民航专业文献 客机空调系统.doc

六 客机空调系统1. 功用空调系统可向客舱和驾驶舱提供空调空气、进行加温货舱、进行电子设备冷却以及向增压系统提供气源。1.1 系统组成冷却系统：从气源总管得到高温空气，控制流量，并进行制冷。温度控制系统：控制来自冷却系统的冷空气和直接来自气源总管的热空气的混合比例，得到合适温度的空调气体。分配系统：将合适温度、合适流量的空调气体分配到驾驶舱和客舱。再循环系统：将循环之后、要排出前溢流活门的空调气体，收集、过滤后注入空调分配总管，再次分配到座舱循环，可以节省引气。1.2 货舱加温系统：在座舱循环之后的空调气体，通过地板缝隙，环绕货舱侧壁流动，可以给货舱加温。1.3 设备冷却系统：为电子/电气设备舱、电子飞行仪表系统、P6板等提供冷却空气。2. 二、冷却系统工作2.1 作用：降低发动机引气温度。2.2 组件活门 (流量控制活门)功用：决定气源空气能否进入冷却组件（电门控制关断、过热保护关断），并控制流过的空气流量。属电控气动型活门。流量控制：A、正常流量(自动低流量)55磅/分B、自动高流量80磅/分.C、APU高流量100磅/分活门工作：当线圈C的关闭线圈通电时，作动器上腔通大气，活门关闭；当线圈C的打开线圈通电时，活门上游的压力经压力调节器调节后，进入作动器上腔，活门打开。若线圈B也通电，则作动器上腔通过自动流量伺服控制器放气，放气量决定了控制器上腔的压力，也决定了活门的开度，此开度对应的流量为55磅/分；若线圈B断电，则作动器上腔通过APU和高流量伺服控制器放气，此时的放气量也决定一个活门开度，此开度对应的流量为80磅/分。如果线圈B断电时，线圈A通电，则活门上游的高压被引到APU和高流量伺服控制器的顶端，APU和高流量伺服控制器的放气量减少，活门开度增大，此开度对应的流量为100磅/分。左组件活门控制电路（右组件活门控制电路相似）：当组件控制电门在“OFF”位，线圈C的关闭线圈通电。当组件控制电门在“AUTO”或“HIGH”位，线圈C的打开线圈通电。组件控制电门在“AUTO”位，线圈B通电。但是，当飞机在空中、襟翼收上、右组件活门关闭时则B线圈断电。组件电门在“HIGH”位，线圈B断电。左组件电门在“HIGH”位、APU转速高于95%、飞机在地面、APU引气控制电门在“ON”位，线圈A通电。组件活门过热关断：有以下情况之一发生，则关闭组件活门，并有自锁电路，只能通过复位电门复位。A、压缩机出口过热电门感受到过热（390）。B、涡轮进口过热电门感受到过热（210）。C、座舱供气管道过热电门感受到过热（250）。2.3 热交换器功用：将热空气中的热量交给冲压空气带走，冷却引气。组成：由初级热交换器和次级热交换器组成。工作：来自组件活门的热空气，首先进入初级热交换器，通过热交换使之冷却，然后，进入空气循环机的压气机。流过压气机，热空气进入次级热交换器，得到再次冷却，最后进入涡轮机。2.4 空气循环机功用：通过空气流过涡轮时绝热膨胀来冷却空气。位置：位于空调舱第二级热交换器的前部。工作：热空气流过涡轮机时，绝热膨胀，将热能、压力能转化为机械能，带动涡轮转动，自身温度大幅下降。涡轮驱动压气机转动，通过增压作功把能量再交给空气，空气在经过次级热交换器时，把热量交给冲压空气。维护：靠近空气循环机底部，有滑油灌充口和目视指示窗以及一个放油口。如果滑油平面位于或低于目视指示窗的3/4，必须加注滑油。可装300 cc滑油。注意：由于转子转速可达4万转/分，对振动极敏感，因而须按手册要求进行安装。2.5 水分离器功用：空气离开空气循环机时，温度很低，已接近0，空气中的水分开始凝结。水分离器用来分离、收集、排出凝结的水分。工作：空气进入水分离器后，要流过聚结袋，聚结袋上的导向叶片引导空气，使气流旋转起来。在离心力作用下，水分积聚到收集室，从排水孔流到冲压空气管道排出，干燥的空气通过中心管道流出水分离器。聚结袋堵塞：如果聚结袋堵塞，则压力差超过一定值时，气流可通过旁通活门流过，此时气流未经除水处理。在水分离器壳体上有一个聚结袋目视指示器，如果指示杆指在红区，则表示聚结袋堵塞，须更换聚结袋。防止水分离器结冰的方法：在收集室有一个35温度传感器，在压气机进口和涡轮机之间有一条旁通管道，在管道上有一个35活门。