Оглавление цикла «Тушкины потроха»
— Короче, смотри, сейчас включаем и ждём, когда загорится лампочка. Я быстро диктую токи, ты пишешь. Это первая секция. Потом полминуты тишина, ловим тепловой нож. Потом вторая секция, а потом просто ждём опять лампочку и всё, в отруб.
Антону, очередному практиканту, повезло поучаствовать в приёмке машины в капремонт. А машина пришла заслуженная — 1981-го года выпуска, тридцать лет и три года в небе, самая старая летающая Ту-154Б. Сейчас предстоит сделать одну из самых нудных проверок — списать токи секций обогрева предкрылков.
Щелчок выключателя — и в двадцати метрах от кабины, под полом второго салона, зажужжал программный механизм. Несколько секунд ничего не происходило, но потом звеневшие под полом трансформаторы чуть заметно взвизгнули — прыгнуло напряжение в сетях переменного тока.
— Девяносто! — щелчок галетника. — шестьдесят пять! — ещё щелчок. — И восемьдесят пять! Записал?
— Записал.
— Это была вторая секция. Теперь две минуты ждём первую.
Однако самолёт удивил: через полминуты снова взвизгнул ТС-ами и выдал токи обогрева.
— Не понял... Лампочка перегорела, что ли?
Однако дело могло быть и не в лампочке, поэтому я решил просто подождать. И точно — спустя полминуты она загорелась!
— Пиши первую! Сто, пятьдесят, девяносто! Теперь нож: есть, нет, есть, норма. Ждём вторую. Это самолёт старый, тут остались четыре секции.
На экзамене в «Росавиации» может попасться несложный вопрос "Какие воздушные суда подвержены обледенению?" с очевидным ответом "Все воздушные суда". Вот и Ту-154 подвержен, хотя и не так, как сверстники — летает высоко, вертикальные скорости большие, низкие осенние и зимние облака обычно проскакивает быстро. Поэтому изначально заложенная мощнейшая ПОС (противообледенительная система) постепенно упрощалась — обогрев всех предкрылков постепенно съёжился до обогрева лишь предкрылков центроплана, а последние выпущенные самолёты лишились и обогрева стабилизатора. Но так здесь не канал «Беспорядочные путешествия» — то обо всём по порядку.
Самый важный обогрев, работающий весь полёт — обогрев ППД, приёмников полного давления. ППД, они же трубки Пито — заборники скоростного напора («встречного ветра») для приборов скорости, а скорость для пилота самолёта — это всё, это подъёмная сила. Поэтому каждый из трёх ППД снабжён обогревом, питающимся от 27 вольт — то есть он может питаться от аккумуляторов. Обогрев довольно мощный — с номинальным током 6,2 ... 6,8 А, это 170 — 180 ватт. Включается обогрев тремя 3-позиционными переключателями на «потолке»:
Рядом стоят зелёные лампы контроля. Работают они очень просто: если переключатель вверх — то нагревательный элемент подключается к питанию напрямую, если переключатель вниз — то через лампу. Сопротивление элемента — чуть больше 4 ом, а 2-ваттной лампочки СМ-39, что стоит в арматуре СЛМ-61 — около 400 ом. Естественно, почти всё напряжение падает на лампочке — и она загорается, а сопротивление спирали обогрева скромный ток лампы почти не замечает. Положение контроля — нажимное, с самовозвратом.
На считанных единицах Ту-154М (из которых, судя по всему, не летает уже ни один) стоят блоки контроля приёмника давления БКПД-1, они требуют питания 115 вольт, чтобы работали датчики тока (трансформаторы постоянного тока), зато они контролируют целостность спирали постоянно, если видят пропадание тока — зажигают жёлтую лампу отказа. В паре с БКПД стоят 2-позиционные выключатели обогрева:
Что такое трансформатор постоянного тока — рассказано в статье «ТЭД-16»:
Без обдува скоростным напором спираль можно сжечь, поэтому в плюсовую температуру обогрев включается за 1 минуту до начала разбега, в минусовую — за 3 минуты, это контролируется по часам. Кроме того, если на стоянке случайно включить обогрев при установленных заглушках — то резиновые заглушки плавятся и пригорают к ППД. Поэтому перед включением самолёта под ток проверяется положение органов управления и механизацией, и шасси, и фарами, и обогревом...
