某型飞机座舱温度过高故障分析

某型飞机座舱温度过高故障分析

梁涛  石增杰

石家庄海山实业发展总公司  河北石家庄  050208

摘要：飞机座舱空调系统的基本任务是在各种不同的飞行状态和外界条件下，使飞机的驾驶舱、客舱及货舱具有良好的环境参数，以保证机组和乘客的正常工作条件和生活环境、设备的正常工作及货物的安全。座舱温度控制就是使座舱内的空气温度 保持在要求的预订温度范围内，为机上人员在各种飞行条件下提供适宜的座舱环境温度。为此，本文针对某型飞机座舱温度过高故障进行分析，通过判定故障现象，分析产生故障的原因，制定排除故障的方法及预防措施。

关键词：座舱温度、散热器、涡轮冷却器

前言：维修手册是机务维修工作的基础，是我们从事日常维护工作和排故工作的依据和准则。而在实际的维修工作中我们发现手册中存在的一些缺陷，加上机队维护经验的不足和技术力量薄弱，导致排故工作无法顺利进行从而影响到航班的正常运行。故此文主要从 飞机座舱温度控制的原理出发，结合具体故障情况，并根据多年的经验，对座舱温度控制故障展开论述与研究。

1座舱温度工作与控制原理

座舱调温系统的工作原理是从发动机引来的增压空气，经空气分配调节后，分成冷，热两路。冷管路的空气经散热后与热管路来的热空气汇合，再进入供气开关。打开供气开关，增压空气进入前后座舱,给座舱增压调温。座舱压力由座舱压力调节器进行自动调节。座舱温度由调温装置自动调节。座舱温度发生变化时，感温器输出电气信号，改变冷、热空气流量比例，使座舱温度保持在调定的数值上。在涡轮冷却器上装有节气门，用以控制叶轮进口的空气量。从而保证涡轮冷却器在不同高度上都能处在最佳工作状态，以满足座舱调温的需要。

驾驶舱和客舱温度控制系统可以设定不同的驾驶舱和客舱的空气温度。飞行员可以通过调节温度选择器调整驾驶舱的温度和设定基本温度。客舱乘务员也可以通过客舱的不同位置控制面板来调节每个客舱区域的温度。来自气源系统的引气由空调控制组件进行控制，空调控制组件计算机根据从区域温度 控制计算机（ZC）接收的流量需求控制两个流量控制活门（FCV）开度，从而进行流量输入调节控制。引气然后被送到两个独立的空调组件（PACK）中输出冷空气。当调整温度时，热调节空气与冷却空气混合，提供与设定温度的空气到驾驶舱和客舱区域。

2主要部件介绍

2.1区域温度控制计算机（Zone Temperature Controller）区域温度控制计算机是驾驶舱和客舱温度控制系统的计算机，是座舱温度控制的指挥中心。它接受来自座舱或管道内的空气温度传感器信号，传输给区域温度控制计算机，使其使用算法来计算必要的需求信号，从而达到驾驶舱和客舱设定的温度。它向空调组件控制计算机（pack controller）发送需求信号。区域温度控制计算机有两个相同的数字微处理器控制系统，一个正常工作，另一个在“热备份”模式下运行。两个通道独立运作且没有损失性能。在正常运行中，一个通道主动控制，而另一个通道处于热备份模式。如果主动控制通道发生故障，区域控制计算机将操作另一个热备份通道作为主动控制通道。

2.2空调组件控制计算机（pack controller）

空调组件控制计算机是用于空调组件控制和指示系统的计算机。它包含有两个数字微处理器控制系统，并且包含有两个相同的控制系统通道。正常情况下，一个通道处于工作模式，另一个通道处于热备份模式。两个通道可以在不降低性能的情况下独立运行。当两个通道都故障时，空调组件控制计算机选择在一条更正确的通道运行。

2.3配平空气压力调节活门（Trim-Air Pressure-RegulatingValve）

配平空气压力调节活门包含有阀体、气动作动筒和电磁阀。阀体有一个蝶形活门和一个手动操纵手柄，它可以用于指示蝶形活门的位置，也可以用于蝶形活门手动操控。气动作动筒是弹簧加载并保持在关位。电磁阀是弹簧加载和电动操作。如果配平空气压力活门下游的压力增加，气动作动筒收回，蝶阀移动到更关闭的位置。如果下游的压力降低，气动作动筒就会伸出，蝶形活门就会移动到一个更开放的位置。