当温度传感器感受到收集室温度在34（2）36（3）之间时，活门处于非工作区；当温度传感器感受到收集室温度低于34（2）时，将要结冰时，活门打开，将压气机前的热空气旁通到水分离器进行加热；当温度传感器感受到收集室温度高于36（3）时，活门关闭。2.6 涡轮风扇功用：当飞行速度低，或飞机在地面时，提供足够的冷却空气量。工作：由涡轮风扇控制活门自动控制。维护：有油尺，如果滑油面低于加注(灌充)刻线，须加注滑油，滑油容量为500 cc。2.7 涡轮风扇控制活门功用：将气源总管的压力空气引导到涡轮风扇，起开关作用并控制涡轮风扇转速。属电控气动型活门。工作：当电磁阀的关闭线圈通电时，活门作动器上腔通大气，活门关闭。当电磁阀的打开线圈通电时，活门上游的高压经过滤后进入作动器上腔，引气调压器调定作动器上腔压力，活门打开。当活门下游压力达到30 PSI时，传感选择器将活门下游压力引到作动器下腔，使活门开度不再增大，活门下游压力恒定为30 PSI。人工超控：地面维护时，可以通过电磁阀上的人工超控手柄，打开、关断活门。2.8 冲压空气进出口门和机械连杆传动组件折流门：位于冲压空气口前方，作用是当飞机在地面时伸出，将进入冲压空气系统的杂质减到最少。冲压门：由两块板组成，折叠时关闭冲压空气进口，减少冷却空气量。伸展时打开冲压空气进口，增加冷却空气量。由冲压空气作动器通过钢索、连杆驱动。出口百叶窗：在冲压空气出口装有百叶窗，和进口冲压门配合，控制冷却空气量。由冲压空气作动器通过扭力管驱动。进口机械连杆传动组件：冲压门的前板的前端和结构相连，后端和后板的前端相连，后板的后端通过滚轮装在结构上的滑槽内。后板上也有一滑槽，和操纵扇形块相连的一个摇臂通过滚轮卡在滑槽内，和扇形块相连的另一个摇臂通过连杆组件驱动折流门。扇形块由钢索带动。2.9 冲压空气作动器功用：调节冲压空气进口的冲压门和出口的百叶窗开度，并使折流门移动。组成：作动器包括1个115V双向交流马达、齿轮系、4个微动电门和2套螺杆机构。主螺杆机构使操纵杆伸缩，以驱动钢索和扭力管。辅助螺杆机构用来作动电门2和电门3。工作：作动器在S1位置（收回极限位）时，冲压门全开，折流门伸出。作动器在S2位置时，冲压门全开，折流门收回。作动器在S3位置时，冲压门正常开，折流门收回。作动器在S4位置（伸出极限位）时，冲压门关闭，折流门收回。2.10 冲压空气系统电路功用：控制冲压空气作动器和涡轮风扇活门的工作。3. 温度控制系统3.1 功用：根据温度选择器位置和座舱传感温度，控制组件后的混气温度。3.2 工作原理自动方式：当温度选择器位于自动方式时，温度调节器感受座舱温度和分配总管温度，反复调节混气活门位置，控制冷热空气的混合比例，使座舱温度和选择器选定温度相一致，并起保护作用。人工方式：当温度选择器位于人工方式时，选择器直接对混气活门定位。活门位置和座舱（或管道）温度可由P5板上的指示器得到。3.3 温度控制面板温度选择器（2个）：有自动和人工两种选择。当组件电门在“AUTO”或“HIGH”位时，对应温度选择器通电，可向温度调节器器发出指令或直接操纵混气活门。管道过热警告灯（2个 ）：当空调分配管道温度达到190时，过热警告灯亮。左边的警告灯对应驾驶舱分配总管，右边的警告灯对应客舱分配总管。混气活门位置指示器（2个）：分别指示2个空调组件的混气活门位置。温度表和温度指示选择电门：温度指示选择电门有2个位置，“SUPPLY DUCT”位用于显示供气管道温度，“PASS CABIN”位用于显示客舱温度。3.4 混气活门功用：控制冷热空气的混合比例，以满足座舱温度要求。组成：115V交流马达、齿轮系、2个同轴90放置的碟形活门、活门位置传感器、机械式活门位置指示器。工作：由马达对活门定位。2个碟形活门分别装在冷空气管道和热空气管道内，一个活门开度增大，另一个活门开度就减小，总开度不变。3.5 温度敏感元件250管道过热电门：当温度达到250时，关闭组件活门，并点亮气源控制面板上的组件断开警告灯。驾驶舱分配总管内的电门对应左组件，客舱分配总管内的电门对应右组件。190管道过热电门：当温度达到190时，将混气活门驱动到全冷位，并点亮温度控制面板上的过热警告灯。驾驶舱分配总管内的电门对应左组件混气活门和左侧警告灯，客舱分配总管内的电门对应右组件混气活门和右侧警告灯。