Пристрій системи обігріву кабін та салонів літального апарату
Винахід відноситься до галузі електрообігрівальної техніки та призначене для панельного обігріву транспортних засобів, зокрема літальних апаратів, а також для місцевого обігріву пасажирських крісел та підніжного простору. Пристрій системи обігріву містить електронагрівальні елементи для обігріву облицювання кабін, бортів, стельової частини та крісел для членів екіпажу та пасажирів. Новим є те, що кожен електронагрівальний елемент складений з двох склоподібних полотнищ: нижнього, на якому нанесена змієподібна струмопровідна тепловиділяюча доріжка з термостійкої струмопровідної полімерної композиції ТТПК-4, що характеризується негативним температурним коефіцієнтом електричного опору, і верхнього - з Електронагрівальні елементи встановлюються під чохлами спинок та подушок сидінь, у декоративних чохлах підніжних килимків, в облицювання кабін, бортів та стельової частини. Кожен електронагрівальний елемент підключений до бортової системи електропостачання. Подача електроенергії до системи обігріву здійснюється з кабіни екіпажу, з індивідуальним регулюванням інтенсивності обігріву кожного крісла та підніжної зони. Для генерування додаткової електроенергії зовнішня поверхня обшивки агрегатів літального апарату, що омітається і електризується зустрічним потоком повітря, покрита ізоляційним лаком, поверх шару якого нанесені пов'язані з електронагрівальними елементами змієподібні доріжки з струмопровідної емалі. Технічним результатом є покращення ергономіки транспортних засобів та оптимізація витрати електроенергії. 1 з.п ф-ли, 2 іл.
Винахід відноситься до систем обігріву кабін та салонів літака.
Відомі два основні способи підтримки оптимальної температури в кабіні літака: -конвективне обігрів, коли тепле повітря підводиться безпосередньо всередину її; - панельний обігрів, заснований на теплопередачі через стінку кабіни.
Як прототип прийнятий панельний обігрів, що використовується для обігріву літаків будь-яких типів незалежно від величин їх внутрішніх обсягів.
Система обігріву кабіни або салону здійснюється шляхом теплопередачі через стінки. Цей спосіб відомий також як панельний. При ньому повітря, що відбирається від компресорів двигунів, проходить через систему регулювання температури, глушник шуму і зволожувач повітря, а потім через колектори рівномірно розподіляється по панелях і проходить по каналах, утворених сусідніми шпангоутами, теплоізоляційним шаром і внутрішньою декоративною обшивкою. Охолоджене в результаті віддачі тепла панелям повітря збирається в стельових каналах, а потім через жалюзі спадаючим потоком надходить у кабіну або салон. При цьому відбувається додатковий обігрів внаслідок конвективного теплообміну. Повітря з кабіни чи салону відводиться парканами під підлогу і далі через автоматичні регулятори тиску атмосферу. Підтримка оптимального температурного режиму в кабіні або салоні літака забезпечується автоматичними регуляторами температури. Недолік – відбір повітря від компресора двигуна знижує потужність останнього.
Закордонним аналогом заявленого технічного рішення може бути накладка на автомобільне сидіння з електропідігрівом (виробництво Гонконг, вартість однієї накладки 20 доларів США). Накладка на подушку сидіння або спинку крісла забезпечує підігрів крісла до 15 o за 90 з при підключенні в гніздо прикурювача за допомогою універсального штекера - 12 В. 3атрати електроенергії як у магнітоли. Недолік – висока вартість однієї накладки (20 доларівСША); невисока температура підігріву.
Сутність заявленого технічного рішення полягає в утворенні системи обігріву, що містить такі вузли: - Облицювання бортів і стелі, що містить нагрівальний елемент у вигляді змієподібної струмопровідної доріжки струмопровідної доріжки; - накладки на подушку сидіння та спинку крісла, що містять нагрівальний елемент того самого типу; - підніжні килимки з нагрівальним елементом, зазначеним вище.
Нагрівальні елементи облицювання, накладок та килимка можуть бути підключені до бортової системи електропостачання. Подача електроенергії до системи обігріву здійснюється з кабіни екіпажу.
Для утворення змієподібної доріжки нагрівального елемента застосована термостійка полімерна композиція ТТПК-4 (за ТУ 245-35), створена на кафедрі полімерів Московського Університету прикладної біотехнології. ТТПК-4 може бути нанесена на поверхню фарбопультом, наливом або напиленням в електростатичному полі. Її характеристики такі: Адгезія плівки – 2 за ГОСТ 15140-78.
Стійкість плівки до різких перепадів температури від -60 до +150 o С (у циклах) – 50.
Питомий об'ємний опір – 1,510 -2 Ом м.
Твердість плівки по маятниковому приладі типу М-3 – 0,5.
Міцність плівки при ударі по приладі У-1А не менше ніж 30 за ГОСТ 4765-73.
ТТПК-4 може нагріти покриту нею поверхню при напрузі 220 В до температури 310320 o (перевірено на лабораторних зразках, що зберігаються в проблемній лабораторії Московської Академії прикладної біотехнології).
Як матеріал для утворення електроізолюючого шару передбачений електроізолюючий покривний лак УР-9130, що випускається за ТУ-10-577-75.
