УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ ОТСЕКОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к оборудованию летательных аппаратов, а именно: к устройствам для термостатирования узлов и деталей их конструкций и отсеков, в которых термоагентом является воздух.
Известно устройство содержащее теплообменник, включенный по тракту холодоносителя в продувочную линию, снабженную эжектором (SU 594676 А1, МПК В64D 13/08, опубл. 27.03.96 бюл. №9).
Недостатками этого известного устройства являются его неспособность к эффективному функционированию в широком диапазоне изменяющихся параметров набегающего потока воздуха и невысокая эффективность при низком скоростном напоре.
Наиболее близким по технической сущности и эксплуатационным качествам является устройство для термостатирования, содержащее входной узел, вихревую трубу, вход которой соединен с магистралью поступления воздуха из воздухозаборного узла, а отдельные выходы охлажденного и нагретого воздуха соединены соответственно с общими магистралями подвода охлажденного и нагретого воздуха в термостатируемые отсеки, и блок автоматического регулирования процессом термостатирования отсеков со своей контрольно-измерительной аппаратурой, установленной в контрольных точках летательного аппарата (RU 2079800 С1, МПК 6 F25В 9/02, опубл. 20.05.97 бюл. №14).
Это устройство для термостатирования способно эффективно функционировать в узком диапазоне параметров набегающего потока воздуха.
Однако это наиболее близкое к заявляемому устройство для термостатирования не способно к эффективному функционированию в широком
диапазоне изменяющихся параметров набегающего скоростного потока из-за изменения плотности воздуха.
Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении способности эффективного ее функционирования в широком диапазоне изменяющихся параметров набегающего скоростного потока забортного воздуха за счет использования автоматически регулируемых каскадно-ступенчатых схем подключения дополнительных вихревых труб.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для термостатирования отсеков летательного аппарата, содержащее воздухозаборный узел, вихревую трубу, вход которой соединен с магистралью поступления воздуха из воздухозаборного узла, а отдельные выходы охлажденного и нагретого воздуха соединены соответственно с общими магистралями подвода охлажденного и нагретого воздуха в термостатируемые отсеки, и блок автоматического регулирования процессом термостатирования отсеков со своей контрольно-измерительной аппаратурой, установленной в контрольных точках летательного аппарата, снабжено, как минимум, еще одной установленной параллельно вихревой трубе дополнительной вихревой трубой с трубопроводами подвода воздуха: трубопроводом, соединенным с магистралью поступления воздуха в устройство, и трубопроводом подвода к ней потока воздуха, предварительно охлажденного в вихревой трубе, а также с отводящими трубопроводами: одним - для отвода нагретого воздуха, связанным как с общей магистралью подвода нагретого воздуха в термостатируемые отсеки, так и с атмосферой, и другим - для отвода охлажденного воздуха, связанным как с общей магистралью подвода охлажденного воздуха в термостатируемые отсеки, так и с атмосферой, а также регулируемыми клапанаами, установленными по тракту движения воздуха на входных и выходных трубопроводах соответствующих вихревых труб и электрически связанными с блоком автоматического регулирования
процессом термостатирования отсеков, при этом, воздухозаборный узел выполнен регулируемым.
Заявляемое устройство поясняется схемой.
Устройство для термостатирования отсеков летательного аппарата содержит связанное с магистралью подвода воздуха воздухозаборное устройство 1 со своей регулируемой заслонкой 2; вихревые трубы 3, 4 и 5, каждая соответственно со своим трубопроводом 6, 7, 8, соединенным с воздухозаборным устройством 1 для подвода воздуха от магистрали его поступления в устройство, со своим соответственно трубопроводом 9, 10 и 11 отвода воздуха, нагретого соответственно в вихревых трубах 3, 4 и 5 в общую магистраль 12 подвода нагретого воздуха в термостатируемые отсеки (не показаны) или в атмосферу, со своим трубопроводом 13, 14 и 15 отвода воздуха, охлажденного соответственно в вихревых трубах 3, 4 и 5, в общую магистраль 16 подвода охлажденного воздуха в термостатируемые отсеки или в атмосферу, трубопровод 17 подвода воздуха, охлажденного в вихревой трубе 5, на вход вихревой трубы 4; трубопровод 18 подвода воздуха, охлажденного в вихревой трубе 4, на вход вихревой трубы 3; регулируемые клапана 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 и 30, установленные на соответствующих трубопроводах подвода воздуха к вихревым трубам и его отвода; и связанный с ними и с регулятором 2 входного устройства 1 блок 31 автоматического регулирования процессом термостатирования отсеков со своей контрольно-измерительной аппаратурой (не показана), установленной в контрольных точках летательного аппарата.
Устройство работает следующим образом.
Возможны 6 вариантов эффективного функционирования устройства при различных параметрах набегающего скоростного потока забортного воздуха.
