЭО нового поколения, было опробовано много новшеств. Так, на нем впервые применили терморегулирование температуры воздуха, подаваемого на охлаждение оборудования, установили влагоотделители и фильтр, обеспечившие заданные параметры воздуха для системы кондиционирования кабины экипажа и охлаждения оборудования по температуре, влажности и чистоте. Все эти разработки были учтены при проектировании Су-27.

На Су-27 температурные условия БРЭО и подвесок не могли быть обеспечены системами охлаждения предыдущих поколений самолетов. Кроме того, учитывая высокие скоростные и маневренные качества Су-27, требовалось решить задачу регулирования и поддержания заданных величин давления в кабине экипажа и системе наддува блоков БРЭО, а также обеспечение охлаждения БРЛС. Проблему охлаждения БРЭО решили введением системы жидкостного охлаждения антифризом с последующим охлаждением его топливом в топливо-жидкостном теплообменнике, установленном в расходном топливном баке. Воздух для системы кондиционирования и охлаждения отбирался от 7-й ступени компрессора каждого двигателя, а затем последовательно охлаждался в воздухо-воз-душном радиаторе, топливо-воздушном радиаторе и турбохолодильной установке. Для регулирования и поддержания заданного давления в кабине экипажа разработали систему автоматического регулирования давления (САРД), включающую в себя регулятор давления, выпускной и предохранительные клапаны.

При создании указанных систем самолета было применено много новых технических решений, и эти достижения были получены на хорошо поставленной расчетной базе. К примеру, оптимизация массы систем кондиционирования и охлаждения была проведена на основе тепловых и гидравлических расчетов системы с учетом сжимаемости воздуха, массы системы, массы затрат топлива на отбор воздуха от компрессора двигателя и провоз конструкции системы в полете. Это позволило на основании анализа большого комплекса параметров выбрать схему с минимальной массой.
По новым конструктивным решениям были разработаны и внедрены:

— самокомпенсирующийся, паяный с высокой степенью надежности от разрушения коллектор отбора от двигателя воздуха с температурой до 600°С и давлением до 23 атм.;

— продув воздухо-воздушного теплообменника от скоростного напора с эжекторной продувкой при работе системы на земле;

— сетевой регулятор давления воздуха, отбираемого от двигателя, совмещенный с устройством аварийной отсечки воздуха;

— способ использования топлива из расходного бака в качестве хладагента для охлаждения: воздуха СКВ, гидросмеси и масла для привод-генератора, с последующим его охлаждением от забортного воздуха;

— двухступенчатая система отделения конденсата из охлаждаемого воздуха;

— система распределения воздуха от одного источника между герметичной кабиной и негерметичными отсеками самолета;

Для испытаний системы кондиционирования в

1976 году в ОКБ был введен в действие натурный стенд, на котором в 1977 году были проведены заводские испытания всех вышеуказанных систем и их агрегатов.

Несколько особняком стояла задача выполнения тепловых расчетов самолета. После выпуска за подписью П.О. Сухого документа «Исходные данные для проектирования самолета Т-10», в бригаде тепловых расчетов (Начальник бригады А.С. Шерр, позднее — Н.Ф. Наумов, Ю.В. Яременко) были проведены тепловые расчеты конструкции и систем самолета. Программы для расчета температур были сделаны Ю.В. Руссо, Б.Г. Моисеевой и инженером Н.Г. Точили-ной. Апробацию программ ранее выполнили на самолетах Т-4 (изд. «100») и Су-24.

Расчеты температур конструкции и систем производилась инженерами В.В. Гладышевым и Н.Г. Точилиной (температура топливной системы). В результате, в качестве рабочего документа, на самой ранней стадии проектирования Су-27 был выпущен «Перечень температур на объекте Т-10» (В.В. Гладышев), что позволило отделам КБ учесть влияние температурных факторов для выбора материалов и проведения прочностных расчетов конструкции самолета.

Расчеты показали, что на максимальной скорости полета, соответствующей М=2,35, на высоте более 11 км, обшивка планера нагревается до 140— 150’С, температура остекления фонаря достигает 143°С, обшивка каналов воздухозаборников нагревается до 175°С. При этом, двигатель в районе форсажной камеры нагревается до 550’С, а в районе створок сопла — до 1100 С, что потребовало введения в конструкцию двигательного отсека титановых сплавов, установки экранов на стенки топливного бака N 4 и системы вентиляции для предотвращения возможных взрывов в двигательных отсеках в случае течи гидрожидкости и топлива. В высотной лаборатории отд. 23 (Начальник лаборатории А.С. Шерр) детально исследовали поведение остекления фонаря летчика с нагревом до максимальных температур под нагрузкой.

Проведение тепловых расчетов позволило резко сократить количество теплопрочностных испытаний и количество термозамеров на опытных самолетах. Если при испытаниях самолета Су-15 только в двигательном отсеке устанавливалось более 500 термопар, то при проведении соответствующих работ на Су-27 по всему самолету было установлено всего около 100 термозамеров.
Для Су-27, как высокоманевренного самолета нового поколения была задана разработка нового кислородного оборудования и снаряжения летчика. В результате был создан комплект кислородного оборудования ККО-15ЛП, включающий высотно-компенсирующий костюм нового поколения ВКК-15К и защитный шлем ЗШ-7А с кислородной маской КМ-35. Разработка аппаратуры осуществлялась на специализированных предприятиях МАП -Орехово-Зуевском КБ кислородного оборудования, производство — на заводе «Респиратор». Главный конструктор — П.И. Зима, заместители главного конструктора — Л.А. Поздеев, В.В. Каменский, С.Я. Репин, конструкторы: Б.К. Георгиевский, С.В. Ермаков,

И.М. Синев, Б.Г. Шеленков, Е.И. Апрельский. Разработчик ЗШ-7А — М3 «Звезда». Генеральный конструктор Г.И. Северин, зам. Генерального конструктора

О.И. Смотриков; ведущие специалисты: В.М. Константинов, Н.И. Дергунов, В.В. Ушинин, В.В. Абрамов; Другой интересной разработкой стал малогабаритный мнемонический кислородный индикатор ИКЖ-М разработки Энгельского ПО «Сигнал». Главный конструктор — А.И. Глухарев, зам. Главного конструктора —

Н.А. Гончаров, начальник конструкторского отдела

А.И. Колесников, конструктор П.Г. Целовальников.

Оставить комментарий

Можно использовать следующие HTML тэги:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>