Теплоизоляция стенок кабин

Из всех слагаемых уравнения (4.1) наиболее существенным для потребной мощности СКВ является тепловой поток, поступающий или уходящий через стенки Q_ст (формула 4.2). Поэтому с целью уменьшения нагрузки на СКВ производится тепловая защита стенок кабин.

Тепловая защита стенок может осуществляться двумя способами: пассивным и активным методами.

Пассивный способ теплоизоляции – защита стенок с помощью слоя материала, имеющего низкий коэффициент теплопроводности. В качестве теплоизоляции (как и звукоизоляции) применяются капроновая вата и стекловата, распушенный асбест. Они формируются в виде матов и укладываются в ячейки между силовыми элементами, внешней работающей обшивкой фюзеляжа и внутренними декоративными панелями кабины.

Другой способ – активная теплозащита – заключается в том, что идущий через стенку тепловой поток частично передается какому-либо теплоносителю и вместе с ним уносится за пределы защищаемого объекта. Это так называемые панельные системы.

Отличительным признаком панельных систем является наличие проточных воздушных каналов в стенках кабины. Существуют различные конструктивные варианты панельных систем. Среди них можно выделить две группы, отличающиеся друг от друга способом подвода воздуха в кабину (рис. 4.2). В одном варианте воздух от распределительных коробов СКВ подается вначале в каналы панелей, а, пройдя их, поступает в кабину (см. рис. 4.2, а). В другом варианте воздух из распределительных коробов подается непосредственно в кабину, а выпускается через панели (см. рис. 4.2, б). Этот способ подачи обеспечивает одновременно индивидуальную вентиляцию с подводом воздуха к каждому пассажирскому креслу через насадки над сиденьями. Первая схема называется прямой панельной системой, вторая – обратной панельной системой.

Рис. 4.2. Способы подвода воздуха в ГК: а - прямая панельная система; б - обратная панельная система; 1 – обшивка; 2 – внешняя теплозвукоизоляция; 3 – воздушный канал; 4 – внутренняя теплозвукоизоляция

Незначительные на первый взгляд отличия между прямой и обратной панельными системами приводят к коренному изменению выполняемой ими роли. В итоге функция активной тепловой защиты оказывается присущей только обратным панельным системам. Действительно, в этом случае воздух, выходящий из кабины, протекает по каналам панелей, «перехватывает» часть теплового потока и сбрасывается через выпускные клапаны в атмосферу.

В прямых панельных системах все "перехваченное" тепло вместе с воздухом поступает в кабину. Вследствие этого по теплозащитным свойствам такие системы имеют даже худшие характеристики, чем тот слой теплоизоляции, который отделяет воздушный канал от наружной обшивки. Указанное ухудшение связано с увеличением коэффициента теплоотдачи от внутренней поверхности теплоизоляции, вызванным большими скоростями протекания воздуха по каналу по сравнению со скоростью, обуславливаемой естественной конвекцией. При этом возникает больший перепад температур. Данная особенность прямых панельных систем не должна рассматриваться как явный недостаток, поскольку она отражает лишь специфичность назначения систем подобного типа.

Используемый в них способ подвода воздуха обеспечивает более высокую температуру стенки по сравнению с температурой воздуха кабин на режиме обогрева либо более низкую - на режиме охлаждения. Такое соотношение между температурой стенок и воздуха субъективно воспринимается как благоприятное и увеличивает комфортность условий в кабине. Вполне естественно, что для этого требуются большие затраты энергии.