A320系列飛機駕駛艙溫度高故障分析

王國鑫

摘要：以A320系列飛機駕駛艙溫度高故障為研究對象。通過兩起典型故障的排除，重點分析空調(diào)組件和區(qū)域溫度控制原理。針對無信息空調(diào)系統(tǒng)疑難故障，如何快速隔離，準確找到故障原因，進行了經(jīng)驗分享。研究結(jié)論在保證飛行安全、航班正點、機組及旅客的乘機舒適度和提高維修效率、降低維修成本等方面具有重要意義。

關(guān)鍵詞：空調(diào)；組件；區(qū)域；駕駛艙；溫度高

中圖分類號：TB文獻標識碼：A文章編號：16723198（2015）26028902

0引言

航線運行中，常遇到機組反映駕駛艙溫度高，乘機舒適度降低，甚至造成航班延誤或返航。此類故障因空調(diào)系統(tǒng)部件性能不佳導致，并未觸發(fā)警告或故障信息，處理起來較為棘手。本文從兩起故障入手，通過原理分析、排故驗證，總結(jié)出排除此類故障的方法及經(jīng)驗。期望能為同行處理類似故障提供一定的參考和幫助。

1一起空調(diào)組件出口溫度高導致的駕駛艙過熱故障

1.1背景介紹

2012年5月，某A319飛機機組反應左右空調(diào)組件出口溫度高，為25到30度，飛機停場排故。測試空調(diào)系統(tǒng)無任何故障信息。

1.2處理措施

（1）更換左組件冷凝器，更換右組件空氣循環(huán)機ACM。

（2）使用單組件，或?qū)⒘髁啃o調(diào)至高位，組件流量一直處于低位。

（3）拆下組件再加熱器，發(fā)現(xiàn)其入口堵塞嚴重，部分翅片間已完全堵死。更換后，流量恢復正常，出口溫度可降至5度。

（4）更換主次級散熱器后，出口溫度可降至-20度，故障排除。

1.3系統(tǒng)原理和原因分析

A320系列飛機有兩個空調(diào)組件，組件降低高壓高溫引起的溫度和濕度后，供向座艙，以滿足乘客舒適度需求。引氣流經(jīng)初級熱交換器由外界沖壓空氣對其冷卻。隨后，流向壓氣機壓縮，溫度上升，壓力增大。再經(jīng)主熱交換器進一步冷卻后，進入高壓水分離環(huán)路。高壓水分離環(huán)路包括再加熱器、冷凝器、水分離器。再加熱器利用主熱交換器出口熱空氣對水分離器出口冷空氣進行回熱，確保進入渦輪的空氣中無游離水。冷凝器利用渦輪出口冷空氣對再加熱器出口熱空氣進行冷卻，將空氣溫度降至露點以下。之后由水分離器分離出水，排放至沖壓空氣進口。經(jīng)過再加熱器回熱后的空氣流至渦輪處，利用氣體膨脹做功驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，同時，空氣溫度下降，壓力降低。之后經(jīng)過冷凝器，供向混合室。為防止渦輪下游冷凝器處結(jié)冰，防冰活門探測到壓力下降到設定值時會打開，將FCV下游熱空氣引至渦輪處防止冰的形成。

圖1空調(diào)組件工作原理案例中，駕駛艙溫度高由組件出口溫度高所致。組件工作始終低流量，說明圖1中熱氣流有堵塞。此路氣流經(jīng)過主要部件為：流量控制活門FCV、初級熱交換器和主熱交換器（也稱主次級散熱器）、再加熱器、冷凝器、水分離器、ACM。FCV可通過調(diào)節(jié)溫度旋鈕，查看旁通活門打開時，流量可否達到高位，判斷是否FCV故障導致低流量。主次級散熱器、再加熱器、冷凝器均為熱交換器。按結(jié)構(gòu)分：前兩者為板翅式熱交換器，后者為管殼式熱交換器。故障統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，板翅式熱交換器多為堵塞，管殼式熱交換器多為滲漏。Ameco成都分公司已定期更換主次級散熱器，保證其工作性能。此外，熱氣流先流至再加熱器，此時溫度較高，再加熱器又為板翅式結(jié)構(gòu)，容易因高溫及雜質(zhì)（此時空氣中水未分離出來）發(fā)生堵塞。因此，再加熱器堵塞導致組件流量無法達到高位的故障比較常見。冷凝器為管殼式、水分離器構(gòu)造簡單，且均處于下游，發(fā)生堵塞的情況較少。

若組件流量正常，出口溫度仍未達到理想效果，說明圖1中熱氣路暢通，在確定不存在外部滲漏情況下，說明冷卻氣路存在問題。此路氣流經(jīng)過主要部件為：沖壓空氣進出口、主次級散熱器、增壓腔。若沖壓空氣進出口被異物堵塞或增壓腔破損導致氣路不暢，均會降低冷卻效果，導致組件出口溫度偏高。嚴重時甚至使冷卻功能基本喪失（如沖壓空氣進氣門未打開等情況），觸發(fā)組件過熱警告。若均正常，則主次級散熱器內(nèi)部堵塞的可能性較大，建議更換。

