飞机结构与机械系统课件 座舱温度控制（1）2-75

M3飞机结构与系统M3.3.6.2座舱温度控制（1）温度控制系统工作主要部件控制与监控课时：2学时123影响座舱温度控制的参数包括：1）外界温度；2）太阳辐射；3）座舱隔热；4）来自设备的热量；5）来自乘客的热量；6）以及提供给座舱的空气温度和速率。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作温度控制系统的主要作用是控制驾驶舱和客舱的温度。控制座舱温度是通过不断改变供往座舱空气的温度（座舱供气管道的温度）来实现的。改变座舱供气温度的方法是控制冷热路空气的混合比例。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作热路空气的混合比例。改变冷热路空气混合比例的方法主要有两种形式。一种是总供气量基本不变，通常由流量控制阀控制，只改变冷热路空气的流量比例，称为纯混合比控制。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作另一种是流量控制阀安装于通往制冷组件的管路上，保持冷却空气的流量基木不变，通过改变热路空气的流量控制供气温度，称为旁路流量控制。而纯混合比控制又有两种方式：一种是采用冷热路共同控制的方法控制供气温度；另一种是只控制热路空气流量来控制冷热路空气的混合比例，现代大中型民航客机大多采用此种温度控制方式。温度控制阀也称为混气阀。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作此类型座舱温度控制系统由流量控制阀保持冷热路空气的总空气流量基本不变，通过同时改变冷热路空气阀的开度，控制冷热路空气的流量比例，控制座舱供气管路的温度，从而实现座舱温度控制。座舱温度控制系统的基本组成如下：（1）温度传感器（2）电子式座舱温度控制器（3）温度控制阀（4）温度控制系统工作1.双温阀控制M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作①座舱温度传感器主要用于感受座舱（包括驾驶舱和客舱）的温度，并将温度信号传送给座舱温度控制器。②座舱供气管道预感温度传感器用于感受座舱供气管道温度变化速率，它可以预感到不久即将发生的供气温度和环境温度的变化所引起的干扰。此信号传送到座舱温度控制器，用于座舱温度控制。③供气管路极限温度传感器用于感受座舱供气管路的极限温度，防止由于温度差过大而引起的供气管路温度过高或过低的现象。此传感信号传送到座舱温度控制器。1.双温阀控制（温度传感器）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作电子式座舱温度控制器是座舱温度控制的指挥中心。它接收来自座舱温度传感器、座舱供气管道温度传感器、座舱供气管道极限温度传感器及温度选择信号，经过合成放大后向温度控制阀发出指令，控制温度控制阀的开度。电子式温度控制器的基本工作原理是电桥原理，一般在控制器内有三个电桥。1.双温阀控制（电子式座舱温度控制器）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作①温度电桥温度电桥利用座舱温度传感器电阻作为电桥的一个桥臂，温度选择器电阻作为另一个桥臂。座舱温度选择器用于选择座舱的温度。电桥的另外两个电阻为固定电阻。电源电压为Vo，输出电压为V。当座舱实际温度与选定温度相等时，电桥平衡，电桥输出信号Vg-0；当座舱温度变化时，座舱温度传感器电阻值变化，电桥失去平衡，有输出信号，所输出的信号与温度的偏差成正比，将此温差信号经过放大和处理后，用于控制温度控制阀的开度，改变冷热路空气的混合比例，使座舱温度保持在选定值。1.双温阀控制（电子式座舱温度控制器）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作②预感电桥预感电桥的作用是进行超前校正，改善过渡过程的快速性能和减少波动。预感电桥两个桥臂分别是供气管道温度传感器的快、慢件。快件传感器只是电阻丝本身，而慢件则是把与快件完全相同的电阻丝绕在铜质的金属芯上（或将电阻丝放于热阻套内），由于金属芯的热惯性，使其电阻值的变化落后于快件。电桥的另外两个桥臂为固定电阻。当座舱温度稳定，供气管道的温度也稳定时，管道温度传感器快、慢件电阳阴值相等，电桥平衡，没有信号输出；当座舱温度变化及管道温度变化时，快、慢件电阻值不相等，电桥便有信号输出。将些信号用于温度控制，可感受座舱供气管道空气温度变化率，并将信号传送到温度控制器，对座舱温度的变化提前作出反应，减小超调量。1.双温阀控制（电子式座舱温度控制器）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作③极限温度控制电桥极限温度控制电桥感受座舱供气管道空气温度并将其与预定最高极限温度比较，当达到预定极限温度时，输出信号使温控阀向全冷方向转动，以确保安全。1.双温阀控制（电子式座舱温度控制器）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作③极限温度控制电桥极限温度控制电桥感受座舱供气管道空气温度并将其与预定最高极限温度比较，当达到预定极限温度时，输出信号使温控阀向全冷方向转动，以确保安全。1.双温阀控制（温度控制阀）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作飞机座舱温度控制系统一般都有自动和人工两种工作方式。当温度控制面板上的座舱温度选择开关放在自动位置时座舱温度控制系统将按照选定的座舱温度自动控制温度控制阀（混气阀）的开度，使座舱温度等于选定温度。图所示的温度控制阀（混气阀）是一个由电机同轴驱动的双联碟形阀，其冷路阀控制通过冷却组件冷空气的流量，热路阀控制不通过冷却组件的热空气的流量。