При описании работы не указанные элементы устройства следует считать нормально закрытыми.
Вариант 1
хол
гор
Забортный воздух поступает через воздухозаборное устройство 1 со своей регулируемой заслонкой 2. Далее через регулируемый клапан 20 забортный воздух поступает по трубопроводу подвода воздуха 8 в вихревую трубу 5. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) поступает в трубопровод 15 и через регулируемый клапан 26 направляется в магистраль подвода холодного воздуха 16, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 27, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 29. Горячий воздух (t°) по трубопроводу 11 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30.
Вариант 2
хол
гор
Забортный воздух поступает через воздухозаборное устройство 1 со своей регулируемой заслонкой 2. Далее через регулируемый клапан 21 забортный воздух поступает по трубопроводу подвода воздуха 7 в вихревую трубу 4. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) поступает в трубопровод 14 и через регулируемый клапан 25 поступает в магистраль подвода холодного воздуха 16, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 27, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 29. Горячий воздух (t°) по трубопроводу 10 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30.
Вариант 3
хол
Забортный воздух проходит через воздухозаборное устройство 1 со своей регулируемой заслонкой 2. Далее через регулируемый клапан 19 забортный воздух поступает по трубопроводу подвода воздуха 6 в вихревую трубу 3. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°)
гор
поступает в трубопровод 13 и через регулируемый клапан 24 поступает в магистраль подвода холодного воздуха 16, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 27, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 29. Горячий воздух (t°) по трубопроводу 9 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30.
Вариант 4
хол
хол
гор
гор
Забортный воздух проходит через воздухозаборное устройство 1 со своей регулируемой заслонкой 2. Далее через регулируемый клапан 20 забортный воздух поступает по трубопроводу подвода воздуха 8 в вихревую трубу 5. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) поступает в трубопровод 15, далее в трубопровод 17 и через регулируемый клапан 23 поступает в трубопровод подвода воздуха 7 в вихревую трубу 4. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) поступает в трубопровод 14 и через регулируемый клапан 25 поступает в магистраль подвода холодного воздуха 16, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 27, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 29. Горячий воздух (t°) из вихревой трубы 5 по трубопроводу 11 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30. Горячий воздух (t°) из вихревой трубы 4 по трубопроводу 10 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30.
Вариант 5
Забортный воздух проходит через воздухозаборное устройство 1 со своей регулируемой заслонкой 2. Далее через регулируемый клапан 21 воздух поступает по трубопроводу подвода воздуха 7 в вихревую трубу 4.
хол
хол
гор
гор
После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) поступает в трубопровод 14, далее в трубопровод 18 и через регулируемый клапан 22 поступает в трубопровод подвода воздуха 6 в вихревую трубу 3. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) поступает в трубопровод 13 и через регулируемый клапан 24 поступает в магистраль подвода холодного воздуха 16, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 27, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 29. Горячий воздух (t°) из вихревой трубы 3 по трубопроводу 9 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30. Горячий воздух (t°) из вихревой трубы 4 по трубопроводу 10 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30.
Вариант 6
хол
хол
хол
гор
Забортный воздух проходит через воздухозаборное устройство 1 со своей регулируемой заслонкой 2. Далее через регулируемый клапан 20 воздух поступает по трубопроводу подвода воздуха 8 в вихревую трубу 5. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) поступает в трубопровод 15, далее в трубопровод 17 через регулируемый клапан 23 поступает в трубопровод подвода воздуха 7 в вихревую трубу 4. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) из вихревой трубы 4 поступает в трубопровод 14, далее в трубопровод 18 через регулируемый клапан 22 поступает в трубопровод подвода воздуха 6 в вихревую трубу 3. После разделения потока воздуха в ней холодный воздух (t°) из вихревой трубы 3 поступает в трубопровод 13 и через регулируемый клапан 24 поступает в магистраль подвода холодного воздуха 16, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 27, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 29. Горячий воздух (t°) из вихревой трубы 3 по
гор
гор
трубопроводу 9 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30. Горячий воздух (t°) из вихревой трубы 4 по трубопроводу 10 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30. Горячий воздух (t°) из вихревой трубы 5 по трубопроводу 11 поступает в магистраль подвода горячего воздуха 12, а из нее - либо в атмосферу через регулируемый клапан 28, либо в термостатируемый отсек через регулируемый клапан 30.
Предложенное устройство с совокупностью его существенных признаков обеспечивает эффективное функционирование в широком диапазоне изменяющихся параметров набегающего скоростного потока забортного воздуха за счет использования автоматически регулируемых каскадно-ступенчатых схем подключения дополнительных вихревых труб.
Предложенное устройство успешно прошло заводские испытания и готовиться к внедрению на предприятиях аэрокосмического комплекса.