管道极限温度传感器：当感受到管道温度达到140（60），驱动混气活门到全冷位。驾驶舱分配总管内的电门对应左组件混气活门，客舱分配总管内的电门对应右组件混气活门。管道预感温度传感器：感受供气管道温度变化速率，向温度控制器输送信号，以调节混气活门。驾驶舱分配总管内的电门对应左组件混气活门控制，客舱分配总管内的电门对应右组件混气活门控制。供气管道感温棒：位于客舱分配总管内，提供供气管道温度指示信号。用于在P5板上显示。客舱感温棒：提供客舱温度指示信号，用于在P5板上显示。客舱温度传感器：感受座舱温度，向温度调节器提供座舱温度信号。3.6 温度控制电路：A、当组件电门在“AUTO”或“HIGH”位时，组件活门打开，温度选择器得到电源。B、若温度选择器在“AUTO”位，温度调节器得到电源，并有目标温度输入。温度调节器根据3个电桥（客舱温度电桥、极限温度电桥、温升率电桥）的信号来控制混气活门的开度。C、当组件活门由于过热而关闭时，气源控制面板上的组件断开灯亮，混气活门被驱动到全冷位。D、当管道190过热时，温度控制面板上的过热警告灯亮，混气活门被驱动到全冷位。E、若温度选择器在“MANUAL”位，则由温度选择器直接向混气活门作动马达供电，对混气活门定位。4. 四、空调气体分配系统4.1 功用：管道系统将合适流量和温度的空调气体分配到驾驶舱和客舱各处。4.2 组成：包括主分配总管、驾驶舱分配系统和客舱分配系统。4.3 主分配总管：安装在前货舱后部的增压区内。收集来自左右空调组件、再循环风扇或地面空调车的空调气体，分配到驾驶舱和客舱。4.4 驾驶舱分配系统：一根来自主分配总管的导管沿飞机左侧地板下延伸到驾驶舱，首先分成两路。一路向观察员、机长、副驾驶提供单独空调气体，一路向驾驶舱顶部、机长和副驾驶座椅下、脚加温器、风挡除雾等提供空调气体。4.5 客舱分配系统：两根立管连接主分配总管，将空调气体引到顶部分配管，再通过很多根侧壁管道使整个客舱均匀分布空调气体。5. 五、再循环系统5.1 功用：从再循环风扇和集气室收集用过的空调气体，经过滤、净化后送到主分配总管，进行再循环利用，以减少发动机引气量。5.2 再循环风扇：一个1.5 HP、115V三相交流风扇。流量为830 CFM(立方英尺/分)。位于空调舱主分配总管的右侧。5.3 再循环风扇控制电路：控制电门在“OFF”位，风扇断电，不工作。控制电门在“AUTO”位：A、当风扇不超温（350）时，有下列情况之一，则再循环风扇工作：a、左组件关闭；b、右组件关闭；c、左右组件控制电门都在“AUTO”位。B、当风扇温度超过350时，自动停止工作。6. 货舱加温系统6.1 功用：保证货舱的温度高于结冰温度。6.2 工作：在客舱循环之后的空调气体，通过侧壁板上的格栅流出后，环绕货舱壁流动，就可以对货舱加热。最后空气通过溢流活门排出机外。排气设备冷却的气体也用于加温前货舱。7. 设备冷却系统7.1 功用：提供流过仪表板、电子设备、电气元件的冷却气体。7.2 组成：包括供气冷却系统、排气冷却系统和控制面板。7.3 控制面板：控制电门（2个）分别控制供气风扇和排气风扇。每个电门有2个位置，放在“NORMAL”位时，正常风扇工作；放在“ALTERNATE”位时，备用风扇工作。风扇不工作警告灯当感受到冷却气体管道内低流量时，说明风扇不工作，对应警告灯点亮。7.4 供气冷却系统功用：提供足够的气体对电子飞行仪表系统（EFIS）和惯性基准组件（IRU）进行冷却。工作：交替工作的2个供气风扇，经过供气净化器抽取空气，强迫流向EFIS和IRU，进行强制冷却。当低流量探测器感受到冷却空气不足时，供气风扇不工作灯点亮。转换控制电门后，使用另一个供气风扇，在冷却空气流量恢复后，不工作灯灭。控制电路：当供气冷却控制电门在“NORMAL”位时，正常供气风扇工作。当供气冷却控制电门在“ALTERNATE”位时，备用供气风扇工作。若风扇温度达到400时，对应风扇停止工作。当低流量探测器感受到流量不足时，供气风扇不工作灯点亮。若飞机在地面，且IRU工作，则19S后机组呼叫喇叭响。7.5 排气冷却系统功用：提供足够的气体对仪表板、P6板、E/E舱设备架进行冷却。工作：交替工作的2个排气风扇，抽吸空气流过仪表板、P6板、E/E舱设备架，对它们进行冷却。当低