当热路阀全开时，冷路阀全关；热路阀向关闭方向运动的同时，冷路阀则与之成比例地向开大方向运动。在阀门轴上安装有一个感觉阀门位置的电位器，将阀门位置信号输送到温度控制面板上的阀门位置指示器。1.双温阀控制（温度控制系统工作）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作1.双温阀控制（温度控制系统工作）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作1.双温阀控制（温度控制系统工作）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作当温度选择器选择到一个新的温度时，或座舱温度发生变化时，座舱温度电桥就会产生不平衡而有舱温误差信号输出。当座舱温度高于或低于所洗定的温度时，输出的信号是温控阀朝冷的方向或热的方向运动，使座舱温度降低或升高，以接近选择的温度值。当舱温变到与选择的温度相等时，电桥平衡而无输出信号，温控阀的开度就保持不变。1.双温阀控制（温度控制系统工作）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作当座舱温度与选定温度有偏差时，控制器会发出指令控制温控阀运动。由于座舱温度有很大的热惯性，当温控阀到达预定位置时，座舱温度不会很快到达选定温度，因而使温度控制器继续控制温控阀转动，因而使温控阀转动过头。当舱温到达选定值时，温控阀已远远偏离了预定位置，使座舱温度不平衡。由于有了供气管路预感温度传感器，它可以感受到供气温度的变化速率，预感到不久即将发生的供气温度的变化。此信号传送到座舱温度控制器，可以在供气温度和环境温度还没有明显变化之前，提早开始控制。1.双温阀控制（温度控制系统工作）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作如果在控制过程中，座舱供气管道达到了供气管道的极限温度，会导致极限温度控制电桥产生偏差，输出信号，使温控阀朝全冷的方向运动，以防止供气管道超温，确保安全。当自动温度控制系统失效时，可选择人工方式控制。将座舱温度控制面板上的温度选择开关放在人工位置，可由人工控制开关直接控制温度控制阀（混气阀）的运动，人工调节冷热路空气的混合比例控制座舱温度。此时可通过温度控制面板上座舱温度仪表监控座舱温度以及温度控制阀（混气阀）的位置。1.双温阀控制（温度控制系统工作）M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作此类型座舱温度控制系统由流量控制阀保持冷热路空气的总空气流量基本不变，通过改变温度控制阀（混气阀）的开度，改变热路空气的流量，控制冷热路空气的混合比例，控制座舱供气管路的温度，从而实现座舱温度控制，如图所示。当选择自动温度控制模式时，温度控制器可自动控制温度控制阀的开度，改变热路空气的流量，进行区域温度控制。温度控制器也可控制制冷组件出口的温度以满足区域温度控制的需求。当选择人工温度控制模式时，可直接作动温度控制阀，人工控制座舱温度。2.热路阀控制M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作2.热路阀控制M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作2.热路阀控制在温度控制阀的上游管路通常安装有一个混气压力调节阀，以调节座舱供气管路与飞机座舱的压力差在2-8.5psi，通常调节在5psi左右。压力调节阀可防止过大的供气管路与飞机座舱之间的压力差所产生的供气噪声。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作3.旁路流量控制式座舱温度控制系统此类型座舱温度控制系统出流量控制阀保持冷路空气流量基本不变，通过改变温度控制阀（混气阀）的开度，改变热路空气的流量，控制冷热路空气的混合比例，控制座舱供气管路的温度，从而实现座舱温度控制。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作3.旁路流量控制式座舱温度控制系统当选择自动温度控制模式时，温度控制器可自动控制温度控制阀的开度，改变热路空气的流量，进行区域温度控制。温度控制器也可控制制冷组件出口的温度以满足区域温度控制的需求。当选择人工温度控制模式时，可直接作动温度控制阀，人工控制座舱温度。压力调节阀可调节座舱供气管路与飞机座舱之间的压力差，减轻过大的压力差所产生的供气噪声。123由配平空气系统实现座舱的分区温度调节功能。每个区域有一个或多个电动配平空气活门，该活门控制热空气的流量。配平空气活门开度的变化导致热空气流量变化，从而控制区域供气管道内的温度。配平空气流量的变化不仅会改变温度，还会改变配平供气管道内的压力，从而影响通过其他配平空气活门的流量。为了减少这种影响，配平空气系统有一个压力调节活门。配平空气压力调节活门在配平供气管道内维持一个稳定的压力，它还具有关断功能以隔离配平空气系统。例如，当系统出现故障时，调压活门关闭以关断系统。当配平空气压力调节活门关闭时，所有配平空气活门也关闭。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作4.配平空气系统123组件活门负责系统流量调节和关断控制，当所有组件活门都关闭时，配平空气系统也停止工作，此时座舱失去温度调节功能。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.1温度控制系统工作4.配平空气系统123空调组件位于机腹整流罩内。混合组件位于前货舱后壁板。空调控制面板位于驾驶舱头顶板。在驾驶舱头顶板上也有相应的系统指示。组件和区域控制器位于电子设备舱内。地面低压接头位于机身下部的一个盖板内。M3.3.6.2座舱温度控制系统M3.3.6.2.2主要部件123机组