5) работоспособность датчиков-сигнализаторов при вибрациях и других нагрузках, возникающих в эксплуатации; датчики не должны быть чувствительными к попаданию на них масла, топлива, воды и рабочих жидкостей гидравлических систем;
6) простота эксплуатации, возможность проверки работоспособности отдельных элементов системы перед полетом без снятия их с летательного аппарата.
По принципу действия датчики можно разделить на две группы. Первая группа датчиков реагирует на максимальную температуру, тогда как температура, при которой срабатывают датчики второй группы, зависит от скорости ее нарастания (дифференциальные датчики). К первой группе относятся полупроводниковые, биметаллические (мембранные) и некоторые другие типы датчиков.
Полупроводниковые датчики представляют собой металлическую капиллярную трубку, внутри которой проложен проводник (стерженек). Пространство между проводником и стенкой трубки заполнено полупроводниковым материалом, электропроводность которого увеличивается с ростом температуры. Центральный проводник в регистрирующем приборе является одним из плеч уравновешенного моста. Возникновение пожара и нагрев датчика до определенной температуры вызывает понижение сопротивления полупроводникового вещества, вследствие чего нарушается балансировка моста и в его диагонали появляется ток. Это приводит к замыканию электрической цепи и к срабатыванию системы, т. е. включению сигнализации и приведению в действие системы тушения пожара.
В датчиках биметаллического типа чувствительным элементом является мембрана, изготовленная из двух материалов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения. Наиболее часто применяют инвар (64% железа и 36% никеля) с коэффициентом линейного расширения 1,5·10-6 мм/°С·м и томпак (90% меди и 10% цинка), коэффициент линейного расширения которого 18·10-6 мм/°С·м. При достижении температуры в зоне расположения таких датчиков 140–170°С мембрана прогибается, обеспечивая тем самым срабатывание систем сигнализации и тушения пожара. Из-за повышенной инерционности датчиков, а также возможности ложных срабатываний при коротком замыкании цепи датчиков применение их в последнее время ограничивается.
Разрабатывают датчики, представляющие собой гибкие металлические трубки, заполненные инертным газом большой адсорбционной способности. Внутри трубки помещают специальный сердечник и инертный наполнитель высокой теплопроводности. Материал сердечника обладает тем свойством, что при низких температурах он поглощает инертный газ, а с ростом температуры активно выделяет его, увеличивая тем самым давление внутри трубки. Последнее приводит к замыканию цепи датчика и включению системы сигнализации.
Чувствительным элементом системы с дифференциальными датчиками (рисунок 1.2) являются термобатареи 2, собранные из последовательно соединенных между собой термопар (например, хромелькопелевых). Малоинерционные спаи термопар (диски диаметром 3 мм и толщиной 0,16 мм) расположены в верхней части датчиков, а инерционные (шарики, образованные при сварке двух других концов электродов) – в нижней (рисунок 1.3). При быстром повышении температуры малоинерционные спаи нагреваются значительно быстрее инерционных, на выходе датчика появляется электродвижущая сила (э.д.с.), которая после усиления используется для сигнализации о пожаре. Момент срабатывания системы сигнализации зависит от абсолютного значения температуры и скорости ее нарастания в зоне датчиков, т. е. повышение скорости приводит к срабатыванию системы при более низких температурах. Например, для системы ССП-2, устанавливаемой в настоящее время на отечественных летательных аппаратах, при скорости нарастания температуры 2 град/сек температура срабатывания системы равна 220°С, а при 10 град/сек – 165° С.
1, 3, 6 – выключатели; 2 – датчик пожарной сигнализации; 4, 8, 9 – реле (контакторы); 5 – сирена; 7 – лампа сигнализации; 10 – диод; R1, R2, R3 – сопротивления
Рисунок 1.2 – схема системы сигнализации пожара с датчиками дифференциального типа
1 – корпус; 2 – рабочий (горячий) спай; 3 – холодный спай; 4 – розетка
Рисунок 1.3 – Датчик
Второй составной частью системы сигнализации является исполнительный блок, включающий поляризованное низкоомное реле 4 (рисунок 1.2), контакты которого служат для замыкания реле 9 цепи сигнализации и тушения пожара; реле 8, используемое для контроля исправности системы; сопротивление R1, предназначенное для ограничения тока в поляризованном реле при контроле исправности системы, и сопротивления R2 и R3 для тарировки цепи датчиков.
При изменении температуры среды, окружающей датчики с определенной скоростью и при одновременном нагреве датчиков до температуры срабатывания э.д.с. датчиков вызывает ток в реле 4, достаточный для замыкания его контактов, что приводит к срабатыванию реле 9. В результате срабатывают звуковая и световая сигнализации.
Агрегаты системы пожаротушения авиационных двигателей
Огнетушители. Баллон огнетушителя ОС-8 (рисунок 1.5) представляет собой стальной сосуд, имеющий в цилиндрической части двойную пропаянную проволочную оплетку. Внутрь баллона вмонтирована сифонная трубка, через которую полностью выбрасывается огнегасяший состав. В верхней части баллон оканчивается горловиной, в которую ввертывается головка-затвор (рисунок 1.4). В затвор входят клапанное, пиротехническое и сигнально-предохранительное устройства.
1 – запал; 2 – пиропатрон; 3 – поршень спуска; 4 – ось-защелка; 5 – откидной рычаг; 6 – регулировочный винт; 7 – ось; 8 – ограничитель хода крышки; 9 – клапан; 10 – штуцер; 11 – рычаг
Рисунок 1.4 – Головка-затвор огнетушителя
Огнетушитель приводится в действие следующим образом. При замыкании электроцепи систем сигнализации и тушения пожара заряд пиропатрона 2 взрывается, пороховые газы толкают поршень 3, который поднимает рычаг 11. При подъеме рычага его ось 4, вращаясь, дает возможность свободному концу рычага 5 через срезанную часть оси 4 подняться вверх и открыть затвор. Под действием давления газа, находящегося в баллоне, и силы сжатия пружины клапанное устройство затвора открывается, обеспечивая выход состава из баллона. Огнегасящий состав через штуцер 10 поступает к электромагнитному крану и далее к очагу пожара.
Сигнально-предохранительное устройство необходимо для предотвращения разрушения баллона при повышении давления в нем сверх допустимого. Работа устройства сводится к тому, что при давлении в баллоне 200±20 кг/см2 разрушается предохранительная мембрана и огнегасящий состав выбрасывается через трубопровод за борт летательного аппарата. Выходное отверстие этого трубопровода обычно закрывается красной заглушкой (сигнальное очко), выброс которой указывает на происшедший разряд баллона. Огнетушители размещают в центральной части фюзеляжа или в гондолах двигателей.
Скачать реферат