Адгезія плівки – 2 бали.
Електроміцність – не менше 75 кВ/мм.
Термопластичність плівки при 150 o С - не менше 150 год.
Стійкість до олії – 24 години.
Матеріал ТТПК-4 має негативний температурний коефіцієнт електричного опору.
Заявлене технічне рішення має переваги перед обраними прототипами, такими як: - технічна простота утворення нагрівального елемента; - Мінімальна вага системи; - Можливість досягнення необхідної інтенсивності тепловипромінювання; - на кожному кріслі передбачені засоби регулювання температурного режиму підігріву; - економічність системи у частині споживання електроенергії; - невисока вартість системи.
Графічне пояснення до опису наведено на фіг. 1 і 2, де фіг.1 - ілюстрація обігріву місця пілота за пропонованим; фіг.2 - ілюстрація обігріву місця пілота за передбачуваним.
Показано такі позиції: 1 - нижнє полотнище склотканини з нанесеною на його поверхні змієподібною тепловиділяючою доріжкою; 2 - верхнє полотнище склотканини.
3 - змієподібна струмопровідна тепловиділяюча доріжка; 4 - чохол підніжного килимка; 5 - чохол спинки крісла; 6 - чохол подушки крісла; Полотнища 1 і 2 склеєні між собою таким чином, щоб доріжка 3 виявилася між ними. Позиції 1, 2, 3 утворюють нагрівальний елемент. На кріслі нагрівальний елемент встановлений під чохлами 5 та 6. У підніжному килимку нагрівальний елемент поміщений у декоративному чохлі 4.
Змієподібна тевловиділяюча доріжка 3 приєднується до джгутів системи електропостачання літака за допомогою, наприклад, прямокутних шайб, що контактують з доріжкою 3, при забезпеченні надійного контакту. При пропущенні електричного струму через змієподібну доріжку виділяється 3 теплова енергія. Інтенсивність обігріву кожного крісла та підніжноїзони може регулюватися індивідуально. Нагрів поверхонь, що контактують з тілом людини (членів екіпажу або пасажирів), - не більше ніж 40 o С. Нагрів облицювання бортів і стелі - до 70 o С. Управління інтенсивністю нагрівання облицювання здійснюється з кабіни екіпажу.
Заявлений пристрій обігріву може живитися як від бортової системи електропостачання, так і джерела постійного струму, утвореного на зовнішній поверхні обшивки агрегатів планера літального апарату. При цьому використана та обставина, що поверхні, що омітаються зустрічним потоком повітря, електризуються, і для того щоб зовнішня поверхня обшивки запрацювала як джерело постійного струму, необхідно, щоб заряди статичної електрики під дією абсолютного потенціалу літака, величина якого становить 10 5 , 10 6 В, були відведені в нагрівальні елементи системи обігріву кабін та салонів літального апарату.
Зовнішнє джерело електричної енергії влаштовано в такий спосіб. Поверхні агрегатів планера, які під час польоту омітаються зустрічним потоком повітря, покриті електроізолюючим лаком, а поверх шару ізоляції нанесені за допомогою струмопровідної емалі марок АК-928 або АК-562 змієподібні доріжки, пов'язані з електронагрівачами.
Планер літака, що долає у польоті зустрічний потік повітря, може розглядатися як вітроелектростанція, потужність якої може забезпечити потреби обігріву кабін та салонів та інших систем літального апарату.
Джерела інформації 1. Пасажирський літак Бе-30. Технічний опис, книга II, частина 1У "Система опалення та вентиляції, протиобморожувач".
2. Літак Бе-103. Інженерна записка.
3. Устаткування літаків. А. П. Волкоєдов, Е.Г. Обпалений. - М:Машинобудування, 1980
5.ТУ 245-35 на ТТПК-4.
6. Журнал "Винахідник та раціоналізатор", 81-1; 83-12.
1. Пристрій системи обігріву кабін і салонів літального апарату, що містить електронагрівальні елементи для обігріву облицювання кабін, бортів, стельової частини та крісел для членів екіпажу та пасажирів, що відрізняється тим, що кожен електронагрівальний елемент складений з двох склоподібних полотнищ: нижнього, на якому струмопровідна тепловиділяюча доріжка з термостійкої струмопровідної полімерної композиції ТТПК-4, що характеризується негативним температурним коефіцієнтом електричного опору, та верхнього - ізолюючого; електронагрівальні елементи встановлені під чохлами спинок і подушок сидінь, в декоративних чохлах підніжних килимків, в облицювання кабін, бортів і стельової частини, кожен електронагрівальний елемент підключений до бортової системи електропостачання, подача електроенергії в систему обігріву здійснюється з кабіни екіпажу, інтенсивності обігріву кожного крісла та підніжної зони.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для генерування додаткової енергії для живлення електронагрівальних елементів кабіни і салону зовнішня поверхня обшивки агрегатів літального апарату, що омітається і електризується зустрічним потоком повітря, покрита ізоляційним лаком, поверх шару якого нанесені пов'язані з електроном. доріжки з струмопровідної емалі марок АК-928 або АК-562.