Автоматы питания обогрева ППД стоят на панелях АЗС, каждый — аж на 15 А. Вместе с обогревом ППД командира включается и обогрев ДАУ — «флюгáрки», датчика угла атаки АУАСП. Он тоже питается постоянным током. Что такое АУАСП — рассказано в одной из статей о приборах:
ППД поставляют давление не только показывающим приборам, но и автоматике — АБСУ, СВС... А вот следующие две подсистемы ПОС работают чисто на пилотское зрение — обогреваемые лобовые стёкла и стеклоочистители. Лобовое стекло — толстый и тяжёлый триплекс, внутри которого нанесён тончайший слой серебра, на который через два электрода по краям стекла подаётся напряжение. Здесь видно и стёкла, и стеклоочистители:
Над лобовыми стёклами видны треугольные сопла обдува, но он защищает лишь от запотевания изнутри. От обмерзания снаружи защищает электрообогрев, им оборудованы три лобовых стекла — форточки, боковые и «надбровные» окна не греются. Большими стрелками показаны электроды, а тонкими — довольно хорошо видимая граница греющего слоя. Он обязан пропускать не менее 72 % света, поэтому чуть темнее, чем остальное стекло. С краёв стекло не греется.
Так как слой металла тоньше, чем в компакт-диске — сопротивление его весьма велико, и чтобы его «пробить», на стекло подаётся напряжение 115 либо 200 вольт. Переключатели обогрева стёкол стоят рядом с переключателями обогрева ППД, если включить их вниз («Слабо») — подаются 115 вольт, если вверх («Сильно») — то 200 вольт. Напряжение возрастает в √3 раза, а мощность обогрева согласно формуле P = I²R — в 3 раза. Без обдувки скоростным напором сильный обогрев может расколоть стекло словно кипяток стакан, поэтому на земле включение контактора сильного обогрева блокируется по обжатию левой опоры шасси — даже если включить сильный обогрев, то стёкла будут греться слабо.
На каждом стекле установлен электрический разъём, здесь они закрыты красными заглушками:
В реальном производстве толщину покрытия идеально выдержать невозможно, поэтому после измерения сопротивления стекла в его паспорт вносится номинальное напряжение — 190, 208, 230 или 250 вольт, при котором обогрев будет работать правильно. Чтобы выдержать это напряжение — каждое стекло питается через автотрансформатор АТ-7-1,5 (мощностью 1,5 кВА), на котором перемычкой выставляется напряжение. Но всё равно в зависимости от скорости, температуры воздуха и пр. потребная мощность обогрева меняется — и для защиты стекла в него встроены два терморезистора, основной и запасной, они хорошо видны на врезке.
Терморезисторы подключены к автомату обогрева стëкол АОС-81М – простейшему измерительному мосту на реле. Он выключает обогрев при нагреве стекла до температуры около 50 градусов. Для обдува стёкол при наземном обогреве машины также запрещено использовать воздух горячее 50 °С. АОС и все три автотрансформатора установлены в первом техотсеке (под кабиной) на левой этажерке внизу — правда, на снимке виден лишь один:
А в электрощитке обогрева стёкол установлены контакторы включения и переключения со слабого нагрева на сильный, на нём же видны три контрольных разъёма, закрытых жёлтыми заглушками — к ним подключается пульт проверки АОС. Что такое автотрансформатор и чем он отличается от простого трансформатора – в картинках показано в статье «ТЭД-13»:
А ещё из-за плёнки обогрева лобовые стёкла чудесно переливаются радугой, сразу выделяясь среди боковых и верхних оргстёкол... И неважно, наш это Ту-154, французский А321, шустрый Л-410 или корабль эпох Ту-95, воплотившийся в ретранслятор Ту-142МР:
Со стеклоочистителями всё куда проще: они устроены почти как у грузовых автомобилей, где каждая щётка приводится своим электроприводом. Только на грузовиках привод постоянного тока, здесь же — двухскоростной переменного тока 115/200 В, 400 Гц типа ЭПК-4ПТ-2. Включил переключатель «подмышкой» (на боковом пульте), включился контактор, на мотор пришло питание.
Для работы на двух скоростях обмотка двигателя выполнена «двойной звездой», то есть меняется число пар полюсов. Подробно это показано на видео «Мотор с "понижайкой"»:
Поэтому контакторов два на каждый привод — для малой и большой скоростей. Для остановки в крайнем положении в ЭПК стоит концевой выключатель, пока он замкнут — подаётся питание на контактор. Причём если выключить переключатель, то питание подаётся на контактор высокой скорости, даже если привод работал на малой — щётка делает заметный «последний рывок» на большой скорости.
