座舱压力控制系统飞机结构与系统课件

座舱压力控制系统主讲人：袁先垚《飞机结构与系统》01.座舱压力原理02.座舱压力制度03.座舱压力控制系统目录contents一、座舱压力原理座舱压力控制系统的基本任务就是保证在给定的飞行高度范围内，座舱的压力及其压力变化速率满足人体生理要求，并保证飞机结构的安全。在典型的增压系统中，客舱和驾驶舱是一个气密的整体舱，它能使舱内压力高于外界的大气压力。增压空气由座舱空气分配系统供入座舱,为座舱增压和调温后，通过排气活门排出机外。根据适航法规的要求，飞机在最大设计巡航高度上，座舱高度不能大于8000ft，而巡航时飞行高度一般在30000〜40000ft之间。巡航过程中，排气活门开度最小。飞机在地面时，座舱内外压差较小，排气活门开度较大。二、座舱压力制度指飞机座舱内压力随飞机飞行高度的变化关系，又称为座舱调压规律。可分为适用于低速飞机的三段式压力制度和现代客机采用的直线式压力制度。a—c段为不增压段，称为自由通风段，座舱内外压力相同,c点对应飞行高度一般为500m；飞机从a点（地面）爬升到巡航高度b点时，座舱压力随飞机飞行高度成三段变化：二、座舱压力制度c—d段,座舱压力不随飞行高度变化，称为等压控制段,d点对应飞行高度一般为3500m；d—e段为等余压控制段，它保持座舱内外压差为使用的限制值，直到飞机进入巡航高度,e点对应的座舱高度为2400m，座舱高度变化率与飞机爬升率相等。1三段式座舱压力制度二、座舱压力制度2直线式座舱压力制度飞机从a点（地面）爬升到b点（巡航高度）时，座舱压力随飞机飞行高度的增加成直线关系均匀变化：未达到巡航高度前,座舱增压系统在整个爬升过程中控制座舱压力变化率，座舱余压缓慢增加，当飞机进入巡航高度时，座舱余压达到座舱余压限制值。三、座舱压力控制系统包括压力控制器和排气活门，压力控制器是座舱压力控制系统的关键元件，是实现座舱压力制度的核心控制机构：三段式座舱压力制度采用气动式压力控制器,直线式座舱压力制度采用电子式压力控制器。排气活门是座舱压力控制系统的执行机构，气动式压力控制系统采用气动排气活门，电子式压力控制系统采用电动马达驱动排气活门。三、座舱压力控制系统气动式压力控制系统1系统组成包括气动式压力控制器和气动排气活门。气动式压力控制器内有三个膜盒：膜盒A为真空膜盒，作为座舱绝对压力的控制器；膜盒B为开口膜盒，与飞机的静压管相连，控制座舱的余压；膜盒C为带有节流孔的膜盒,可在飞行中控制座舱压力变化率。三个膜盒分别由三个调节旋钮设定控制参数：初始增压控制旋钮设定等压段初始压力，余压调节旋钮设定座舱的余压，而压力变化率旋钮可以控制膜盒C对座舱压力变化的灵敏度。三、座舱压力控制系统膜盒A和膜盒C控制绝对压力控制活门的开度，其中膜盒A起主要控制作用，膜盒C在座舱压力变化率较大时发出辅助控制信号，起到限制压力变化率的作用。膜盒B控制余压控制活门的开度，当座舱内外余压达到预调值时，余压控制活门打开座舱压力控制器，如果绝对压力控制活门或余压控制活门中的任一活门打开，则气体经过该活门排到座舱外，由于节流孔的降压作用，控制器内压力降低，使得排气活门控制腔内的压力下降，排气活门控制膜片的上下表面的压差将克服活门弹簧力和活门自身重力，活门向上打开，座舱空气经排气活门排出机外。三、座舱压力控制系统排气活门还起负压释压作用，当外界大气压力超过座舱压力一定值时，活门底部的负释压膜片向上运动，压在控制膜片下部，排气活门在大气压力作用下打开，外界大气空气反向流入座舱。三、座舱压力控制系统电子式压力控制系统为电子式压力控制系统，由增压程序发生器、压力变化率限制器和最大余压限制器组成。压力控制器能根据起飞前输入的本次飞行巡航高度、着陆机场的高度以及座舱内压力及外界环境压力等参数，在飞行电门等控制下，为系统提供自动和非自动增压程序；系统的执行部分是由电动马达驱动的排气活门，它接收压力控制器的控制指令，以实现座舱压力制度。1系统组成和功能2正常压力控制现代民航客机座舱增压系统具有正常压力控制和应急压力控制两大功能。三、座舱压力控制系统“”双排气活门飞机，包括前、后排气活门。工作过程中，后排气活门接收来自压力控制器的控制信号，用以调节座舱内的空气压力。气体经后排气活门高速向后喷出，可以产生一部分推力，因此后排气活门又被称为推力回收活门。当飞机巡航时，活门开度很小，这样可以满足发动机经济性的要求。三、座舱压力控制系统3座舱应急增压控制在正常增压控制失效的情况下，有可能导致座舱高度过高或座舱内外的压差过大，甚至产生负压。座舱压力出现异常时，会对飞行安全造成严重影响：座舱高度过高时，会导致飞机上的乘员出现高空反应，甚至危及生命；座舱内外压差过大.会影响飞机结构的安全；当出现较大的负压时,可导致飞机结构受损。因为飞机座舱结构属于薄壁结构，它只能承受拉应力而几乎不能承受压应力。三、座舱压力控制系统主要作用是防止座舱外的压力高于座舱内的压力，即防止飞机座舱高度高于飞机飞行高度。（2）负释压活门又称为安全活门，在飞机座舱内外压力差超过一定值时打开.以释放多余的座舱压力，防止座舱内外压力差过大而影响飞机结构安全。（1）正释压活门三、座舱压力控制系统是指当飞机座舱高度高于一定值（一般为10000ft）时,发出音响警告，提醒驾驶员进行相应处理（切换为备用模式或转为人工控制）。（4）座舱高度警告安装在货舱隔板上，允许空气快速流