1.4經(jīng)驗分享

組件出口溫度高導致區(qū)域溫度高時，先對相應組件進行排故。若無任何故障信息，針對此種隱蔽性故障，建議：

（1）對組件進行全面目視檢查和滲漏檢查，確保無堵塞、損傷和滲漏；

（2）查看組件工作時的流量，若存在異常，建議優(yōu)先排除流量故障（即圖1中熱氣路故障）；若流量正常，效果依然不佳，再排除冷卻氣路故障（即圖1中冷卻氣路故障）。

2一起管路破裂導致的駕駛艙溫度高故障

2.1背景介紹

2014年5月，某A319飛機機組反映空中駕駛艙溫度高。地面檢查左空調(diào)組件出口溫度及駕駛艙管道出口溫度均正常。

2.2處理措施

（1）與其它飛機對串區(qū)域控制器ZC。

（2）更換駕駛艙配平空氣活門、管道溫度傳感器、區(qū)域溫度傳感器。

（3）檢查發(fā)現(xiàn)左組件冷凝器出口至混合室之間的波紋管破損漏氣，更換此波紋管后，故障排除。

2.3系統(tǒng)原理和原因分析

飛機區(qū)域溫度由ZC控制。機組選擇三個區(qū)域溫度，該信號發(fā)送至ZC，ZC確定最低管道進口溫度發(fā)送至兩部組件控制器PC，PC將組件出口溫度調(diào)至最低溫度，輸送至混合室。最低溫度區(qū)域直接由混合室供氣，其余兩個區(qū)域需要較高管道溫度，由ZC調(diào)節(jié)相應配平空氣活門的開度控制熱空氣的添加量，從而達到各區(qū)域所需溫度。

案例中，對應組件出口溫度正常，重點排除區(qū)域溫度故障。區(qū)域溫度控制中導致駕駛艙溫度高的原因：（1）區(qū)域控制系統(tǒng)某部件故障；（2）調(diào)節(jié)好的空氣未完全輸送至駕駛艙。

與區(qū)域溫度控制相關(guān)的部件，分別通過串件、換件等方法，確定所有部件工作正常。

排故中，偶然發(fā)現(xiàn)駕駛艙通風口出風量特別微弱。疑似組件空氣輸送至駕駛艙過程中存在滲漏。輸送管路包括：組件至混合室段管路和混合室至駕駛艙段管路。

查閱手冊得知：正常情況下，駕駛艙由左組件供氣至混合室，經(jīng)與再循環(huán)風扇抽吸來的空氣混合后，供至駕駛艙（如圖2）。

圖2區(qū)域溫度控制圖當左組件電門置于OFF位，右組件電門在ON位時，混合室折流門會轉(zhuǎn)換位置，使得駕駛艙由右組件供氣（如圖2中虛線所示）。

排故發(fā)現(xiàn)，駕駛艙由左組件供氣時，供氣量小；由右組件供氣時，供氣量大。說明混合室至駕駛艙段管路正常。左組件至混合室管路或者混合室本體存在滲漏的可能性大。

檢查發(fā)現(xiàn)的破損波紋管正是位于左組件至混合室之間。此管路位于空調(diào)艙，即非增壓艙。飛行高度越高，空調(diào)艙壓力越小。組件供氣壓力與外界壓差越大，滲漏量增大。因此地面故障現(xiàn)象很難重現(xiàn)，飛行高度越高，現(xiàn)象越明顯。

2.4經(jīng)驗分享

（1）機組反映駕駛艙溫度高時，若組件出口溫度正常，可向機組詢問通風口的出風量來判斷是否存在滲漏。

（2）正常情況，再循環(huán)風扇持續(xù)工作，通風口一直出風，只是空調(diào)組件供氣時，風量更大，導致判斷風量大小時差異不明顯。建議檢查時，關(guān)斷再循環(huán)風扇，通風口風量全部來自空調(diào)組件，更易判斷組件供氣量正常與否。

（3）若駕駛艙出風量異常，關(guān)斷左組件，打開右組件，則駕駛艙由右組件供氣。若出風量恢復正常，說明左組件出口至混合室之間或混合室本體存在滲漏；若依然不正常，說明混合室至駕駛艙之間管路存在滲漏。

3結(jié)論

通過上述兩起典型故障的排除，針對座艙某個區(qū)域溫度高又無相關(guān)信息的隱蔽性故障。首先，全面了解故障現(xiàn)象及特征，判斷組件還是區(qū)域故障導致的區(qū)域溫度高。其次，通過原理分析、全面檢查、逐步隔離的方法，結(jié)合排故經(jīng)驗，可快速準確地隔離出故障部件，迅速排除此類故障。駕駛艙溫度控制與客艙溫度控制大同小異。因此，上述排故經(jīng)驗同樣適用于客艙區(qū)域。

參考文獻

[1]A318/A319/A320/A321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL（R48）[Z].