RU44517U1 - UNCONDITIONED OXYGEN AIRCRAFT SYSTEM - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к системам жизнеобеспечения экипажей высотных летательных аппаратов, более конкретно, к кислородным системам, и может быть использована с целью снижения массы и улучшения их эксплуатационных характеристик на высокоманевренных самолетах: истребителях, штурмовиках, перехватчиках. Задачей полезной модели является разработка такой конструкции кислородной системы самолета, которая позволила бы улучшить ее технико-эксплуатационные характеристики: повышение надежности, упрощение обслуживания, уменьшение габаритов. Согласно полезной модели, поставленная цель достигается тем, что в безбалонную кислородную систему самолета, оборудованного гермокабиной с катапультируемыми креслами для членов экипажа и высотно-компенсирующими костюмами, содержащую бортовую кислорододобывающую установку (БКДУ), включающую газоанализатор, соединенный с гермокабиной через штуцер кабины с помощью шланга уравнительной линии, имеющего малое гидравлическое сопротивление, сигнализатор давления и электронную управляющую систему (ЭУС); устройство воздухоподготовки, на вход которого подается сжатый воздух от компрессора двигателя; кислородный прибор (КП), связанный своим входом с выходом БКДУ, а выходом - с кислородной маской члена экипажа; кислородную систему катапультного кресла (КСКК), при этом, связь БКДУ с КП выполнена из The utility model relates to the life support systems of crews of high-altitude aircraft, and more specifically, to oxygen systems, and can be used to reduce weight and improve their performance on highly maneuverable aircraft: fighters, attack aircraft, and interceptors. The objective of the utility model is the development of such a design of the oxygen system of the aircraft, which would improve its technical and operational characteristics: improving reliability, simplifying maintenance, reducing the size. According to the utility model, the goal is achieved by the fact that in the oxygen-free oxygen system of the aircraft, equipped with a pressurized cabin with ejected seats for crew members and high-altitude-compensating suits, containing an onboard oxygen production unit (BKDU), including a gas analyzer connected to the pressurized cabin through the cockpit fitting with a hose an equalizing line having low hydraulic resistance, a pressure switch and an electronic control system (ESM); an air preparation device, the input of which is supplied with compressed air from the engine compressor; an oxygen device (KP), connected at its entrance to the BKDU exit, and the exit - with an oxygen mask of a crew member; the oxygen system of the ejection seat (KSKK), while the connection BKDU with KP is made of

дыхание (ДПГД), выполненного с двумя выходными штуцерами, связанными основным и дополнительным шлангами подачи кислорода с согласующим устройством КП; Кроме того, устройство воздухоподготовки выполнено в виде автономного узла, выход которого содержит два штуцера, один из которых связан трубопроводом со входом БКДУ, а другой - связан с противоперегрузочным устройством высотно-компенсирующего костюма; связь устройства воздухоподготовки с противоперегрузочным устройством высотно-компенсирующего костюма выполнена с помощью трубопровода, подключенного ко входу автомата давления, выполненного с двумя выходными штуцерами, один из которых соединен с трубопроводом противоперегрузочного снаряжения, а другой - через последовательно соединенные синхронизирующий трубопровод, регулятор давления, шланг избыточного давления связан с кислородной маской.breathing (DPGD), performed with two outlet fittings connected by the main and additional oxygen supply hoses with the matching device KP; In addition, the air preparation device is made in the form of an autonomous unit, the output of which contains two fittings, one of which is connected by a pipeline to the BKDU input, and the other is connected to an anti-loading device of a high-altitude compensating suit; the connection of the air preparation device with the anti-overload device of the high-altitude compensating suit is made using a pipeline connected to the input of a pressure switch made with two outlet fittings, one of which is connected to the pipeline of the anti-overload equipment, and the other through a synchronization pipeline, pressure regulator, and excess hose connected in series pressure is associated with an oxygen mask.

Description

Область техники.The field of technology.

Полезная модель относится к системам жизнеобеспечения экипажей высотных летательных аппаратов, более конкретно, к кислородным системам, и может быть использована с целью снижения массы и улучшения их эксплуатационных характеристик на высокоманевренных самолетах: истребителях, штурмовиках, перехватчиках.The utility model relates to the life support systems of crews of high-altitude aircraft, and more specifically, to oxygen systems, and can be used to reduce weight and improve their performance on highly maneuverable aircraft: fighters, attack aircraft, and interceptors.

Уровень техники.The level of technology.

Известны «Способ и устройство для подачи дыхательного газа в аварийную кислородную систему, в частности, для самолета» Фирмы DAIMLER-BENZ AEROSPACE AIRBUS GMBH. Устройство включает газогенератор для производства обогащенного кислородом газа из окружающего воздуха, воздуха, отбираемого от двигателя, или из воды. Смесительная установка вырабатывает дыхательный газ, подаваемый в бортовую сеть, и от нее - в дыхательные маски. (См. патент США №5809999, кл. НКИ 244/118.5, 1998 г.)The well-known "Method and device for supplying respiratory gas to the emergency oxygen system, in particular for aircraft" Company DAIMLER-BENZ AEROSPACE AIRBUS GMBH. The device includes a gas generator for producing oxygen-enriched gas from ambient air, air drawn from the engine, or from water. The mixing plant produces breathing gas supplied to the airborne network, and from it into breathing masks. (See US Patent No. 5809999, CL NKI 244 / 118.5, 1998)

Известна типовая безбалонная кислородная система самолета, раскрытая в европейском патенте фирмы THE BOEING COMPANY, выданном на «Устройство для предупреждения пилота о выходе из строя системы жизненной Known for the standard oxygen-free oxygen system of an aircraft, disclosed in the European patent of THE BOEING COMPANY, issued to "Device for warning the pilot about the failure of the vital system

поддержки», включающую бортовую кислорододобывающую установку (БКДУ), сообщающуюся через дыхательное клапанное устройство с дыхательным командным регулятором для подачи производимого обогащенного кислородом дыхательного газа. Выход дыхательного командного регулятора связан трубопроводом с масками для людей. (См. ЕР 0364283, кл. МКИ B 64 D 13/00, А 62 В 7/14, 1990 г.).support ”, including an onboard oxygen production unit (BKDU), communicating through a breathing valve device with a breathing command regulator for supplying produced oxygen-enriched breathing gas. The outlet of the respiratory command regulator is connected by a pipeline with masks for people. (See EP 0364283, CL MKI B 64 D 13/00, A 62 B 7/14, 1990).

