淺析飛機(jī)客艙溫度調(diào)節(jié)原理及故障排除

楊洋　鄭陽(yáng)

摘要：飛機(jī)駕駛艙、前客艙、后客艙可分別選擇想要的溫度，以提供給駕駛艙和客艙乘客舒適的機(jī)上溫度，溫度選擇后，機(jī)上溫度調(diào)節(jié)都是自動(dòng)的，本文通過對(duì)飛機(jī)客艙溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，探求飛機(jī)溫度控制故障后的排故工作。

關(guān)鍵詞：溫度;忽冷忽熱

0? 引言

飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)是飛機(jī)系統(tǒng)中直接服務(wù)于人的系統(tǒng)，在飛機(jī)系統(tǒng)中有著重要地位。它工作時(shí)不斷為機(jī)艙補(bǔ)充新鮮空氣，為機(jī)組人員和旅客提供舒適的環(huán)境，同時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)也保證了各種儀器的功能性，它決定了飛機(jī)在不同狀態(tài)下，是否能正常保證飛機(jī)座艙以及設(shè)備艙能夠擁有良好的環(huán)境。在中國(guó)民航的發(fā)展過程中，A320飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，為機(jī)務(wù)人員排故工作帶來了極大不便。本文通過對(duì)飛機(jī)客艙溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，指出日常空調(diào)溫度控制系統(tǒng)排故具體排故思路和方法。

1? 空調(diào)溫度控制系統(tǒng)介紹

座艙溫度控制是座艙內(nèi)的空氣溫度保持在要求的預(yù)定溫度范圍內(nèi)的控制，為機(jī)上人員在各種飛行條件下提供適宜的座艙環(huán)境溫度。A320飛機(jī)的座艙溫度控制系統(tǒng)采用微型計(jì)算機(jī)控制，基本控制思路為一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)（如圖1），基本調(diào)節(jié)原理是調(diào)節(jié)熱氣流和冷氣流摻混比例獲得需求溫度的氣流（如圖2）。

從空調(diào)組件流量控制活門（FCV）控制流過的一定流量的來自引氣系統(tǒng)的高溫氣流分成兩路：一路到空調(diào)組件制冷系統(tǒng)使其降溫，稱為“冷路”;另一路流過壓力調(diào)節(jié)活門和配平活門的氣流稱為“熱路”，在進(jìn)入氣密座艙前進(jìn)行混合，最后通過管道溫度傳感器的反饋控制得到需求基本溫度的新鮮空氣。駕駛艙或客艙溫度傳感器再感受艙內(nèi)實(shí)際溫度，反饋給計(jì)算機(jī)，與選擇溫度比對(duì)后進(jìn)行進(jìn)一步精確調(diào)節(jié)。

2? 溫控系統(tǒng)各部件對(duì)溫度調(diào)節(jié)的影響

溫控主要部件包括：

①溫度選擇器（TEMP SELECTOR）：供機(jī)組選擇所需溫度，并將溫度需求發(fā)送給控制器;當(dāng)選擇器出現(xiàn)問題時(shí)，選擇器將無法給出正確的溫度需求，會(huì)導(dǎo)致控制器的錯(cuò)誤調(diào)節(jié)。

②區(qū)域控制器（ZONE CONTROLLER）：區(qū)域溫度控制的主大腦，主要控制各艙溫度，有兩個(gè)通道;當(dāng)控制器內(nèi)部出現(xiàn)問題時(shí)可能直接導(dǎo)致溫度調(diào)節(jié)不能控制，包括給不出需求溫度或者溫度忽冷忽熱。

③熱空氣壓力調(diào)節(jié)活門（TRIM AIR PRESSURE REGULATING VAVLE）：控制保持配平熱空氣壓力穩(wěn)定高于客艙壓力4PSI;熱空氣壓力調(diào)節(jié)活門是電控氣動(dòng)控制活門，當(dāng)出現(xiàn)電路問題，氣動(dòng)管路、膜盒出現(xiàn)問題時(shí)，便無法正常調(diào)節(jié)熱空氣的混合壓力，使熱空氣無法正常與冷空氣混合調(diào)節(jié)溫度。

④熱空氣配平活門（TRIM AIR VAVLE）：控制和調(diào)節(jié)與冷空氣摻混熱空氣量的多少;熱空氣配平活門是電控馬達(dá)控制活門，當(dāng)其內(nèi)部出現(xiàn)電路問題、馬達(dá)無法正常驅(qū)動(dòng)活門或者活門出現(xiàn)物理卡阻時(shí)，均有可能導(dǎo)致所混合的熱空氣量不正確而溫控失效。

⑤管道溫度傳感器（DUCT TEMP SENSOR）：測(cè)定供氣管道溫度，把信號(hào)傳輸給區(qū)域控制器，區(qū)域控制器控制配平閥的開度，防止管道超溫;管道溫度傳感器出現(xiàn)問題可能錯(cuò)誤給出溫度信號(hào)，直接導(dǎo)致配平活門的錯(cuò)誤作動(dòng)。

