CE525飛機(jī)增壓系統(tǒng)及故障分析

陳霄陽(yáng)

摘 要：飛機(jī)增壓系統(tǒng)對(duì)于在指定高度飛行的飛機(jī)發(fā)揮著重要的作用，增壓系統(tǒng)工作不正?？赡軐?duì)飛行員和乘客產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。通過(guò)對(duì)CE525飛機(jī)座艙系統(tǒng)的介紹、故障實(shí)例的分析及維護(hù)排故建議，為該機(jī)型的維護(hù)提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：CE525;增壓系統(tǒng);故障分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.06.094

CE525飛機(jī)作為學(xué)院的主力高級(jí)教練機(jī)機(jī)型，承擔(dān)著重要的飛行訓(xùn)練任務(wù)。隨著飛機(jī)使用時(shí)間的累積，部分老齡化問(wèn)題也開(kāi)始凸顯。最近兩年發(fā)生了幾起有關(guān)座艙增壓系統(tǒng)的故障，引起了學(xué)院機(jī)務(wù)保障部門(mén)的重視。

1 座艙增壓系統(tǒng)介紹

座艙壓力控制系統(tǒng)是一個(gè)空氣壓力控制系統(tǒng)，主要是由一個(gè)數(shù)字式微處理器來(lái)調(diào)節(jié)的。流量為8ppm（0.06kg/sec）的溫控引氣持續(xù)不斷地給座艙提供空氣壓力源，而座艙壓力的保持則依賴(lài)于座艙高度控制器，人工活門(mén)以及外排活門(mén)。

Kollsman增壓系統(tǒng)主要由以下4部分構(gòu)成：

（1）數(shù)字式自動(dòng)進(jìn)程式控制器。

（2）一個(gè)主級(jí)外排活門(mén)。

（3）一個(gè)次級(jí)外排活門(mén)。

（4）人工撥動(dòng)活門(mén)。

每一個(gè)外排活門(mén)都有一個(gè)獨(dú)立的最大壓差安全釋壓活門(mén)和一個(gè)最大座艙高度安全活門(mén)，裝在主活門(mén)上的電磁閥使座艙高度控制器來(lái)回自由地在這兩個(gè)活門(mén)之間切換。這兩個(gè)活門(mén)共有的連接平衡了它們的外排氣流。

增壓系統(tǒng)所用的控制器均采用固態(tài)設(shè)計(jì)。分離式的顯示屏提供了著陸場(chǎng)壓力高度和座艙高度變化率的信息。該系統(tǒng)的維護(hù)和測(cè)試有助于提高飛機(jī)故障診斷的能力，它可以將故障信息與航線可更換件（LRU）對(duì)應(yīng)起來(lái)。顯示屏?xí)谙鄳?yīng)雷擊電壓時(shí)自動(dòng)關(guān)暗屏幕以自我保護(hù)。氣動(dòng)外排活門(mén)取用23PSI整壓后的引氣，從而去調(diào)節(jié)座艙壓力。當(dāng)引氣源或控制器失效時(shí)，各級(jí)外排活門(mén)也是可以人工地通過(guò)氣動(dòng)關(guān)斷活門(mén)去控制。

1.1 主要部件

（1）外排活門(mén)。

CE525的座艙增壓系統(tǒng)主要包含有兩個(gè)外排活門(mén)，安裝在飛機(jī)左側(cè)后增壓隔框。主外排活門(mén)有兩個(gè)電磁閥與之相連，分別為上升電磁閥和下降電磁閥，另外還有真空換向閥組件和過(guò)濾器。主外排活門(mén)利用整壓后的引氣壓力和真空來(lái)調(diào)節(jié)外排空氣的流動(dòng)，而真空噴射器排出到靜止空氣以形成真空。它是由一個(gè)增強(qiáng)氟硅橡膠隔膜構(gòu)成，隔膜密封著一個(gè)相對(duì)氣壓腔室，以取代彈簧的作用。

（2）最大壓差安全釋壓活門(mén)。

最大壓差安全釋壓活門(mén)由兩個(gè)腔室構(gòu)成，用一個(gè)可動(dòng)隔膜分隔著。一個(gè)腔室連同座艙壓力;另一個(gè)腔室連通靜壓。當(dāng)兩個(gè)腔室壓力差達(dá)到預(yù)設(shè)最大差值時(shí)，會(huì)使外排活門(mén)打開(kāi)。這個(gè)活門(mén)的作用是為了避免座艙與外界壓力差過(guò)大。

（3）最大座艙高度安全活門(mén)。

當(dāng)座艙高度達(dá)到13000±1500英尺時(shí)，最大座艙高度安全活門(mén)使外排活門(mén)關(guān)閉，保證座艙高度不會(huì)超過(guò)最大值。