Известные системы предназначены для аварийного питания пассажиров и не приспособлены для обеспечения пилотов скоростных высотных маневренных самолетов.Known systems are designed for emergency power passengers and are not adapted to provide pilots of high-speed high-altitude maneuverable aircraft.

Известны кислородные системы, предназначенные для обеспечения пилотов скоростных высотных маневренных самолетов. Кислородная система самолетостроительной фирмы «ОКБ «Сухой» включает бортовой комплекс кислородного прибора, кресельную систему кислородного питания, бортовой запас газообразного кислорода (обычно - в кислородных баллонах) и кислородные маски. Бортовой комплект кислородного оборудования используется в качестве аварийного средства питания экипажа кислородом в процессе снижения до безопасной высоты и кратковременно на высотах до практического потолка при катапультировании с автоматическим переключением на питание кислородом от блока кислородного оборудования кресла. При этом, кислородные баллоны соединены через кислородные приборы с кислородными масками и с камерами натяжного устройства высотно-компенсирующего костюма посредством последовательно соединенных кислородного вентиля, кислородного редуктора, автомата давления, регулятора подачи, причем полость низкого давления кислородного Known oxygen systems designed to provide pilots of high-speed high-altitude maneuverable aircraft. The oxygen system of the Sukhoi Design Bureau aircraft company includes an on-board complex of an oxygen device, an armchair oxygen supply system, an on-board supply of gaseous oxygen (usually in oxygen cylinders) and oxygen masks. An on-board set of oxygen equipment is used as an emergency means of supplying oxygen to the crew during the descent to a safe height and briefly at heights to the practical ceiling when ejecting with automatic switching to oxygen supply from the oxygen equipment block of the chair. At the same time, oxygen cylinders are connected through oxygen devices to oxygen masks and to the chambers of the tension device of the high-altitude compensating suit by means of a series-connected oxygen valve, oxygen reducer, pressure switch, flow regulator, and the low-pressure oxygen cavity

прибора соединена с корпусом индикатора. (См. патент РФ №2207968, В 64 С 30/00, 2003 г.).the device is connected to the indicator housing. (See RF patent No. 2207968, B 64 C 30/00, 2003).

Вышеописанная система относится к так называемым баллонным системам, недостатками которых являются большая масса, ограниченный запас кислорода.The above system refers to the so-called balloon systems, the disadvantages of which are a large mass, a limited supply of oxygen.

Известна безбалонная кислородная система самолета система жизненной поддержки экипажа самолета, раскрытая в европейском патенте фирмы NORMALAIR-GARRETT (HOLDINGS) LIMITED (Великобритания) ЕР 0321140, кл. МКИ B 64 D 13/00, 1989 г.Known cylinder-free oxygen system of the aircraft life support system for the crew of the aircraft, disclosed in the European patent of the company NORMALAIR-GARRETT (HOLDINGS) LIMITED (Great Britain) EP 0321140, class. MKI B 64 D 13/00, 1989

Система содержит бортовую кислорододобывающую установку (БКДУ), на вход которой подается сжатый воздух от компрессора двигателя, а выход - сообщен через дыхательное клапанное устройство с дыхательным командным регулятором дыхательного автомата (кислородным прибором -КП) для подачи производимого обогащенного кислородом дыхательного газа. Кроме того, дыхательный газ подается также в герметичный запасной контейнер. Как правило, БКДУ включает устройство воздухоподготовки, очищающее воздух, поступающий от компрессора двигателя.The system contains an onboard oxygen production unit (BKDU), the input of which is supplied with compressed air from the engine compressor, and the output is communicated through a breathing valve device with a breathing command regulator of a breathing machine (oxygen device-KP) to supply the produced oxygen-rich breathing gas. In addition, breathing gas is also supplied to a sealed replacement container. As a rule, BKDU includes an air preparation device that purifies the air coming from the engine compressor.

Концентрация кислорода в производимом газе определяется датчиком концентрации газа, вырабатывающем сигнал для электронной управляющей системы (ЭУС). ЭУС вырабатывает сигналы для переключения управляющего клапана, управляющего подачей производимого газа к дыхательному автомату от БКДС или от запасного контейнера. ЭУС вырабатывает также сигналы для зарядного клапана, обеспечивающего зарядку запасного контейнера от БКДС. Дыхательный командный регулятор дыхательного автомата поставляет вырабатываемый газ от БКДС или от запасного The oxygen concentration in the produced gas is determined by the gas concentration sensor, which generates a signal for the electronic control system (EUS). The EMC generates signals for switching the control valve that controls the supply of produced gas to the breathing machine from the BKDS or from the spare container. The ESM also generates signals for the charging valve, which charges the spare container from the BKDS. The respiratory command regulator of the breathing machine delivers the generated gas from the BKDS or from the reserve

контейнера для смешивания с кабинным воздухом для выработки дыхательной смеси, соответствующей физиологическим требованиям во всех условиях эксплуатации, как в нормальном, так и в аварийном режимах, и, особенно, для обеспечения длительного дыхания на уровне моря от запасного контейнера, когда БКДС не работает. Выход дыхательного автомата с помощью трубопровода подсоединен к дыхательной маске члена экипажа. Кроме того, система содержит устройство индикации.a container for mixing with cabin air to produce a respiratory mixture that meets physiological requirements in all operating conditions, both in normal and emergency conditions, and, especially, to ensure prolonged breathing at sea level from a spare container when the BKDS is not working. The outlet of the breathing machine using a pipeline is connected to the breathing mask of a crew member. In addition, the system includes an indication device.

Вышеупомянутая система предусматривает смешивание газа, полученного БКДУ с кабинным воздухом, что ухудшает ее характеристики.The aforementioned system provides for the mixing of gas obtained by the BKDU with cabin air, which degrades its performance.