2.4配平空气活门（Trim Air Valves）

配平空气活门由作动筒和阀体组成。

（1）作动筒。作动筒包含有一个电动马达，一个具有机械端止动减速箱、一个微开关和两个安装在轴末端的电位计，电位计可以发送位置数据到区域温度控制计算机。

（2）阀体。阀体具有一个蝶形活门和一个人工操作手柄。人工操作手柄直接连接到蝶形活门上，可用于观察蝶形活门的位置，并对活门进行人工调整。

2.5温度传感器（Temperature Sensors）

温度传感器的作用是感受所控制对象（座舱或管道内的空气）的温度，并将温度信号转换为电信号，输入区域温度控制计算机，使其对座舱温度进行调整。

3某飞机故障现象

某部组织飞行时飞行员反映某飞机前、后座舱内的温度过高。具体表现为起飞过程中温度正常，在空中温度偏高。

4故障分析

4.1功用与组成

座舱调温的功用是调节座舱的温度，使座舱温度自动保持在一定范围内，满足飞行员生理需要，又能保证座舱内外压力差不致太大。

该型飞机座舱增压调温系统由空气分配开关、涡轮冷却器、方形散热器等诸多部件组成。

空气分配开关的功用是根据感温的电气信号或转换电门的操纵，分配冷、热空气的流量，调节温度。环形空气散热器的功用是利用进气道的空气对增压空气进行散热。它位于进气道的末端发动机压缩器的前面，用一圈螺钉进行固定。方形散热器是座舱增压空气和进气道冲压空气进入散热器后，在各自通道内成交叉方向流动，利用两部分气体的温差，进行热交换，使增压空气温度降低。涡轮冷却器是将增压空气的热能转变为机械能消耗掉，以降低增压空气的温度。

供气开关由操纵手柄和开关两部分组成。操纵手柄装在前后座舱操纵台上，开关在座舱右侧，手柄与开关之间用带防磨套的钢索连动。使用时将手柄向前推，经钢索和滑轮带动节气门转动，供气开关打开，向后拉开关关闭。节气门在关闭位置时，摇臂上的限动钉与壳体上的限动螺钉接触，如继续拉手柄时，滑轮转动使弹簧受拉伸，防止损坏节气门。

座舱压力调节器有压力传感器和放气活门组成。压力传感器受座舱内外压力的变化，操纵放气活门工作，以控制座舱内空气压力。这种座舱压力调节器，其放气活门较大，通气量较大。因此，工作比较灵敏，当高度变化时，座舱压力能较准确地按照预定的规律进行调节。

4.2故障排除

通过分析以上原理，并结合飞机地面工作正常而空中随高度的升高座舱内温度过高的故障现象，可以理清排故思路：

首先地面通电检查空气分配开关工作正常；接着检查供气开关操纵手柄无卡滞；最后检查涡轮冷却器，转动叶轮时发现叶轮转动不灵活，有卡滞现象。可见导致随着高度的升高造成座舱温度过高的故障原因是叶轮转动不灵活造成涡轮冷却器的效率下降，转速达不到规定转速，而涡轮冷却器叶轮端装有的节气门在高度升高的情况下，工作效率偏低，几乎起不到降温的效率才造成的座舱温度过高。

更换同型号的涡轮冷却器和进出口胶圈，安装固定牢靠。试车检查涡轮冷却器工作正常，座舱调温系统工作正常。

5维护措施

1、飞行后检查涡轮冷却器叶轮转动灵活无卡滞现象，严格落实周期性给涡轮冷却器加注精密仪表油的措施。

2、结合试车检查座舱调温工作情况。

3、按规定时限更换涡轮冷却器进出口胶圈。

参考文献：

[1] 《某型飞机维护规程》.1998

[2] 《某型飞机维修手册》.2001

作者简介：

梁涛，高级工程师，主要从事航空维修机械专业工作。

石增杰，技师，主要从事航空维修机械专业工作。

通信地址：河北省石家庄市海山实业发展总公司试飞站