【《B737MAX空调系统工作过程分析》2300字】

B737MAX空调系统工作过程分析1.1空调系统的特点以及工作原理飞机的制冷系统分为两类，蒸发循环制冷系统和空气循环制冷系统，B737MAX属于空气循环制冷系统。相比于空气循环制冷系统，蒸发循环制冷系统具有四个优点：第一，性能系数高，因而经济性较好；第二，与外界大气的关系小，基本不受飞行高度和速度的影响；第三，制冷温度控制准确，可以把制冷效果准确地调定在所需要的点上；第四，解决了地面停机和低空除湿的问题。在早期民航客机蒸发空气循环制冷系统应用比较普遍，但它相对于空气循环制冷系统来说，整套系统质量较大，且可维护性相对较差，所以在民航飞机上已经很少作为空调系统的单独制冷系统使用，而更多的使用空气循环制冷系统。相比于蒸发循环制冷系统以制冷剂为制冷介质，空气循环制冷系统的制冷介质则是空气，它的基本工作过程可以参考逆布雷顿循环，蒸发循环制冷系统是以卡罗循环为基础，然后借助制冷剂的相态变化从而实现制冷的目的。空气循环制冷系统先通过压缩机压缩空气实现增压的过程然后通过空气对涡轮做功从而使冲压空气的温度降低达到需要的温度，其理想的工作过程包括等熵压缩，等压冷却，等熵膨胀以及吸热四个过程，两者的工作过程大体相同，但是也有一定的差异，空气循环制冷中空气不发生相变，它始终是气体形式，更无法实现等温吸热这一工作过程，所以空气的节流效应很低。波音737MAX飞机的空调系统可以提供合适温度的新鲜空气，也可以保证电子设备正常运行的工作温度，也可以对货舱提供通风和加热。B737MAX飞机主要通过调节冷热空气的混合比例从而获得合适温度的空气，因为它的空气循环制冷系统有冷路和热路两路空气，通过调节冷路和热路空气的比例从而获得符合条件的气体温度。B737MAX空调系统为空气循环制冷系统，它的具体工作原理为：空气循环制冷系统的发动机、APU或地面的气源设备的引气，先经过FCSOV（流量控制关断活门），然后被分为冷路空气和热路空气。热路空气路经过混合活门后，直接来到空调空气管道混合室。冷路气体先经过初级热交换器与冲压空气进行一次热交换，散去一部分热量，之后经过ACM（空气循环机）的压气机压缩，温度升高压力增大，之后经过次级热交换器，散去一部分热量，之后又经过ACM的涡轮部分，冷路空气通过对涡轮的膨胀做功，冷路气体的内能再次降低，在涡轮出口处的空气温度达到最低。为了防止冷路气体温度过低在涡轮出口结冰，波音公司在ACM涡轮出口处安装了一个35华氏温度控制活门可以对其进行有效控制。1.2空客A320与B737MAX空调系统的对比飞机空调系统在AMM手册的一百个章节中属于第二十一章节，空调系统是飞机最重要的系统之一，它的基本功能是使输出合适温度的新鲜空气，保证飞机的电子设备舱和座舱能够在各种飞行环境中保持正常的工作参数，因此空调系统的正常工作对于保证机上旅客的工作和生活以及电子设备的正常运行具有十分重要的作用，空调系统在飞机驾驶舱、客舱、货舱和电子设备舱等部分都有分布，空调系统结构复杂，组成空调系统的部件，管路，结构比较复杂，在使用过程中空调系统有时会发生故障，甚至出现返航、备降等严重影响运行的事件。为了进一步研究B737MAX的空调系统的特点，我们选择空客A320和波音737MAX进行对比研究，首先整体来说，波音和空客的民航飞机都有两个相对独立的空调供气组件，它们均匀分布在飞机左右两侧。737NG空调系统简图：A320空调系统简图：正如上面展示的波音和空客系统简图所示，B737的AMM手册将空调分为了六个部分却、加热、增压、设备冷却、分配系统、温度控制系统；A320的AMM手册则是将空调系统分为：温度控制、增压控制、电子舱通风、货仓通风与加热，所以二者的基本功能是大体一致的，都是可以提供符合温度条件的新鲜空气还有可以对电子设备进行冷却，保证电子设备的正常工作，还可以对货舱进行通风以及加热。所以在主要功能上二者并无太大的差异。通过上面对空调系统的主要功能和基本构件的对比后发现737NG与A32飞机的空调系统差异较小，为了更深入地展示出两套系统的差异，我们还需要从系统的实际运行方面进行深入对比分析。两系统故障率对比通过上面的数据对比我们可以发现，空客飞机空调系统的故障率比波音飞机的故障率高很多，通过对飞机空调系统的故障的进一步详细探究，我们发现在空调系统所报故障中，空客的虚假故障比较多，大概是波音飞机虚假故障的七倍左右。于是我们对波音的虚假故障进行进一步研究发现，在所有波音飞机的虚假故障中ZTC是较为典型虚假故障，ZTC全称是区域温度控制器，通过飞机快速参考手册中可以查出，飞行机组在启动好发动机准备滑出之前，需要执行再现（Recall）检查程序。但是，长期以来多家运营商反映：在执行再现检查时，P5-10面板空调组件PACK灯、或者P5-17面板区域温度ZONETEMP灯亮，这给机组操作带来一定的麻烦，从而造成了飞机滑回这种事情。下面我们对产生PACK灯、或者ZONETEMP灯亮的原因进行分析，在执行再现检查式PACK灯亮、或者ZONETEMP灯亮的主要原因是由于区域温度控制器能够将空调系统在之前的运行过程发生的故障储存在ZTC中，然后当机组执行再现检查时，PACK灯或者ZONETEMP灯就会点亮来提醒机组人员。当机组按按压MASTERCAUTION灯进行复位（RESET）时，由于波音空调系统控制系统具有备份设计的功能，此时的PACK灯或者ZONETEMP灯会熄灭，所以还有一套控制系统是正常的，空调系统依旧可以正常工作。A320飞机空调系统的虚假故障主要来自ACSC（空调系统控制器），但数据显示ACSC计算机本身可靠性较高，主要是由于计算机内部的逻辑设置问题：因空调组件的固有设计在空调初开、气源转换到空调稳定运行需要短时的过渡，但ACSC对空调故障的捕获延时小于该过渡时间，导致误报空调故障警告，重置ACSC系统后即可消除故障。针对该情况