Известна безбалонная кислородная система самолета фирмы Carleton Life Support Systems Inc., устанавливаемая на самолетах F-14, F-15, F-16, F/A-18 и др. Система включает концентратор кислорода (аналог БКДУ), сообщенный с компрессором двигателя и вырабатывающий обогащенную кислородом дыхательную смесь, кабинное клапанное устройство с запасным кислородным контейнером, кислородный регулятор, связанный трубопроводом с кислородной маской члена экипажа через согласующее устройство, к которому также подсоединен трубопровод кислородной системы катапультируемого кресла, выполненный в виде кислородного баллона, установленного на боковой поверхности катапультируемого кресла.Known oxygen-free oxygen system of the aircraft company Carleton Life Support Systems Inc., installed on aircraft F-14, F-15, F-16, F / A-18, etc. The system includes an oxygen concentrator (analogue BKDU), in communication with the engine compressor and generating an oxygen-enriched breathing mixture, a cockpit valve device with a spare oxygen container, an oxygen regulator connected by a pipe to the crew member’s oxygen mask through a matching device, to which the oxygen catapultation system oxygen pipeline is also connected weakly configured as an oxygen bottle mounted on the side surface of the ejection seat.

Система также снабжена устройством индикации, вырабатывающим предупреждающий сигнал о снижении давления в кислородной системе. (Смотри рекламное описание « F-16 OBOGS « фирмы Carleton Life Support Systems Inc.).The system is also equipped with an indication device that generates a warning signal about a decrease in pressure in the oxygen system. (See the “F-16 OBOGS” ad from Carleton Life Support Systems Inc.).

В известной кислородной системе отсутствует сигнализация о поступлении кислорода к маске летчика от запасного контейнера, что не позволяет летчику адекватно оценивать складывающуюся обстановку и принимать правильное решение, поскольку, как правило, запасные контейнеры рассчитаны на ограниченный срок работы, в течение которого летчик должен снизиться до безопасной высоты. Кроме того, кислородный баллон, установленный на боковой поверхности катапультируемого кресла, затрудняет катапультирование из-за увеличения габаритов кресла.In the known oxygen system, there is no alarm about the oxygen supply to the pilot's mask from the spare container, which does not allow the pilot to adequately assess the prevailing situation and make the right decision, since, as a rule, the spare containers are designed for a limited period of time, during which the pilot must decrease to safe heights. In addition, an oxygen cylinder mounted on the side surface of the ejection chair makes it difficult to eject due to the increase in the dimensions of the chair.

Все это приводит к ухудшению технико-эксплуатационных характеристик кислородных систем за счет снижения достоверности системы индикации о их работе, усложнения обслуживания, увеличения габаритов катапультируемого кресла.All this leads to a deterioration of the technical and operational characteristics of oxygen systems by reducing the reliability of the display system about their work, complicating maintenance, increasing the size of the ejected seat.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of a utility model.

Задачей полезной модели является разработка такой конструкции кислородной системы самолета, которая позволила бы улучшить ее технико-эксплуатационные характеристики: повышение надежности, упрощение обслуживания, уменьшение габаритов.The objective of the utility model is the development of such a design of the oxygen system of the aircraft, which would improve its technical and operational characteristics: improving reliability, simplifying maintenance, reducing the size.

Согласно полезной модели, поставленная цель достигается тем, что в безбалонную кислородную систему самолета, оборудованного гермокабиной с катапультируемыми креслами для членов экипажа и высотно-компенсирующими костюмами, содержащую бортовую кислорододобывающую установку (БКДУ), включающую газоанализатор, соединенный с According to the utility model, the goal is achieved by the fact that in the oxygen-free oxygen system of the aircraft, equipped with a pressurized cabin with ejected seats for crew members and altitude-compensating suits, containing an on-board oxygen production unit (BKDU), including a gas analyzer connected to

гермокабиной через штуцер кабины с помощью шланга уравнительной линии, имеющего малое гидравлическое сопротивление, сигнализатор давления и электронную управляющую систему (ЭУС); устройство воздухоподготовки, на вход которого подается сжатый воздух от компрессора двигателя; кислородный прибор (КП), связанный своим входом с выходом БКДУ, а выходом - с кислородной маской члена экипажа; кислородную систему катапультного кресла (КСКК), при этом, связь БКДУ с КП выполнена из последовательно соединенных выходного шланга БКДУ, обратного клапана, шланга, датчика подачи газа на дыхание (ДПГД), выполненного с двумя выходными штуцерами, связанными основным и дополнительным шлангами подачи кислорода к КП;pressurized cabin through the cockpit fitting using an equalizing line hose having low hydraulic resistance, a pressure signaling device and an electronic control system (EUS); an air preparation device, the input of which is supplied with compressed air from the engine compressor; an oxygen device (KP), connected at its entrance to the BKDU exit, and the exit - with an oxygen mask of a crew member; the oxygen system of the ejection seat (KSKK), in this case, the connection between the BKDU and the KP is made from the BKDU outlet hose, a check valve, a hose, a breathing gas supply sensor (DPGD) connected in series with two outlet fittings connected by the main and additional oxygen supply hoses to KP;

устройство воздухоподготовки, выполненное в виде автономного узла, снабженного одним входом и двумя выходами, один из которых связан трубопроводом со входом БКДУ, а другой - связан с противоперегрузочным устройством высотно-компенсирующего костюма; связь устройства воздухоподготовки с противоперегрузочным устройством высотно-компенсирующего костюма выполнена с помощью трубопровода, подключенного ко входу автомата давления, выполненного с двумя выходными штуцерами, один из которых соединен с трубопроводом противоперегрузочного снаряжения, а другой - через последовательно соединенные синхронизирующий трубопровод, регулятор давления, шланг избыточного давления связан с кислородной маской, введен дополнительный сигнализатор давления, подключенный к магистрали подачи газа на дыхание между обратным клапаном и ДПГД для выдачи на монитор летчика an air preparation device made in the form of an autonomous unit equipped with one input and two outputs, one of which is connected by a pipeline to the BKDU input, and the other is connected to an anti-overload device of a high-altitude compensating suit; the connection of the air preparation device with the anti-overload device of the high-altitude compensating suit is made using a pipeline connected to the input of a pressure switch made with two outlet fittings, one of which is connected to the pipeline of the anti-overload equipment, and the other through a synchronization pipeline, pressure regulator, and excess hose connected in series pressure is connected to the oxygen mask, an additional pressure switch is introduced, connected to the gas supply line to Haniyeh between the check valve and for issuing DPGD monitor pilot

сигнала о включении подачи кислорода от аварийной системы КСКК, а кислородная система катапультного кресла, выполнена установленной в профилированной подушке катапультируемого кресла.a signal to turn on the oxygen supply from the KSCS emergency system, and the oxygen system of the ejection seat is made installed in the profiled cushion of the ejection seat.