Перечисленные подсистемы либо работают весь полёт (обогрев ППД), либо включаются на усмотрение экипажа (обогрев стёкол и стеклоочистители). А как оценить обледенение объективно и вовремя включить остальные «жаровни»? Для этого на Ту-154 есть аж один сигнализатор обледенения. Изначально стоял радиоизотопный РИО-3, позже все машины доработали — заменили радиацию на вибрационный СО-121.
РИО работает несложно: в него вставлен источник бета-излучения с изотопами стронцием-90 и иттрием-90, его излучение попадает на счётчик Гейгера — Мюллера типа СТС-5. Намерзающий на датчике лёд перекрывает поток электронов от источника к счётчику — и сигнализатор выдаёт полундру. На стоянке на РИО надевается свинцовый колпак, а рядом нанесён знак радиации. СО работает совсем иначе — никаких изотопов. Его «мозг» — преобразователь электронный ПЭ-11М, а чувствительный элемент — датчик сигнализации льда ДСЛ-40Т, его установка на самолёте показана на третьем снимке статьи, а вот он крупно:
В передней его части — мембрана со скобами. Под мембраной находятся две обмотки, на первую подаётся переменный ток от ПЭ-11, а со второй сигнал снимается. Нарастающий лёд «зажимает» мембрану, частота её колебаний растёт, преобразователь видит расхождение частот на входе и на выходе, включает сигнал обледенения и обогрев датчика. Лёд слетает за секунды, но ПЭ-11 даёт датчику 2-3 минуты остыть и вновь нарастить лёд.
Если свежий лёд не нарастёт — то тогда сигнал снимется. Стоит ПЭ-11 в первом ТО в самом верхнем переднем углу правой этажерки, сразу этого худого скромнягу и не увидишь:
Зато его сразу слышно при включении, коль есть должная сноровка — этот комариный писк не перепутать ни с чем. Включается СО-121ВМ на верхней панели бортинженера, там же и сигнализация:
Можно провести контроль — при включённом СО нажать и подержать кнопку контроля, когда загорится красная лампа обледенения — отпустить. На 7-й секунде контроля красная лампа погаснет, на 40-й загорится зелёная лампа исправности, на 70-й секунде тест завершится погасанием лампы — СО-121ВМ вновь готов к работе.
Самая мощная электрическая ПОС на Ту-154 — у предкрылков. Если на Ан-74 или А320 выдвижные предкрылки обогреваются воздухом, поступающим по телескопической трубе, то на «туполе» они греются переменным током, и работает на обогрев один генератор — в нормальном полёте второй. Не работает ПОС — генератор среднего двигателя молотит вхолостую.
Сделано это из-за огромной мощности обогрева — токи достигают 100 ампер, это почти номинальный ток фазы генератора (111 А), поэтому из-за резких включений-отключений секций обогрева столь же резко скачут напряжение и частота генератора. Чтобы эти скачки не влияли на тонкое оборудование — «бешеный» обогрев предкрылков изолировали в отдельной сети переменного тока номер II. Физически она находится в правой панели генераторов вместе с сетью III:
Внизу видна группа автоматов «РК противообледенителей правая»:
По три автомата на каждую из трёх фаз — согласно принципу расщепления проводников, описанному в статье 28:
И номинал неслабый — 50 ампер у каждого. Через эти автоматы питаются распредкоробки противообледенителей предкрылков, стоящие в носках крыла слева и справа, доступ к ним — через люки:
Коробки довольно простые — в них стоят такие же автоматы АЗФМК, только уже на каждую секцию обогрева отдельные, и контакторы. Через разъёмы к коробке подключается жгут, идущий на предкрылок:
Жгут заходит в предкрылок через укреплённую на рельсе трубу. Как можно видеть, часть проводов жгута — не бурые БПДО, а серые БПГПРС — гибкие (очень гибкие!) посеребрённые, сечением аж 6 кв. мм. Гибкость нужна для того, чтобы провода не ломались при выпуске — уборке предкрылков. А в носках предкрылков уложены металлические ленты — нагревательные элементы.
Верхняя и нижняя половины носка предкрылка обогреваются мощными элементами – секциями, а по средней линии предкрылка проложен тепловой нож – маломощный элемент, рассекающий лёд надвое, после чего верхняя и нижняя половины слетают с предкрылка. Нож питается от двух фаз – А и С, его ток на нелинейно проградуированном электромагнитном амперметре на доске бортинженера еле виден. Однако ж виден и контролируется при проверке – чисто наличие.
