تكييف هواء الطائرات

**العميد نهاد العراقي** · 2009-05-11, 12:07 PM

السلام عليكم ورحمة الله وبركااته

يجب ان نعرف ان التكييف الداخلي، امر بالغ الاهمية للسفر على الطائرات، اذ انه يشكل الحياة الاساسية داخل الطائرة، ويضمن التنفس العادي مثل الذي نلقاه على الارض تماما. لأن الطيران والتحليق على مستويات عالية جدا، يعرضنا دائما الى ضغط خارجي منخفض بصورة مميتة، وعندما نبلغ 15 الف قدم يبدأ الهواء الخارجي ينقص تدريجيا، واذا بلغنا 25000 قدم، فالتنفس يصبح معدوما. والمهم في هذا، اننا اذا بلغنا علوا معتبرا، فإن درجة الحرارة تصير اقل من 60 درجة تحت الصفر، وهنا نتصور جحم الكارثة اذا ما وقع خلل وفقدت الطائرة نظام التكييف الداخلي

وهذة الصورة توضح الارتفعات المختلفة ونسبة الاكسجين فى الدم وزمن فقدان الوعى نتيجة قلة الاكسجين

تكييف هواء الطائرات

نبذة عن تكييف هواء الطائرات
تكييف هواء الطائرة وهي على المرسى ( في المطار ) يختلف عن وهي في السماء
وسوف نقوم بتوضيح كييفه تبريد او تسخين الهواء وهي على المرسى عندبداية الرحلة حينما يطلب الكابتن التبريد او التدفئة تكون هناك مركبة خاصة كما في الصور تحتوي على
1 مركبة سيارة مشابهة مولد الكهربأ
2 محرك ديزل كبيرمنفصل عن المركبة يكون مركب على السيارة
3 نظام تبريد كامل مكون من كمبريسور ضخم كبير الحجم يأخذ الحركة من الكلتش المركب بين المحرك و الكمبريسور
ب- مكثف مركب في نهاية المركبة شبيه لردياتير السيارة ولكن في الخلف ويوجد مروحة كبيرة لتبريد المكثف تاخذ الحركة من محرك الديزل عن طريق السيور مثل السيارة
ج-مبخر مركب في اعلى المركبة داخل صندوق وتقوم مروحة البلور التى تاخذ الحركة من محرك الذيزل بسحب الهواء الخارجي وتمريره داخل المبخر ويخرج من فتحة مركب عليها هوز (ضخم ) ويتم توصيل الهوز في فتحات خاصة في اسفل الطيارة وتقوم بتزويد الهواء البارد او الساخن حسب الحاجة
واليكم صورة المركبة المتنقلة والتى تستخدم فى تكييف الطائرات فى المطار

كيف يعمل تكييف الطائرة وهى فى السماء

بعد إقلاع الطائرة وإرتفاعها عن الأرض لتعانق السحاب يقل الضغط وتكون كمية

الأكسجين في الهواء قليلة جداً لذلك نقوم بضغط الهواء وإرساله إلى داخل الكابينة التي

تكون معزولة تماماً للحفاظ على هذا الضغط ويصبح لدينا أكسجين كافي ولكن المشكلة

أن هذا الهواء المضغوط تكون درجة حرارته مرتفعة قليلاً لذلك يجب تكييفه ليكون

لدينا هواء بارد ولطيف ولا يقتصر عمل هذا النظام على التبريد فقط ولكن يقوم على التحكم في درجة الحرارة والرطوبة داخل الطائرة وكذلك تبريد وتسخين الهواء.ويقوم على تدوير الهواء داخل الكبينة وتنقية الهواء.وأيضا يقوم على تبريد أجهزة القياس ومنع تكون بخار الماء على النوافذ ) ظاهرة التضبيب)
(FOGGING)

ينقسم نظام التكييف في الطائرة إلى ثلاثه انواع

النوع الأول : Vapor-cycle Air conditioning التكييف بإستخدام غاز التبريد

يستخدم هذا النوع غالباً في الطائرات المتوسطة وهو يشبه تماماً المستخدم في

السيارات. ويتكون بالترتيب من ضاغط (compressor) و مكثف (condenser)

و خزان (Reservoir) و صمام تمدد (expansion valve) و مبخر (evaporator)