Такое выполнение кислородной системы позволяет улучшить ее технико-эксплуатационные характеристики: повышение надежности системы индикации, упрощение обслуживания, уменьшение габаритов.This embodiment of the oxygen system allows to improve its technical and operational characteristics: improving the reliability of the display system, simplifying maintenance, reducing the size.

Описание чертежа.Description of the drawing.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема кислородной системы для одноместного самолета.The utility model is illustrated by the drawing, which shows the structural diagram of the oxygen system for a single-seat aircraft.

Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.

В соответствии с полезной моделью безбалонная кислородная система самолета, оборудованного гермокабиной с катапультируемыми креслами для членов экипажа и высотно-компенсирующими костюмами, реализуется следующим образом.In accordance with the utility model, the oxygen-free oxygen system of an aircraft equipped with a pressurized cabin with ejected seats for crew members and altitude-compensating suits is implemented as follows.

Система включает (см. Фиг.1):The system includes (see Figure 1):

- бортовую кислорододобывающую установку (БКДУ) - 1;- airborne oxygen production unit (BKDU) - 1;

- устройство воздухоподготовки (УВП) - 2;- air preparation device (UVP) - 2;

- штуцер кабины - 3;- cabin fitting - 3;

- кислородный прибор (КП) - 4;- oxygen device (KP) - 4;

- регулятор давления (РД) - 5;- pressure regulator (RD) - 5;

- кислородную систему катапультного кресла (КСКК) - 6;- The oxygen system of the ejection seat (KSKK) - 6;

- датчик подачи газа на дыхание (ДПГД) - 7;- gas supply sensor for breathing (DPGD) - 7;

- шланг подачи кислорода к КП - 8;- oxygen supply hose to KP - 8;

- шланг избыточного давления - 9;- hose overpressure - 9;

- шланг ДПГД - 10;- hose DPGD - 10;

- автомат давления (АД) - 11;- automatic pressure (AD) - 11;

- Сигнализатор давления - 12;- Pressure signaling device - 12;

- обратный клапан - 13;- check valve - 13;

- входной шланг БКДУ - 14;- BKDU inlet hose - 14;

- выходной шланг БКДУ - 15;- BKDU outlet hose - 15;

- сливной шланг БКДУ - 16;- drain hose BKDU - 16;

- шлаг уравнительной линии - 17;- equalizer line barrier - 17;

- трубопровод противоперегрузочного снаряжения - 18;- pipeline anti-overload equipment - 18;

- синхронизирующий трубопровод - 19;- synchronizing pipeline - 19;

- штуцер сброса - 20;- discharge fitting - 20;

- трубопровод - 21.- pipeline - 21.

Кроме того, система содержит: кислородные маски членов экипажа, электрическую систему управления агрегатами, бортовую систему индикации, другие необходимые для функционирования соединительные трубопроводы, арматуру, крепежные, монтажные устройства и элементы (на черт. не показано).In addition, the system contains: oxygen masks for crew members, an electrical control system for the units, an on-board display system, other connecting pipelines, fittings, fasteners, mounting devices and elements (not shown) for operation.

Бортовая кислорододобывающая установка (БКДУ) - 1 предназначена для приготовления обогащенной кислородом дыхательной смеси из забортного воздуха, отбираемого от компрессоров самолетных двигателей. БКДУ обеспечивает дыхание двух членов экипажа на всех режимах полета, в том числе с перегрузками до 9 единиц, и при снижении в режиме планирования.On-board oxygen production unit (BKDU) - 1 is intended for the preparation of oxygen-enriched breathing mixture from outboard air taken from aircraft engine compressors. BKDU provides breathing of two crew members in all flight modes, including with overloads of up to 9 units, and with a decrease in the planning mode.

Принцип действия БКДУ основан на использовании специальных синтетических сорбентов - цеолитов, способных The principle of operation of BKDU is based on the use of special synthetic sorbents - zeolites capable of

в циклическом процессе поглощать из пропускаемого через них сжатого воздуха азот, влагу, и вредные примеси, и очищаться от этих компонентов за счет периодического соединения с более разреженной забортной атмосферой, и за счет периодической обратной продувки частью продуцируемой газовой смеси. Наполненные сорбентом патроны - адсорберы поочередно соединяются с линией подачи сжатого воздуха и с окружающей средой. В определенные моменты цикла из них отбирается продуцируемая газовая смесь, - обогащенная кислородом.in a cyclic process, absorb nitrogen, moisture, and harmful impurities from the compressed air passed through them, and be cleaned of these components by periodically connecting to a more rarefied outboard atmosphere, and by periodically blowing back part of the produced gas mixture. Cartridges filled with sorbent - adsorbers are connected in turn with the compressed air supply line and with the environment. At certain points in the cycle, the produced gas mixture, enriched with oxygen, is taken from them.

Контроль содержания кислорода в продуцируемой дыхательной смеси осуществляет входящий в БКДУ газоанализатор, использующий метод измерения парциального давления кислорода с применением твердоэлектролитной ячейки на основе двуокиси циркония.The oxygen content in the produced respiratory mixture is controlled by a gas analyzer included in the BCDU using the method of measuring the partial pressure of oxygen using a solid electrolyte cell based on zirconium dioxide.