Токи же секций списываются в цифрах и сверяются с таблицей, и если какая-то секция не греется совсем – то, скорее всего, не включается контактор либо же отгорел провод. А вот если ток занижен – обычно это говорит об отгорании части элементов. Тут уж по тяжёлой – нужно капитально ремонтировать слоëный пирог предкрылка.
От перегрева предкрылок защищëн термовыключателем АД155 — круглый лючок подхода к нему виден возле рельса. Конечно, термовыключатель рвёт не непосредственно силовую цепь обогрева, а цепь управления — включения контактора. Программный механизм ПМК-21, управляющий включением контакторов, стоит под полом салона на центроплане, а рядом — распредкоробка предкрылков:
Помимо аппаратом управления обогревом в РК установлены и аппараты управления приводом предкрылков – прежде всего силовые контакторы, а между РК и ПМК видны бурые КЗД – коробки защиты двигателей. Зачем они нужны и как работают – показано на пятом видео про предкрылки: https://vkvideo.ru/video-229948076_456239047?list=ln-VXrd6QPo1XNR4BS0ku
В воздухе предкрылки обдуваются воздухом и поэтому секции работают подолгу – почти по полминуты, а вот если включить их на полный цикл на земле – предкрылкам придёт конец. Поэтому для укорочения цикла обогрева к РК подключается НТПП – наземный тестер проверки противообледенителей:
Через диоды он ловит подачу 27 вольт на любой из контакторов секций. Разделительные диоды нужны для того, чтобы с одного контактора ток не перетекал на соседние. Прошедший через диод ток запускает УВПМ — устройство временное программное микроэлектронное, короче — реле времени, оно на фото длинное и зелёное. Отсчитав 4 секунды, УВПМ включает в РК предкрылков реле укорочения цикла — и это реле выключает обогрев.
Каждая секция греется всего 4 секунды — перегреться не успевает, зато сидящий на месте бортинженера успевает прощёлкать галетником все три фазы и списать токи. НТПП подходит ко многим типам с электрообогревом, к нескольким туполевским точно. У Ту-95 и Ту-134 электричеством обогревается оперение (правда, постоянным током), и на заводе был случай, когда выключатель обогрева оперения в конце укороченного цикла зацепили, случайно выключив, и тут же включили снова. Обогрев отработал целых два укороченных цикла — этого хватило, чтобы носки оперения вспучились гармошкой...
Изначально предкрылки грелись по всему размаху — было 8 секций (8 пар секций, если раздельно считать левые и правые). Но когда стала ясной устойчивость Ту-154 к обледенению — обогрев доработали, выключив половину секций, оставили половину — две на предкрылках центроплана и две на концевых. На центроплане — чтобы лёд не нарастал и потом не улетал в боковые двигатели, на концевых — чтобы лёд не срывал поток перед элеронами. Но в итоге вышел бюллетень 154-4666БУ — и в работе остались лишь секции 1-2, предкрылков центроплана. Недоработанные машины попадались вплоть до 2010-х годов, сейчас же два десятка оставшихся на крыле Ту-154 доработаны все. Выключатель и лампа обогрева предкрылков стоят у бортинженера справа от выключателя и ламп СО-121. Лампа горит при работе 1-й секции.
