直升機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

張浩涪 趙茗峰

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步，我國在直升機(jī)研究方面已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，本文主要總結(jié)了在日常研究中比較常見到制冷系統(tǒng)以及制熱系統(tǒng)，并對未來直升機(jī)的環(huán)境控制現(xiàn)狀進(jìn)行了一定的分析，通過研究發(fā)現(xiàn)，今后如果在直升機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)應(yīng)用方面，在選擇機(jī)器時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先選擇旋渦式壓縮機(jī)以及電子膨脹閥等，以下是本次研究的基本內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：直升機(jī);控制系統(tǒng);應(yīng)用現(xiàn)狀

與傳統(tǒng)的固定翼飛機(jī)相比，直升機(jī)的飛行高度較低，并且在飛行的過程中速度較慢。與此同時(shí)直升機(jī)在環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有考慮到代償?shù)膿p失，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡可能的降低系統(tǒng)的重量，并要提高系統(tǒng)的效率。本文主要通過對直升機(jī)環(huán)控系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)制作系統(tǒng)進(jìn)行了分析，并提出了一定的建警，為直升機(jī)的發(fā)展提供一定的借鑒作用。

1 直升機(jī)加熱系統(tǒng)。根據(jù)目前的情況來看，常見的直升機(jī)加熱系統(tǒng)主要有發(fā)動機(jī)引氣直接供熱，同時(shí)還有內(nèi)部燃燒加熱，廢氣加熱墊加熱等一系列加熱的方式，不同的加熱類型具有不同的作用，同時(shí)產(chǎn)生的熱量也是具有一定差距的。

常見的加熱系統(tǒng)有引器加熱，內(nèi)部燃燒加熱，廢氣加熱以及電加熱。根據(jù)目前的狀況來看，由于發(fā)動機(jī)以器加熱技術(shù)是十分可靠的，并且已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，所以當(dāng)前直升機(jī)加熱系統(tǒng)一般都選擇發(fā)動機(jī)引氣直接加熱的方式來進(jìn)行加熱。

2 直升機(jī)的制冷系統(tǒng)。

飛行器環(huán)境制冷系統(tǒng)主要包括兩個(gè)類別，那就是空氣循環(huán)系統(tǒng)和蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)。

2.1 空氣循環(huán)系統(tǒng)

目前被廣泛采用的空氣循環(huán)系統(tǒng)，主要是由于它的溫度壓力控制是比較高效的，設(shè)備的質(zhì)量也比較輕。直升機(jī)在空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)中主要借鑒固定翼飛機(jī)的制冷系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不斷的完善，包括簡單是升壓式以及三輪是等三種形式。

它的工作重點(diǎn)就是發(fā)動機(jī)引氣通過熱交換器再利用沖壓空氣進(jìn)行降溫，進(jìn)入渦輪以后最后降溫送入座艙。它的缺點(diǎn)是需要引用的氣壓是比較高的。另一種是三輪式空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)。三輪式這種系統(tǒng)上的同一根軸上有渦輪壓氣機(jī)和風(fēng)扇等三個(gè)輪子，所以被稱為三輪式。這樣的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就是提高了直升機(jī)地面停機(jī)和低速飛行的時(shí)候的制冷的效率，同時(shí)還能夠提高能量的利用效率。

2.2 蒸發(fā)循環(huán)制冷系統(tǒng)。蒸發(fā)循環(huán)制冷系統(tǒng)在工作原理上主要就是熱泵。他的意思就是把熱從低溫中提取出來，然后將它排到比較高的溫度中去。它的優(yōu)點(diǎn)就是性能系數(shù)是十分高的，同時(shí)在工作的過程中倒音比較低，所使用的組件也是比較小的。缺點(diǎn)就是制冷劑如果泄露的話會給大氣帶來嚴(yán)重的污染，同時(shí)它的系統(tǒng)質(zhì)量也是比較大的，使用起來具有不變性。根據(jù)制冷劑的壓縮的級數(shù)，可以將蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)分為單級壓縮與兩級壓縮兩種類別。

2.2.1蒸汽壓縮蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)

圖1屬于單級壓縮蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)的原理圖，該類系統(tǒng)在工作的時(shí)候，壓縮機(jī)會抽取出蒸發(fā)器出口里的制冷劑的蒸汽，通過的特殊作用形成冷凝壓力，最后送入到冷凝器中，通過一系列的循環(huán)進(jìn)入節(jié)流機(jī)構(gòu)進(jìn)行膨脹，最后變成一種氣液的混合物，這種混合物再次流入到蒸發(fā)器里，進(jìn)行不斷的吸熱與蒸發(fā)，最后再回到壓縮機(jī)中，完成這樣一個(gè)循環(huán)的過程。

2.2.2兩級壓縮蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)。如果冷凝的溫度比較高的話，對應(yīng)的壓縮機(jī)增壓是比較大的，這個(gè)時(shí)候就要使用兩級壓縮的方式來進(jìn)行壓縮，通過這樣的方式來改善壓縮機(jī)的工作條件，提高他的工作效率，從而才能提高整個(gè)系統(tǒng)的性能，圖2屬于兩級壓縮蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)的工作原理圖。

2.3直升機(jī)制冷系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

通過對兩種制冷系統(tǒng)的分析與比較，很容易能夠看出兩種制冷系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。從整個(gè)性能的角度出發(fā)是可以看出隨著直升機(jī)電子設(shè)備的不斷增多，以及附件制造工藝系統(tǒng)的不斷優(yōu)化方面的進(jìn)步，如果要保證電子設(shè)備正常工作的話，就必須要不斷地散發(fā)熱量。同時(shí)工作人員對于直升機(jī)的座艙的舒適性的要求也不斷的提高，所以傳統(tǒng)的制冷循環(huán)系統(tǒng)已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前制冷的需要。但是蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)的高效能卻能夠讓制冷的能力不斷地滿足當(dāng)前的需求。它也存在一定的缺點(diǎn)，比如系統(tǒng)的質(zhì)量比較重，空氣新鮮程度比較低，在工作的過程中只能制冷，不能提供加熱的系統(tǒng)，制冷劑是有一定的危害的。所以在研究的過程中應(yīng)該不斷加深對于蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)的研究，從而更好地為新型直升機(jī)研究奠定一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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