Контроль избыточного давления продуцируемой дыхательной смеси осуществляет входящий в состав БКДУ сигнализатор давления. Сигнализатор БКДУ выдает информацию об отказе, если избыточное давление ниже установленного уровня.The overpressure of the produced respiratory mixture is controlled by the pressure signaling device included in the BKDU. The alarm device BKDU gives information about the failure if the overpressure is below the set level.

Электронный блок БКДУ обеспечивает выдачу электрокоманд в виде периодических импульсов постоянного тока на электромагниты блока распределительных клапанов для управления процессом. (На чертеже не показано).The electronic control unit BKDU provides the issuance of electrical commands in the form of periodic pulses of direct current to the electromagnets of the control valve block to control the process. (Not shown in the drawing).

Электронный блок воспринимает показания газоанализатора парциального давления кислорода и показания сигнализатора давления дыхательной газовой смеси и выдает в бортовую систему индикации сигналы:The electronic unit receives the readings of the gas analyzer of the partial pressure of oxygen and the readings of the pressure signaling device of the respiratory gas mixture and issues signals to the on-board display system:

- «выход на режим»;- “exit to the mode”;

- «кислород - норма»;- “oxygen is the norm”;

- «кислород - отказ»;- “oxygen - failure”;

- «текущее значение парциального давления кислорода».- "the current value of the partial pressure of oxygen."

Для различения электронным блоком наземных и полетных условий в БКДУ от ботовой системы выдается сигнал «земля». Газоанализатор должен измерять парциальное давление кислорода при абсолютном (барометрическом) давлении в измерительной камере датчика, соответствующем давлению воздуха в кабине. Поэтому, газоанализатор соединяется с гермокабиной через штуцер кабины - 3 с помощью шланга уравнительной линии - 17, который должен иметь малое гидравлическое сопротивление. С этой же линией соединяется статическая полость сигнализатора избыточного давления (На чертеже не показано).To distinguish between the ground and flight conditions by the electronic unit, a signal “ground” is issued from the bot system in the control room. The gas analyzer must measure the partial pressure of oxygen at the absolute (barometric) pressure in the measuring chamber of the sensor, corresponding to the air pressure in the cabin. Therefore, the gas analyzer is connected to the pressurized cabin through the cockpit fitting - 3 with the help of the equalization line hose - 17, which should have low hydraulic resistance. The static cavity of the overpressure alarm is connected to the same line (not shown in the drawing).

Устройство воздухоподготовки (УВП) - 2 выполнено в виде автономного узла и предназначено для очистки сжатого воздуха, поступающего от компрессоров двигателей и подводимого к бортовой кислорододобывающей установке и к автоматам давления противоперегрузочного устройства. УВП снабжен одним входом и двумя выходами, один из которых связан трубопроводом со входом БКДУ, а другой - связан с противоперегрузочным устройством высотно-компенсирующего костюма через автомат давления- 11. УВП состоит из крана сброса конденсата с электроприводом и фильтра (на черт. не показано). Кран сброса конденсата установлен на входе УВП, связанном с трубопроводом подачи сжатого воздуха от двигателя. Два выхода крана сброса конденсата сообщаются соответственно с дренажным трубопроводом со штуцером сброса - 20 и входом фильтра. Электромеханизм привода сброса конденсата состоит из электродвигателя, редуктора и блока микровыключателей, The air preparation device (UVP) - 2 is made in the form of an autonomous unit and is intended for the purification of compressed air coming from engine compressors and supplied to the on-board oxygen production unit and to the pressure control devices of the anti-overload device. The UVP is equipped with one input and two outputs, one of which is connected by a pipeline to the BKDU input, and the other is connected to the anti-loading device of the high-altitude compensating suit through a pressure automatic device 11. The UVP consists of an electric condensate discharge valve and a filter (not shown ) The condensate drain valve is installed at the inlet of the air intake unit connected to the compressed air supply line from the engine. Two outputs of the condensate drain valve are connected respectively with a drainage pipe with a discharge fitting - 20 and a filter inlet. The electromechanism of the condensate discharge drive consists of an electric motor, a gearbox and a block of microswitches,

служащего для автоматического отключения электродвигателя после поворота крана и для выдачи сигналов в крайних положениях выходного вала. Кран сброса конденсата по командам от бортовой автоматики обеспечивает переключение подачи сжатого воздуха с дренажного трубопровода на вход фильтра и обратно. Воздух поступающий в фильтр очищается от капельной влаги и аэрозолей, в том числе от отравляющих веществ. Очищенный воздух через выход фильтра поступает во входной шланг БКДУ 14 и трубопровод противоперегрузочного устройства (ППУ) -18 через автомат давления(АД) - 11. Капельная влага дренируется из фильтра через штуцер сброса.serving to automatically turn off the motor after turning the crane and to issue signals in the extreme positions of the output shaft. The condensate discharge valve, according to commands from the on-board automation, provides switching the compressed air supply from the drain pipe to the filter inlet and vice versa. The air entering the filter is cleaned of drip moisture and aerosols, including poisonous substances. The purified air through the filter outlet enters the inlet hose of the BKDU 14 and the pipeline of the anti-overload device (PPU) -18 through the automatic pressure switch (BP) - 11. Drip moisture is drained from the filter through the discharge fitting.

Со штуцером сброса - 20 связан также сливной шланг БКДУ - 16.The drain hose BKDU - 16 is also connected to the discharge fitting - 20.

Кислородный прибор (КП) - 4 выполнен в виде легкосъемного блока, установленного на разъеме коммуникаций катапультного кресла летчика, и связан трубопроводом с кислородными масками экипажа. КП-4 представляет собой регулятор, обеспечивающий подачу в кислородную маску дыхательной газовой смеси пропорционально фазам дыхания. КП- 4 также обеспечивает давление в кислородной маске, компенсирующее снижение содержания кислорода во вдыхаемой среде при разгерметизации кабины самолета, и в камерах высотного снаряжения - избыточного давления газа на большой (стратосферной) высоте - более 12км. КП выполнен в виде легкосъемного блока, устанавливаемого на разъеме коммуникаций катапультного кресла летчика.The oxygen device (KP) - 4 is made in the form of an easily removable unit mounted on the communications connector of the pilot's ejection seat and connected by a pipeline to the crew’s oxygen masks. KP-4 is a regulator that supplies the respiratory gas mixture to the oxygen mask in proportion to the phases of respiration. KP-4 also provides pressure in the oxygen mask, which compensates for the decrease in the oxygen content in the inhaled medium during depressurization of the aircraft cabin, and in the chambers of high-altitude equipment — excess gas pressure at a large (stratospheric) height — more than 12 km. KP is made in the form of an easily removable block mounted on the communications connector of the pilot's ejection seat.

