Давление и температуру в салоне пассажирского самолета, приемлемые для человека, обеспечивает бортовая система кондиционирования воздуха (СКВ). Одно из важных требований к ней — скорость воздушного потока у головы пассажира не должна превышать 10 см/с.
Этой проблемой сейчас занимаются в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»). Коллективом ученых разработаны схема, конструкция и методика применения мобильной измерительной системы (МИС) для исследования малых и сверхмалых скоростей воздушных потоков, встречающихся в СКВ пассажирских лайнеров.
Уникальность данной системы в том, что принцип ее действия основан на инновационном подходе к измерению скоростей воздушных течений — путем расшифровки видеосъемки динамики потока, визуализированного микрочастицами жидко-капельного агента.
Система отрабатывалась на базе испытательной лаборатории экологического контроля на борту натурного Як-42 в Дубне. Моделировались полетные условия воздухообмена в салоне самолета, исследовались скорости и параметры воздушных течений при открытых и закрытых соплах вентиляции, процессах нагнетания, отсоса и выброса воздуха во время функционирования системы кондиционирования. МИС показал свою универсальность и способность производить замеры в любой точке салона летательного аппарата с последующими рекомендациями по контролю бортовой СКВ и ее возможным конструктивным преобразованиям. Отметим, что система может использоваться не только в авиации, но и на химическом производстве, в медицине — в помещениях с контролируемыми экологическими характеристиками. Важным ее преимуществом также является транспортная мобильность, быстрая, порядка одного часа, развертываемость для оперативной работы на натурных объектах. Ее вес не превышает 25 кг, а транспортный объем составляет 0,5 м3.
В этом году планируется проверить эффективность МИС на широком классе течений, таких как пограничный слой, разрушение жидкого объема воздушным потоком, отрывные зоны за плохообтекаемыми телами. Испытания в том числе пройдут в комбинированной аэродинамической трубе ЦАГИ Т-1-2 и на аттестованных стендах прямого движения — гидроканале и скоростном гидростенде.
Испытательная лаборатория экологического контроля на базе натурного Як-42 введена в строй в 2014 году. Это воздухонепроницаемый отсек в салоне самолета размером 3 * 8 м (на четыре ряда кресел). В лаборатории ведутся исследования, связанные с климатической, воздушной и температурной комфортностью.
Источник:По теме:
ЦАГИ разработал испытательную лабораторию экологического комфорта
Специалисты научно-исследовательского Московского комплекса ЦАГИ разработали испытательную лабораторию экологического комфорта – ИЛЭК. Лаборатория позволяет исследовать совокупность параметров пребывания человека в салоне самолета, которые обеспечивают ощущение комфорта. Такие, например, как акустика салона, состояние воздушных потоков в салоне, система кондиционирования воздуха (СКВ) и др. Исходным “носителем” для реализации разработки цаговских ученых послужил акустический стенд АС-14 (НИО-14, г. Дубна), основу которого составляет салон планера пассажирского самолета Як-42.
Идея создания стенда экспериментального исследования течений воздухообмена СКВ пассажирского самолета на базе Як-42 возникла в связи с обнадеживающими результатами разработки инновационного принципа измерения сверхмалых скоростей воздушного потока, названного авторами (А.Б. Айрапетов, В.В. Стрекалов) визуализационно-видеографическим. Метод является прямым “лагранжевым”. Его суть заключается в скоростной цифровой видеосъемке картины динамики распознаваемых с помощью программных средств машинного зрения объектов континуальной визуализированной среды с последующей обработкой и выдачей любых кинематических характеристик (траектории, скорости, ускорения).
По словам главного идеолога создания новой лаборатории начальника отдела промышленной аэродинамики Александра Айрапетова, самым важным результатом этой работы можно считать появление технической возможности экспериментального измерения сверхмалых скоростей критериального уровня (0-20 см/с) непосредственно в условиях реальных салонов пассажирских самолетов, которой просто не было в истории отечественного авиастроения. “Измерительный комплекс разрабатывался как мобильно развертываемый и транспортабельный, что позволяет его применять и в “выездном” режиме на реальных объектах, – отмечает автор. – Кроме всего прочего наличие ИЛЭК предоставляет неоценимую возможность не только получать данные для валидации и верификации внедряемых в эту область методов математического моделирования, но и осуществлять сопоставление результатов применения математического моделирования по объектам, спроектированным ранее, с экспериментальными”.
Источник: