Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту-154 на основе анализа эксплуатации (стр. 11 из 12)
Необходимое количество АМГ-10 для работы установки:
Vпотр=(1,942+2,26+0,35+2,385+45,203)
10-3 =52,14 10-3 (м3).2.3.6 Расчет емкости гидробака установки
Объем гидробака определим по формуле:
(2.44.)где 1,25 – коэффициент, учитывающий тепловое расширение жидкости АМГ-10;
.Длину бака принимаем равной h=0,5м.
Тогда диаметр бака выведем из формулы:
(2.45.)тогда
.3. Охрана окружающей среды
В разделе "Охрана окружающей среды" дипломного проекта рассматриваются вопросы влияния воздушного транспорта на окружающую среду, экологической опасности и обеспечения экологической безопасности процесса техобслуживания шасси, а также производится оценка эмиссии авиационного двигателя используемого на Ту-154.
3.1 Влияние воздушного транспорта на окружающую среду
Оценивая серьезность проблемы охраны окружающей среды,общество видит в её решении необходимое условие сохранения жизни на планете, а решение природоохранных задач сегодня рассматривается как один из важных факторов, определяющих состояние здоровья людей. Вместе с тем научно-технический прогресс (НТП), высокие темпы развития авиационной техники и её неземной базы усиливают воздействие гражданской авиации на окружающую природную среду. Эти негативные процессы вызывают потребность в совершенствовании всей отраслевой природоохранной системы.
Одной из самых актуальных экологических проблем современности является борьба за чистый воздух и охрану воздушного бассейна. В связи с возрастанием уровней загрязнения атмосферного воздуха и, как следствие, обострения глобальных проблем изменения климата и истощения озонового слоя все большее внимание привлекается к роли транспортных средств в развитии указанных экологических проблем.
Разработку основных мероприятий в области охраны природы и контроль за своевременным их выполнением осуществляет Управление гражданской авиации Украины.
Воздушный транспорт является серьезным источником загрязнения атмосферного воздуха (особенно в районе аэропортов). Выбросы загрязняющих веществ самолетами дают вклад и в изменения климата. В настоящее время 58% мирового парка самолетов уже не соответствует требованиям международной организации гражданской авиации (ИКАО), их замена к 2002 годуобойдется в 8 миллиардов долларов. Работа по охране окружающей среды направлена, прежде всего, на:
– снижение загрязнения атмосферы от эмиссии вредных веществ в отработавших газах двигателей летательных аппаратов;
– уменьшение воздействия авиационного шума (вблизи аэропортов, по всей трассе полета самолета на сверхзвуковой скорости);
– сокращение сбросов неочищенных сточных вод и вредных выбросов с территории аэропорта в почву, реки и водоемы, борьбу с эрозией почв.
Таблица 4.1. Перечень и количество загрязняющих веществ, разрешенных к выбросу в атмосферу
| Наименование загрязняющего вещества | Суммарныйвыброс | |
| г/сек | г/час | |
| Взвешенныевещества | 0,5283 | 5,1801 |
| Пыльдревесная | 8,2 | 1,08 |
| Окисьуглерода | 18,6744 | 170,3674 |
| Диоксидазота | 4,2355 | 41,1418 |
| Сернистыйангидрид | 26,0913 | 257,1173 |
| Свинец | 4,3 х 10 | 2,99 х 10 |
| Бензпирен | 1,87 х 10 | 1,4 х 10 |
| Оксид азота | 0,683 | 6.64 |
| Углеводороды | 0,4795 | 1,2961 |
| Бензин | 0,2007 | 0,6959 |
| Сернаякислота | 0,001 | 0,0149 |
| Сажа | 0,0146 | 0,0038 |
| Едкийнатр | 0,807 х 10 | 0,0038 |
| Оксид марганца | 4,93 х 10 | 0,0014 |
| Фтористыйводород | 0,5 х 10 | 0,0001 |
| Сварочныйаэрозоль | 0,0007 | 0,0032 |
| Формальдегид | 0,00186 | 0,0003 |
| Пятиокисьванадия | 0,0568 | 0,552 |
| Трикрезолфосфат | 0,6 х 10 | 0,0005 |
| Керосин | 0,354 | 1,9318 |
| Газ | 0,354 | 1,9318 |
| Всего | 59,5224 | 486,0304 |
В авиационной промышленности решение проблем лежит, прежде всего, в разработке двигателей, уменьшающих выбросы загрязняющих веществ и, прежде всего оксидов азота. В аэропортах необходимо обеспечить водоочистку, сбор и регенерацию отходов, обеспечение всех наземных производств воздухоочистным оборудованием и средствами контроля выбросов.