К КП - 4 от БКДУ - 1 подводится дыхательная газовая смесь по двум (основной и дополнительный) шлангам подачи To KP - 4 from BKDU - 1 the respiratory gas mixture is supplied through two (main and additional) supply hoses

кислорода к КП - 8 через датчик подачи газа на дыхание - 7. Два шланга используются для обеспечения необходимой их гибкости при требуемом суммарном проходном сечении и минимальных потерях давления.oxygen to KP - 8 through the gas supply sensor for breathing - 7. Two hoses are used to provide their necessary flexibility with the required total flow area and minimal pressure loss.

Кроме того, КП - 4 связан магистралью с - кислородной системой катапультного кресла - 6, содержащей аварийный баллон с запорно-пусковым устройством, и установленной в профилированной подушке катапультируемого кресла. При этом, шланги подачи кислорода - 8 от ДПГД и от магистрали КСКК-6 подсоединены к согласующему устройству КП - 4,In addition, KP - 4 is connected by a highway to the - oxygen system of the ejection seat - 6, containing an emergency balloon with a locking and starting device, and installed in the profiled cushion of the ejection seat. At the same time, the oxygen supply hoses - 8 from the DPGD and from the KSKK-6 trunk are connected to the matching device KP - 4,

Такое выполнение шлангов позволяет уменьшить потери давления при подаче дыхательной газовой смеси при минимальном и диаметре самих шлангов, что обеспечивает надежную подачу дыхательной смеси при минимальных значениях подводимого от двигателей сжатого воздуха, имеющих место при минимальных режимах работы двигателей. При этом достигается требуемая гибкость шлангов (за счет меньшего диаметра шлангов), что обеспечивает свободу движений летчика.Such a design of hoses makes it possible to reduce the pressure loss during the supply of the respiratory gas mixture with the minimum and the diameter of the hoses themselves, which ensures reliable supply of the respiratory mixture with the minimum values of compressed air supplied from the engines, which occur at the minimum engine operating conditions. This achieves the required flexibility of the hoses (due to the smaller diameter of the hoses), which ensures freedom of movement for the pilot.

Датчик подачи газа на дыхание - 7 предназначен для регистрации наличия расхода обогащенного кислородом воздуха, подаваемого из БКДУ в высотное снаряжение для дыхания члена экипажа самолета. ДПГД включает в себе корпус с входным и двумя выходными штуцерами, струйный генератор расхода кислорода, пьезоэлектрический датчик давления и электронный преобразователь. Струйный генератор формирует колебания струи, частота которых пропорциональна расходу. Пьезоэлектрический датчик преобразует колебания струи в частоту генерируемого электрического сигнала, а электронный преобразователь The gas supply sensor for breathing - 7 is designed to detect the presence of an oxygen-enriched air flow rate supplied from the airborne control system to high-altitude equipment for breathing of a member of the aircraft crew. DPGD includes a housing with an inlet and two outlet fittings, a jet oxygen flow generator, a piezoelectric pressure sensor and an electronic transducer. The jet generator generates oscillations of the jet, the frequency of which is proportional to the flow rate. The piezoelectric sensor converts the oscillations of the jet into the frequency of the generated electrical signal, and the electronic transducer

усиливает электрический сигнал с пьезодатчика и преобразует частоту в напряжение.(На чертеже не показано). Входной штуцер ДПГД-7 связан с выходным шлангом БКДУ - 15 через шланг ДПГД - 10 и обратный клапан - 13. ДПГД - 7 выдает в бортовую систему индикации сигнал, пропорциональный расходу дыхательной газовой смеси, являющийся более надежным показателем для летчика о поступлении дыхательной смеси в КП и работоспособности системы. Между ДПГД - 10 и обратным клапаном - 13 к магистрали подачи дыхательной газовой смеси подключен дополнительный сигнализатор давления - 12. Дополнительный сигнализатор давления - 12 предназначен для выдачи на монитор летчика сигнала о включении подачи кислорода от аварийной системы КСКК-6, свидетельствующего о том, что у летчика остается ограниченное время для изменения режима полета.amplifies the electrical signal from the piezoelectric transducer and converts the frequency to voltage. (Not shown in the drawing). The DPGD-7 inlet connection is connected to the BKDU-15 outlet hose through the DPGD-10 hose and the non-return valve 13. DPGD-7 gives a signal proportional to the flow of the respiratory gas mixture to the airborne display system, which is a more reliable indicator for the pilot about the flow of the breathing mixture to KP and system performance. Between DPGD - 10 and non-return valve - 13, an additional pressure signaling device - 12 is connected to the supply line of the respiratory gas mixture. An additional pressure signaling device - 12 is intended for issuing to the pilot monitor a signal to turn on the oxygen supply from the KSCK-6 alarm system, indicating that the pilot has a limited time to change the flight mode.