⑥駕駛艙、客艙溫度傳感器（CABIN TEMP SENSOR）：測(cè)定駕駛艙、客艙溫度，把信號(hào)傳輸給區(qū)域控制器，進(jìn)一步與選擇溫度比對(duì)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。駕駛艙、客艙溫度傳感器故障，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法準(zhǔn)確感受艙內(nèi)的溫度，從而無法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。

3? 溫控系統(tǒng)可能的故障及可能原因

對(duì)于空調(diào)組件的故障：

①空調(diào)組件出口溫度高，重點(diǎn)檢查：沖壓空氣出口集氣腔破損，集氣腔前后連接的波紋管，及空調(diào)組件出口的波紋管。沖壓空氣出口集氣腔以及其前后連接的波紋管容易在應(yīng)力的條件下產(chǎn)生裂紋或者和破損，致使空氣混合比例出現(xiàn)問題，這些情況會(huì)導(dǎo)致空調(diào)組件的出口溫度高。

②檢查和對(duì)比左右沖壓空氣進(jìn)口/出口風(fēng)力大小和進(jìn)氣門/出氣門開度。ACM 卡阻導(dǎo)致的沖壓空氣風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)、進(jìn)氣口吸入異物導(dǎo)致的熱交換器堵塞或出口集氣腔破損，會(huì)使沖壓空氣風(fēng)力變小從而導(dǎo)致溫度過高。

③檢查FCV活門流量是否較大。超出空調(diào)組件可制冷空氣量，而導(dǎo)致組件出現(xiàn)過熱。

對(duì)于熱空氣摻混系統(tǒng)故障，通過對(duì)溫控系統(tǒng)各部件功能和影響分析可知：

3.1 若是單個(gè)區(qū)域溫度高

①駕駛艙/客艙表現(xiàn)為空中溫度高、地面正常，重點(diǎn)檢查空調(diào)組件出口的波紋管是否漏氣。這種故障在地面由于漏氣較少，表現(xiàn)不明顯，而在空中由于內(nèi)外壓差變大，從而漏氣變大，影響溫度調(diào)節(jié)。②駕駛艙/客艙溫度傳感器的格柵或者管道堵塞，導(dǎo)致傳感器感受到的艙內(nèi)氣流減小，無法及時(shí)獲得實(shí)時(shí)溫度。③單個(gè)區(qū)域配平活門的工作異常，無法提供給定量熱空氣。

3.2 若是多個(gè)區(qū)域溫度高

重點(diǎn)檢查熱空氣壓力調(diào)節(jié)活門，無法提供滿足摻混壓力的熱空氣。

4? 故障實(shí)例

B6600飛機(jī)與B6831飛機(jī)乘務(wù)人員間斷反映前艙空調(diào)忽冷忽熱，AIRMAN和PFR沒有任何故障信息。

根據(jù)系統(tǒng)原理故障可能的原因：

①駕駛艙溫度選擇器27HK;

②區(qū)域控制器8HK;

③前艙配平活門12HK;

④管道溫度傳感器16HK;

⑤前艙溫度傳感器22HK。

排故前期參考TSM 21-63-00-810-822-A做了一系列排故工作。而最后手冊(cè)的一句話提到了檢查客艙溫度傳感器的通風(fēng)管路是否有堵塞，破損漏氣。駕駛艙、前艙和后艙空氣通過管路（如圖3）由B處排風(fēng)扇吸入，空氣經(jīng)過各位置傳感器，從而實(shí)時(shí)感受各艙溫度，格柵或者管道的堵塞會(huì)使氣流減小，傳感器無法及時(shí)獲得實(shí)時(shí)溫度。后續(xù)對(duì)前艙和后艙溫度傳感器通風(fēng)量通過抽風(fēng)聲音和用手觸摸方式進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)前后艙通風(fēng)量有明顯的差異。

B6600飛機(jī)最終參考IPC21-23-02-01G 拆下氣管進(jìn)行離位檢查和清潔，檢查發(fā)現(xiàn)管路堵塞且老化破損（如圖4），最終更換后排除故障。

B6831飛機(jī)最終參考IPC21-63-02-01A 拆下氣管進(jìn)行離位檢查和清潔，發(fā)現(xiàn)前艙溫度傳感器管路檢查發(fā)現(xiàn)氣管200與氣管220結(jié)合處堵塞（如圖5）。

5? 總結(jié)

要排除一個(gè)飛機(jī)故障，首先要對(duì)故障現(xiàn)象和系統(tǒng)原理有一定的了解，對(duì)于飛機(jī)溫控系統(tǒng)，像這樣的類似管路堵塞造成傳感器無法正常工作的故障，還有很多，實(shí)際排故中應(yīng)多注意細(xì)節(jié)，故障的可能不是部件本身，而是部件需要實(shí)現(xiàn)功能所需滿足的一切外界條件，不要錯(cuò)過手冊(cè)中給出的任何一句話，才能少走彎路。

參考文獻(xiàn)：

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[4]袁洪.關(guān)于A320飛機(jī)駕駛艙或客艙溫度高排故分析[J].航天與航空，2017（01）.