3.2 Экологическая опасность процесса техобслуживания шасси
При техобслуживании шасси самолета Ту-154 может быть причинен вред экологической обстановке не только в районе рабочей зоны, но и всего аэропорта. Одним из основных недостатков техобслуживания является возможность разлива гидрожидкости при монтаже и демонтаже агрегатов. Это относится и к смазке (ЦИАТИМ), которая нужна для нормальной работы шарнирных соединений шасси. Так как стойки в процессе техобслуживания приходится очищать от загрязнений, существует вероятность разлива моющих жидкостей, бензина, керосина и т.п. Кроме того, вред экологической обстановке может наносить шум и вредные газообразные выбросы от работающих источников энергии.
3.3 Обеспечение экологической безопасности
Обеспечение экологической безопасности при техобслуживании шасси достигается путем соблюдения разработанных правил и требований техники безопасности, а также выполнение различных природоохранных мероприятий. Необходимо использовать поддоны во избежание разлива жидкостей, наносящих вред природе. В случае если жидкость уже разлита, необходимо локализовать этот разлив, не дать ей распространятся по прилегающей площади. Жидкость обычно засыпают песком, который затем убирают. При мойке агрегатов шасси применять только жидкости специально предназначенные для этого. Не допускать мойки агрегатов путем разбрызгивания керосина или бензина. Источники энергии должны отключаться на период, когда техобслуживание не производится. Это снижает количество шума и вредных выбросов в атмосферу. Кроме этих мероприятий можно указать разработку различных приспособлений и конструктивных усовершенствований, использование которых приносит меньший вред экологической обстановке, по сравнению с использованием существующих устройств и приспособлений.
3.4 Расчёт эмиссии авиационного двигателя Д-30-КП
Эмиссия двигателей воздушного судна будет не одинаковой в зоне аэропорта и во время его полёта по маршруту, т.к. двигатели в этих случаях работают на различных режимах.
"Степень вредности" каждого авиадвигателя характеризуется его контрольными параметрами эмиссии различных ингредиентов -
Задача расчётаэмиссиидвигателясводится к расчёту:
Мi – массыкаждоговредноговещества, выброшенного за времяегоработы.
R0 – тяга двигателя на взлётном режиме – величина, известная из документации, или из формуляра двигателя.
Рассчитаем величины Мi для зоны аэропорта, на тех режимах и за тот период времени работы, когда воздушное судно находится в зоне аэропорта с работающими двигателями.
Воздушное судно в зоне аэропорта производит взлётно-посадочный цикл полёта, который состоит из следующих этапов:
– запуск и прогрев двигателей;
– руление до ВПП;
– взлёт;
– набор высоты 1000 м;
– снижение с высоты 1000 м;
– пробег;
– руление до остановки двигателей.
Двигатели воздушного судна на этих этапах работают на различных режимах. Поэтому для удобства расчёта разделим взлётно-посадочный цикл воздушного судна на два вида операций: наземные операции и операции взлёт-посадка, тогда:
.Наземные операции– это запуск двигателей, их прогрев, руление воздушного судна перед взлётом и после посадки. Главной характеристикой этих операций (с точки зрения расчёта эмиссии двигателей) является то, что двигатели воздушного судна работают на одном режиме – режиме малого газа, и по времени это самые продолжительные операции в зоне аэропорта. Это обстоятельство упрощает расчёт.
Определим МiH по формуле :
где КiH – коэффициент выброса i-го ингредиента во время наземных операций
.Очевидно, что
(по определению), т.е. это тот же индекс эмиссии.Кi так как EIi, определяется во время сертификационных испытаний двигателей.
GПН – масса топлива (кг), использованного двигателем за время взлётно-посадочного цикла:
где
–удельный расход топлива за времяработыдвигателя на режиме малого газа;RМГ[H]– тяга двигателя на режиме малого газа;
tМГ[ч] - наработка двигателя на режиме малого газа за время взлетно-посадочного цикла .
Операции взлёт-посадка – это взлёт, набор высоты 1000 м, снижение с высоты 1000 м и посадка.
В этом случае для расчёта эмиссии двигателей воздушного судна, которое находится в воздухе, эмиссионной характеристикой является массовая скорость эмиссии -
.Массовая скорость эмиссии Wi также определяется во время сертификационных испытаний двигателей.