（4）真空噴射器組件。

只有主級(jí)外排活門(mén)安裝有真空噴射器組件。它的作用是給下降電磁閥的操作提供壓力源，并且產(chǎn)生真空給爬升電磁閥。真空噴射器組件中的換向閥決定了提供給下降電磁閥的壓力來(lái)源。下降電磁閥在以下兩種狀態(tài)時(shí)工作：①自引氣輸入至靜壓差低于1.5PSI時(shí);②自過(guò)濾后的座艙空氣壓差大于1.5PSI時(shí)。

1.2 控制及顯示

（1）座艙高度快速下降開(kāi)關(guān)。

這是一個(gè)應(yīng)急開(kāi)關(guān)，位于控制器旁邊的操作板上，其作用是在飛行的任何時(shí)候人工降低座艙高度。原理是作用于主排氣活門(mén)中的爬升電磁閥，從而使外排活門(mén)控制腔室的空氣排出，以達(dá)到關(guān)閉外排活門(mén)的目的。

（2）人工撥動(dòng)活門(mén)。

在電源系統(tǒng)失效或其他緊急情況時(shí)，人工撥動(dòng)活門(mén)可以人工地控制座艙壓力。人工撥動(dòng)活門(mén)的工作前提是需要將操縱面板上的AUTO-MAN-UAL撥到MAN位，這樣就可以關(guān)斷控制器電磁閥的輸出，這時(shí)外排活門(mén)就是靠人工撥動(dòng)活門(mén)來(lái)控制了。

2 一起故障實(shí)例

2018年初，飛行學(xué)院一架CE525型飛機(jī)執(zhí)行帶飛訓(xùn)練任務(wù)時(shí)。起飛離地爬升過(guò)程中，管制員指揮上升標(biāo)準(zhǔn)氣壓4200 米，在高度6000 英尺左右，機(jī)長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)未增壓且座艙壓力高度不斷上升，機(jī)組檢查飛機(jī)其余各項(xiàng)參數(shù)正常。機(jī)組立即向進(jìn)近管制員申請(qǐng)停止上升、返場(chǎng)空中耗油，飛機(jī)停止上升前最高飛行高度8400 英尺。機(jī)組按照管制指令下降高度到5900 英尺，執(zhí)行座艙增壓控制器失效檢查單，完成處置程序并耗油至最大著陸重量以下之后，安全落地，人、機(jī)安全。

經(jīng)分析，座艙增壓的氣源來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)引氣，增壓控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)主、次放氣活門(mén)的開(kāi)度，保證座艙高度在合適的范圍之內(nèi)。本次故障首先通過(guò)線路分析和檢查，排除了引氣系統(tǒng)故障的可能性。通過(guò)對(duì)增壓控制系統(tǒng)線路分析并結(jié)合機(jī)組的描述，可以初步判斷為增壓控制器內(nèi)部發(fā)生了故障，導(dǎo)致放氣活門(mén)開(kāi)度較大，座艙高度持續(xù)上升，同時(shí)座艙內(nèi)的熱空氣大量流出，造成座艙溫度下降。座艙增壓控制器內(nèi)部故障具有偶發(fā)性，為保障后續(xù)飛行安全，更換了故障座艙增壓控制器，并按工作單對(duì)座艙增壓系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。

3 排故建議

座艙增壓系統(tǒng)的故障排除可以參考維護(hù)手冊(cè)的座艙增壓測(cè)試工作判斷參考表進(jìn)行測(cè)試工作。從“外界高度”、“外界高度以上1000英尺”、“外界高度以下1000英尺”三個(gè)選擇高度進(jìn)行排查，根據(jù)控制板上的爬升指示燈、下降指示燈、通電指示燈、外排活門(mén)和電磁活門(mén)選擇開(kāi)關(guān)位置等參數(shù)，判斷出座艙增壓系統(tǒng)工作狀態(tài)為正常、控制器誤差還是控制器故障等。另外，飛行員在起飛前應(yīng)按照檢查單內(nèi)容對(duì)座艙增壓系統(tǒng)進(jìn)行Exer模式測(cè)試，維護(hù)人員也因在飛機(jī)地面停場(chǎng)時(shí)對(duì)飛機(jī)進(jìn)行地面維護(hù)測(cè)試工作，確保座艙增壓系統(tǒng)正常。

4 總結(jié)

作為飛機(jī)維護(hù)人員，應(yīng)該熟悉掌握所維護(hù)飛機(jī)的座艙增壓系統(tǒng)原理，排故思路，并結(jié)合歷史故障數(shù)據(jù)開(kāi)展相應(yīng)的預(yù)防性維護(hù)工作。確保飛機(jī)座艙增壓系統(tǒng)工作正常，保障飛機(jī)的安全飛行。

參考文獻(xiàn)

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