Введение
Функция газовой турбины воздушного судна.
Воздух отбора мощности в авиационной технике – это сжатый воздух, отбираемый из ступени компрессора газовой турбины перед камерами сгорания. Автоматические клапаны подачи воздуха и регулятора давления в кабине (ASCPC) отбирают воздух из компрессоров двигателя низкой или высокой ступени; воздух низкой ступени используется при работе на высокой мощности, а воздух высокой ступени – при снижении и других режимах работы на малой мощности. Воздух отбора мощности из этой системы может использоваться для внутреннего охлаждения двигателя, пуска другого двигателя от воздушного компрессора, защиты двигателя и фюзеляжа от обледенения, герметизации кабины, пневматических приводов, воздушных двигателей, поддержания давления в гидравлическом резервуаре и резервуарах для отходов и воды. В некоторых руководствах по техническому обслуживанию двигателей такие системы называют "воздухом для потребителя". Воздух отбора мощности ценен для воздушного судна благодаря двум свойствам: высокой температуре и высокому давлению (типичные значения – [значения] и [значения] для регулируемого воздуха отбора мощности, выходящего из пилона двигателя для использования во всем воздушном судне).
Bleed air in aerospace engineering is compressed air taken from the compressor stage of a gas turbine, upstream of its fuel burning sections. Automatic air supply and cabin pressure controller (ASCPC) valves bleed air from low or high stage engine compressor sections; low stage air is used during high power setting operation, and high stage air is used during descent and other low power setting operations. Bleed air from that system can be utilized for internal cooling of the engine, cross starting another engine, engine and airframe anti icing, cabin pressurization, pneumatic actuators, air driven motors, pressurizing the hydraulic reservoir, and waste and water storage tanks. Some engine maintenance manuals refer to such systems as "customer bleed air". Bleed air is valuable in an aircraft for two properties: high temperature and high pressure (typical values are and , for regulated bleed air exiting the engine pylon for use throughout the aircraft).
Самолеты без крови
Системы отбора воздуха используются в пассажирских самолетах уже несколько десятилетий. Недавние усовершенствования в твердотельной электронике позволили заменить пневматические системы энергоснабжения на электрические. В самолетах без отбора воздуха, таких как Boeing 787, каждый двигатель оснащен двумя электрическими генераторами с переменной частотой для компенсации отсутствия подачи сжатого воздуха во внешние системы. Считается, что отказ от отбора воздуха и замена его дополнительной выработкой электроэнергии обеспечивает повышение эффективности двигателя, снижение веса и упрощение обслуживания. Согласно внутренним документам Boeing, исключение использования отбираемого воздуха в качестве источника воздуха в кабине также приводит к "устранению потенциального попадания загрязняющих веществ из двигателя в систему подачи воздуха в кабину".
Преимущества
Самолет без отбора воздуха достигает топливной эффективности за счет исключения процессов сжатия и расширения воздуха, а также снижения массы самолета путем удаления воздуховодов, клапанов, теплообменников и другого тяжелого оборудования. Вспомогательная силовая установка (ВСУ) не нуждается в подаче отбираемого воздуха, когда основные двигатели не работают. Аэродинамика улучшается благодаря отсутствию отверстий для отбора воздуха на крыльях. При приводе компрессоров подачи воздуха в кабину на минимально необходимой скорости не требуются энергозатратные регулирующие клапаны. Высокотемпературные, высоконапорные блоки системы кондиционирования воздуха (ACM) могут быть заменены на низкотемпературные, низконапорные блоки для повышения эффективности. На крейсерской высоте, где большинство самолетов проводят большую часть времени и расходуют большую часть топлива, блоки ACM могут быть полностью исключены из цикла, что позволяет сэкономить еще больше энергии. Поскольку отбор воздуха из двигателей для подачи в кабину отсутствует, исключается возможность загрязнения воздуха в кабине моторным маслом. Наконец, сторонники этой конструкции утверждают, что она повышает безопасность, поскольку нагретый воздух локализован в гондоле двигателя, а не циркулирует по трубопроводам и теплообменникам в крыле и вблизи кабины, где утечка может повредить окружающие системы.