Некоторые поверхности на «туполе» обогреваются и воздухом от двигателей. На большинстве машин это носки центроплана и стабилизатора. Носок центроплана — громадный обтекатель, прикрывающий передний лонжерон крыла от фюзеляжа до гондолы шасси, к нему прижимается и предкрылок центроплана, вместе они формируют переднюю кромку крыла. А носок стабилизатора — он и есть носок стабилизатора. Питаются горячим воздухом оба этих потребителя по одному пути — через два крана что на Ту-154Б, что на Ту-154М, это показано в позапрошлой 33-й статье:
Только у Ту-154М один кран подаёт воздух от двигателей 1 и 2, другой — от двигателей 2 и 3, открываются они одновременно, вот они — показаны стрелками:
А у Ту-154Б оба крана стоят в одной линии, один — основной, другой — дублирующий, открывается при отказе основного. Эти краны показаны в статье 22:
Далее воздух поступает в инжекторы в носках крыла и стабилизатора. Инжекторы — что-то вроде пожарных пенообразователей, смешивают горячий воздух с окружающим, чтобы не сжечь резину и провода в носке, а главное — не отжечь алюминий и не нагреть находящееся прямо за лонжероном центроплана топливо. К стабилизатору трубопровод идёт под носком киля, но не греет его:
На сам переставной стабилизатор воздух подаётся через шарниры, а выходит через сопла на законцовках:
К слову, почти такой же «выхлоп» на законцовках крыла Ту-134 — там воздухом обогревается весь носок, предкрылков нет:
Для контроля работы обогрева в крыле и стабилизаторы установлены термопары, а в кабине — термометры ТЦТ, по сути гальванометры. На самолётах с номера 970 обогрев стабилизатора не ставился и поэтому ТЦТ лишь один, на остальных машинах их два. А ещё по этой зоне видно, Б это или М — у М один выключатель обогрева крыла и стабилизатора, у Б же их два, второй под крышкой «Дублёр»:
Что интересно, ТЦТ работают даже на обесточенной машине — это же гальванометры, подключённые к термопарам, как и указатель температуры газов вспомогательной силовой установки — ТСТ-2. После включения температура обогрева стабилизатора всегда бежит чуть быстрее, чем крыла — труба короче, объём меньше, и останавливается на земле где-то на 80 ... 100 градусах.
Напоследок – о самой простой подсистеме обогрева: об обогреве дверей. Питается он от той же магистрали, что и обогрев носка крыла, включается выключателем на «потолке» у бортинженера:
Тут видно ещё одно различие Б и М: у М есть наземные габаритные огни крыла, на жаргоне они зовутся «БУАНО», потому что питаются через блок БУАНО-7. Это маленькие 20-ваттные белые фонарики под законцовками крыла, на земле они медленно мигают, в воздухе (при разжатом шасси) отключаются. БУАНО и обеспечивает мигание. Что ещё видно на снимке? Три кнопки контроля системы сигнализации опасного сближения с землёй (ССОС), которую при установке СРППЗ (TAWS) демонтируют... Кнопки контроля блоков сигнализации температуры хвостового отсека, о ней в цикле уже рассказывалось...
Под красными колпачками — установленные по бюллетеню выключатели регуляторов температуры выходящих газов двигателей РТ-12-9А, с помощью них регулятор выключается, если не даёт лететь — выключает либо душит двигатель без повода. Рядом под крышкой — нажимные переключатели наземного контроля РТ, контроль 1 — контроль срезки (снижения режима), контроль 2 — останов. Ниже — проверка СТП, сигнализаторов температуры подшипников средних опор двигателей. На Ту-154М этот лючок тоже совершенно другой — под ним три выключателя наземной настройки РТ. А наверху — дополнительный канал сигнализации шасси.
Вернёмся к дверям. При включении выключателя открывается заслонка и воздух начинает бить под окантовку дверей. Греются лишь три главных двери: передняя входная и обе на центральной кухне – задняя входная (слева) и служебная (справа). Вот служебная, трубопровод обогрева показан стрелкой:
Тоска, да? Никакого спирта, как на каком-нибудь Ми-6 или Ту-95. Хотя и на «мясорубке» спиртовая смесь — не противообледенительная жидкость, она совсем для другого — для смыва со стёкол керосина после отцепки конуса заправки в воздухе. Керосин испаряется лениво и оставляет жирные пятна, в то же время не смываясь водой — а со спиртом всё точно наоборот. Взглянем одним глазом?
Вот и 6-литровый бачок со смесью — «коза», а за ней, как видим, установлен автомат обогрева стёкол АОС, как и на пассажирской машине КБ Туполева. А с помощью какого «штурвального колеса» устроена подача спиртовой смеси на рулевой винт Ми-6 — показано в статье о рулевом винте:
А на канале «Беспорядочные путешествия», несмотря на иронию насчёт порядка в начале статьи, я регулярный посетитель. Автор канала, Максим, посетил больше ста стран, пишет безо всяких громких заголовков, и, что ценно — очень грамотно, благо он кандидат наук. Недавно он в очередной раз был в Самарской области, прошлись с ним по Жигулёвску и Ширяеву:
Так что если устанете читать о технике для путешествий — можно будет почитать и о самих путешествиях. А статья о противообледенительной системе Ту-154 подошла к концу! Заглядывайте также в группу ВК и не забывайте делиться материалами там, куда заходите — пусть даже в домовых чатах. Кому-то да сгодится!
—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—