Обратный клапан предотвращает истечение кислорода от КСКК в сторону БКДУThe non-return valve prevents the flow of oxygen from the BSCC towards the BKDU

Два выходных штуцера ДПГД подсоединены к двум шлангам подачи кислорода к КП - 8. Автомат давления - 11 представляет собой клапанный механизм с управляющим элементом, реагирующим на изменение линейной перегрузки в полете. Пропорционально линейной перегрузке АД-11 создает давление в камерах противоперегрузочного снаряжения летчика. АД-11 выполнен с входным штуцером, связанным трубопроводом противоперегрузочного снаряжения - 18 с УВП-2, и двумя выходными штуцерами, связанными соответственно с противоперегрузочным снаряжением летчика гибким трубопроводом противоперегрузочного снаряжения - 18 и с Two DPGD outlet fittings are connected to two oxygen supply hoses to the gearbox - 8. The pressure switch - 11 is a valve mechanism with a control element that responds to changes in linear overload in flight. In proportion to linear overload, the AD-11 creates pressure in the chambers of the pilot's anti-overload equipment. AD-11 is made with an inlet fitting connected by an anti-overload equipment pipeline - 18 with a UVP-2, and two outlet fittings connected respectively with a pilot's anti-overload equipment with a flexible anti-overload equipment pipeline - 18 and with

регулятором давления (РД)-5 синхронизирующим трубопроводом - 19. РД-5 в свою очередь шлангом избыточного давления -9 связан с кислородной маской.the pressure regulator (RD) -5 with a synchronizing pipeline - 19. RD-5, in turn, is connected to an oxygen mask with an over-pressure hose -9.

РД-5 подает сжатый воздух в кислородную маску, и выполнен таким образом, что обеспечивает заданное соотношение давлений в кислородной маске и камерах противоперегрузочного устройства.RD-5 supplies compressed air to the oxygen mask, and is designed in such a way that it provides a predetermined pressure ratio in the oxygen mask and the chambers of the anti-overload device.

Кислородная система катапультного кресла (КСКК) - 6 включает в себя аварийный источник кислорода (баллон с сжатым кислородом) и запорно-пусковое устройство и смонтирована в профилированном сидении катапультного кресла (на чертеже не показано). Включение подачи кислорода от КСКК производится автоматически при катапультировании, или вручную летчиком в случае отказа БКДУThe oxygen system of the ejection seat (KSKK) - 6 includes an emergency oxygen source (compressed oxygen cylinder) and a locking and starting device and is mounted in the profiled seat of the ejection seat (not shown in the drawing). The oxygen supply from the KSCS is turned on automatically when ejecting, or manually by the pilot in the event of a BKDU failure

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Включение системы производится после запуска вспомогательной силовой установки самолета выключателем кислородной системы скобы включения всех систем (на черт. не показано). После включения системы включается электропитание БКДУ-1, осуществляется его прогрев и юстировка. На экране бортовой системы индикации появляется сигнал «выход на режим»The system is turned on after the auxiliary power unit of the aircraft is started by the oxygen system switch, the staples for turning on all systems (not shown in the diagram). After the system is turned on, the power supply of the BKDU-1 is turned on, it is heated and adjusted. The signal “exit to the mode” appears on the screen of the on-board display system

После запуска основных двигателей самолета происходит сброс воздуха от двигателей и вспомогательной силовой установки. По сигналу от бортовой системы управления УВП - 2 переключается из состояния дренажа в режим подачи сжатого воздуха в БКДУ -1 и в автомат давления АД - 8 через фильтр, очищающий воздух от пыли аэрозолей и капельной влаги. Капельная влага выбрасывается за борт, а очищенный After starting the main engines of the aircraft, air is discharged from the engines and auxiliary power unit. Based on a signal from the on-board control system, the UVP-2 switches from the drainage state to the compressed air supply mode to the BKDU-1 and to the AD-8 pressure machine through a filter that cleans the air of dust from aerosols and drip moisture. Drip moisture is thrown overboard, and the cleaned

воздух поступает на вход БКДУ-1 и АД-8. Внутри БКДУ воздух через редуктор попадает в блок распределительных клапанов и далее в абсорберы, где разделяется на обогащенную кислородом дыхательную газовую смесь (ДГС) и на смесь обогащенную азотом. ДГС поступает через ДПГД-7 и кислородный прибор КП-4 в кислородную маску летчика, а смесь, обогащенная азотом сбрасывается в негерметичный отсек самолета.air enters the BKDU-1 and AD-8 inlet. Inside the CCU, the air through the gearbox enters the block of control valves and then into the absorbers, where it is divided into oxygen-enriched breathing gas mixture (DHA) and into the mixture enriched with nitrogen. DGS enters through the DPGD-7 and the KP-4 oxygen device into the pilot's oxygen mask, and the mixture enriched with nitrogen is discharged into the unpressurized compartment of the aircraft.

Контроль парциального давления кислорода в ДГС осуществляется входящим в состав БКДУ-1 газоанализатором. Контроль избыточного давления газа на выходе БКДУ осуществляется сигнализатором давления. Информация о состоянии ДГС от газоанализатора и от сигнализатора давления поступает в электронный блок БКДУ-1, который выдает в бортовую систему индикации сигналы:The partial pressure of oxygen in the DGS is controlled by a gas analyzer included in the BKDU-1. Control of excess gas pressure at the BKDU outlet is carried out by a pressure switch. Information about the state of the gas generator from the gas analyzer and from the pressure switch comes to the electronic unit BKDU-1, which issues the following signals to the on-board display system:

- «выход на режим» - в течение определенного времени, после включения электропитания БКДУ - 1;- “exit to the mode” - for a certain time, after switching on the power supply BKDU - 1;

- «кислород - норма» - при нормированном парциальном давлении кислорода в ДГС на земле и в полете;- “oxygen is the norm” - at the normalized partial pressure of oxygen in the gas-pressure generator on the ground and in flight;

- «кислород - отказ» - при выходе значения парциального давления кислорода из нормированного диапазона в течении установленного промежутка времени.- “oxygen - failure” - when the partial oxygen pressure value leaves the normalized range for a specified period of time.

Сигнал о наличии подачи ДГС к кислородным приборам поступает от датчика ДПГД-7. При нормальной работе «легочного автомата» кислородного прибора - 4 и расходе ДГС через него ДПГД-7 выдает изменяющийся по фазам дыхания сигнал, отображаемый бортовой системой индикации. При отказе легочного автомата в открытом положении или при включении непрерывной подачи(с помощью рукоятки кислородного прибора) ДПГД-7 выдает непрерывный сигнал The signal about the presence of the supply of DGS to oxygen devices comes from the DPGD-7 sensor. During normal operation of the “pulmonary automaton” of the oxygen device - 4 and the DGS flow rate through it, the DPGD-7 generates a signal that varies in phases of respiration and is displayed by the on-board display system. When the pulmonary machine fails in the open position or when the continuous supply is turned on (using the handle of the oxygen device), the DPGD-7 gives a continuous signal

максимального уровня. При отказе легочного автомата в закрытом положении, или при отсутствии подачи ДГС - выдается непрерывный сигнал минимального уровня.maximum level. In case of failure of the pulmonary automaton in the closed position, or in the absence of the supply of DGS - a continuous signal of a minimum level is issued.