وهي دائرة مغلقة أي بعد إكتمال الدورة تبدأ من جديد. يتحول الغاز إلى سائل ومن

سائل إلى غاز خلال الدورة.غاز التبريد هو ما يسمى تجارياً بالفريون

طريقة عمل النظام

نبدأ من الخزان هو يقوم على تعويض النقص لو حدث في النظام ويكون الفريون على

شكل سائل ويتجه إلى صمام التمدد الذي يقوم على رش السائل من خلال فتحة صغيرة

جداً يخرج السائل من خلالها على شكل قطرات. يتجه السائل إلى المبخر وهو

مجموعة من الأنابيب الملتوية تكون أمام مروحة. عند دفع المروحة الهواء بإتجاه

المبخر تتم عملية تبادل حراري بين الهواء و سائل الفريون فيأخذ السائل حرارة الهواء

ويتحول إلى غاز والهواء يأخذ برودة الفريون ويتجه إلى داخل الكبينة.
بعد ذلك يدخل غاز الفريون إلى الضاغط ويقوم بضغطه ويخرج على شكل غاز

مضغوط ولكن بسبب الضغط تكون درجة حرارته مرتفعة نوعاً ما لذلك يدخل الغاز

بعد ذلك إلى المكثف الذي يكون مواجه للهواء الخارجي حيث تحدث مرة أخرى عملية

تبادل حراري بين غاز الفريون والهواء الخارجي ولكن بالعكس فيبرد الغاز ويتحول

إلى سائل بارد والهواء الخارجي يسخن ويطرد إلى الخارج.

وبعد ذلك يعود الفريون مرة أخرى إلى صمام التمدد وتعاد الدائرة مرة أخرى.

واليكم صورة الدائرة وهى تشبه دائرة تبريد السيارات

واليكم صورة الطائرة المتوسطة الحجم والتى يعمل التكييف بها بالفريون

واليكم صورة الضاغط ومجارى الهواء قبل الانتهاء من شكلها النهائى

واليكم صورة مجارى الهواء فى شكلها النهائى

النوع الثاني : Air-cycle Air conditioning التبريد بإستخدام الهواء

يستخدم هذا النوع في الطائرات النفاثة ويستخدم هذا النظام الBleed Air الخارج من
الكمبروسر في المحرك كما هو موضح (باللون الأحمر) وكما هو معروف أن هذا
الهواء نقي ونظيف. نمرر هواء خارجي Ram air (باللون السماوي) الذي طبعاً يكون
بارد ليقوم بتبريد Primary heat exchanger
الذي هو عبارة عن راديتر يقوم بعملية تبادل حراري ين الطرفين.
ثم نقوم بضغط هذا الهواء بضاغط compressor فيكون لنا هواء مضغوط
يكون الهواء بهذه الحالة مرتفع الضغط والحرارة وتمر على هذه المنطقة
(اللون الأصفر) أيضاً Ram Air وتسمى هذه المنطقة
بSecondary heat exchanger حيث تقل درجة حرارة الهواء.
بعد ذلك يصل الهواء إلى الىTurbine
حيث تقوم على تقليل ضغط الهواء مما يقلل درجة حرارته بنسبة كبيرة
(اللون الأزرق) وتقوم الTurbine بتدوير عامود متصل بينها وبين الcompressor
كذلك يوجد في أخر الدائرة water separator يقوم على عزل الرطوبة الموجودة في
الهواء بسبب برودته لكي لا تتجمد هذه المنطقة وكذلك تم إيصال خط من ال ram air
إلى المنطقة الأخيرة لكي يقوم على التحكم في درجة الحرارة المطلوبة
كما تلاحظ في الصورة يوجد نظاميين متشابهين ولكن متقابلين وتسمى كل
مجموعة منها بال"PACK"
بعد ذلك يجمع الهواء من كل الوحدات أو الPacks
إلى وحدة الخلط Mixing Chamber
ويخلط مع الهواء المستخدم الخارج من الكبينة ويوزع الهواء من جديد من خلال
قنوات Ducts تقوم على توزيعها لكل أجزاء الطائرة الرئيسية Zones
أيضاً يقوم الطيار بتحكم بدرجة الحرارة داخل الكبينة من خلال أجهزة تحكم خاصة بذلك
وكما تشاهد في الصورة هناك عداد لقراءة درجة الحرارة ويتم ذلك بوجود
حساس داخل الكبينة يقوم على قياس درجة الحرارة وإرسال البيانات إلى حجرة القيادة.

تحيااااااتي
العميد نهاد العراقي