Кислородная система катапультного кресла КСКК-6 обеспечивает как ручное так и автоматическое включение - от бортовой системы управления:The oxygen system of the ejection seat KSKK-6 provides both manual and automatic inclusion - from the onboard control system:

- в случае разгерметизации кабины с понижением в ней барометрического давления до уровня, соответствующего «высоте» в кабине более 8км. и получении при этом от БКДУ сигнала «кислород - отказ»;- in the case of depressurization of the cabin with a decrease in the barometric pressure in it to a level corresponding to the "height" in the cabin of more than 8 km. and at the same time receiving from the BCDU the signal “oxygen - failure”;

- при высоте в кабине более 10 км.- with a cabin height of more than 10 km.

Одновременно с включением КСКК бортовая автоматика выдает в систему индикации сигнал «аварийный кислород».Simultaneously with switching on the KSCK, the on-board automation issues an alarm oxygen signal to the display system.

При катапультировании подача кислорода от КСКК включается автоматически с помощью механического устройства.When ejecting, the oxygen supply from the BSCC is automatically switched on using a mechanical device.

После завершения полета и остановки двигателей бортовая система управления обеспечивает обратное переключение крана сброса конденсата УВП - 2 в положение дренажа.After the flight is completed and the engines are stopped, the on-board control system provides reverse switching of the UVP - 2 condensate discharge valve to the drainage position.

Такое выполнение бортовой кислородной системы позволяет получить по сравнению с существующими балонными системами следующие преимущества:This embodiment of the onboard oxygen system allows to obtain the following advantages in comparison with existing balloon systems:

- отсутствуют бортовые кислородные баллоны и соответственно, не требуется заправка системы кислородом перед полетом;- there are no onboard oxygen cylinders and, accordingly, the system is not charged with oxygen before flight;

- продолжительность полета не ограничивается запасом кислорода в системе;- the flight duration is not limited by the oxygen supply in the system;

- уменьшение массы, габаритов и трудоемкости оперативного обслуживания системы.- reducing the weight, size and complexity of the operational maintenance of the system.

Claims (1)

Безбалонная кислородная система самолета, оборудованного гермокабиной с катапультируемыми креслами для членов экипажа и высотно-компенсирующими костюмами, содержащая бортовую кислорододобывающую установку (БКДУ), включающую газоанализатор, соединенный с гермокабиной через штуцер кабины с помощью шланга уравнительной линии, имеющего малое гидравлическое сопротивление, сигнализатор давления и электронную управляющую систему (ЭУС); устройство воздухоподготовки, на вход которого подается сжатый воздух от компрессора двигателя; кислородный прибор (КП), связанный своим входом с выходом БКДУ, а выходом - с кислородной маской члена экипажа; кислородную систему катапультного кресла (КСКК), при этом: связь БКДУ с КП выполнена из последовательно соединенных выходного шланга БКДУ, обратного клапана, датчика подачи газа на дыхание (ДПГД), выполненного с двумя выходными штуцерами, связанными основным и дополнительным шлангами подачи кислорода к КП; устройство воздухоподготовки выполнено в виде автономного узла, снабженного одним входом и двумя выходами, один из которых связан трубопроводом со входом БКДУ, а другой - связан с противоперегрузочным устройством высотно-компенсирующего костюма; связь устройства воздухоподготовки с противоперегрузочным устройством высотно-компенсирующего костюма выполнена с помощью трубопровода, подключенного ко входу автомата давления, выполненного с двумя выходными штуцерами, один из которых соединен с трубопроводом противоперегрузочного снаряжения, а другой - через последовательно соединенные синхронизирующий трубопровод, регулятор давления, шланг избыточного давления связан с кислородной маской, отличающаяся тем, что снабжена дополнительным сигнализатором давления, подключенным к магистрали подачи газа на дыхание между обратным клапаном и ДПГД для выдачи на монитор летчика сигнала о включении подачи кислорода от аварийной системы КСКК, а кислородная система катапультного кресла, выполнена установленной в профилированной подушке катапультируемого кресла.The oxygen-free oxygen system of an aircraft equipped with a pressurized cabin with ejected seats for crew members and high-altitude-compensating suits, containing an on-board oxygen production unit (BKDU), including a gas analyzer connected to the pressurized cabin through the cockpit fitting using an equalization hose with low hydraulic resistance, and a pressure signaling device electronic control system (EUS); an air preparation device, the input of which is supplied with compressed air from the engine compressor; an oxygen device (KP), connected at its entrance to the BKDU exit, and the exit - with an oxygen mask of a crew member; the ejection seat oxygen system (KSKK), wherein: the connection between the BKDU and the gearbox is made from the BKDU output hose, a check valve, a gas supply breathing sensor (DPGD), made with two output fittings connected by the main and additional oxygen supply hoses to the KP ; the air preparation device is made in the form of an autonomous unit equipped with one input and two outputs, one of which is connected by a pipeline to the BKDU input, and the other is connected to an anti-overload device of a height-compensating suit; The connection of the air preparation device with the anti-overload device of the high-altitude compensating suit is made using a pipeline connected to the input of a pressure switch made with two outlet fittings, one of which is connected to the pipeline of the anti-overload equipment, and the other through a synchronization pipeline, a pressure regulator, and an excess hose pressure is connected with an oxygen mask, characterized in that it is equipped with an additional pressure switch connected to m gistrali supplying breathing gas to between the check valve and for dispensing DPGD to monitor the pilot signal for the inclusion of an emergency oxygen supply system CCMA and oxygen ejection seat system is configured to set the shaped ejection seat cushion.