座舱增压供气源

座舱增压供气源第1页/共26页飞行器环境控制系统座舱增压供气系统

座舱空调系统

★

座

力

加温

制冷

湿湿湿湿除除加加制制压压控控舱舱供供气气源源增增压压第五章座舱增压供气源空气

净化第2页/共26页5.1座舱增压供气源的基本形式目前

，

作为座舱空气调节系统增压供气源

的有以下三种形式:1.发动机压气机2.飞机动力装置传动的增压器3.空气涡轮驱动的离心式增压器5

.

1

.

1发动机压气机图5.1发动4压页共机2

页气数飞行条件下,空气由中压级引出,当中压

级压力不足时,由压气机的最后一级引出。

发动机高

、

中级引气:为把从发动机引气对

飞机功率消耗和燃油消耗降到最低

。在大多图5.2发动机高

、

中级压气机引气第5页/共26页简单,出口压力较高,不需要增

压和传动组件,故组成的系统质

量较轻

。

1.从发动机压气机抽出空气对

发动机性能有所影响；2.供气压力受发动机工况（如

发动机转速

、

喘振放气)的

影响；3.供出的空气可能受到发动机

中燃料燃烧产物以及华油泄

露等污染（尤其是高压级引

气)。

优点缺点发动机压气机直优缺点:第6页/共26页容积式离心式工作原理吸收一定容量的空气并继

而压缩和输入增压管路中

。如图5-3转子式增压器使进入增压器的空气产生动

能

，

增压器叶轮旋转时吸入

的空气不仅被加速

，

而且在

离心力的作用下不断被压缩

，在扩压器内动能转变为压力

能

。

如图5-4特点1.有活塞式

、

叶片式

、转子式和螺杆式。2.它的使用高度一般不超过10~

12km3

.

功率上比较浪费

，

低空飞行时候

，

供气量太大

，

需要排入大气。1.供气量大

，

叶轮转速高

，

适合座舱用气量大的飞机；2.功率上也是比较浪费的.2

飞机动力装置传动的增压器第7页/共26页5.1属于机械式增压器工作原理:增压器转子之

间保有极小的间隙而不直

接连接

，

转子由两个大小

相同

、

互相啮合的齿轮转

动

，

转动起来方向刚好相

反

，

产生压缩空气的动作

。

机械增压优点：

结构简单

、布局容易

，

工作温度较低，

不需要单独的冷却和润滑系统;缺点：

会消耗发动机的功率

。

第8页/共26页放气式供气量

调节器图5.3

转子式增压器罗茨型容积式压气机容积式增压器锁闭活门单向活门执行机构第9页/共26页控制器图5.4

离心式增压器离心式增压器第10页/共26页机械式增压器增压器里面只有一个离心式

叶片,在高速旋转的过程中

压缩空气

。

第11页/共26页1.可以提供清洁空气;2.供气压力不受发动机

工况的影响

，

能保证

座舱的正常增压，3.从发动机引出的空气

量和压力可以调节，功率浪费比较小结构复杂,质量较大,供气压力较低原理:涡轮由发动机压气机提供的空气驱动

，

离心式压气机由涡轮驱动。

优点图5.5空气涡轮驱动的离心增压器第12页/共26页缺点5.

1.3

空气涡轮驱动的离心式增压器离心式增压器动力涡轮节气门离心式压气机实物图第13页/共26页离心式压气机转子实物图第14页/共26页舱

，

一般采用存储式液态或气态的空气、氧气或氮气作为增压源

，

因为这种不专用座舱增压器,主要用于大气通风式座舱

。超过25km的密闭式座1

.

发动机压气机2

.

飞机动力装置传动的增压器3

.

空气涡轮驱动的离心式增压器对于飞行高度受高度的限制总结:第15页/共26页大多数飞机都采用发动机压气机作为座

舱增压供气源,因此要确定压气机的出口

参数,即供气压力和供气温度。一般情况下,发动机压气机的出口参数

由发动机研制单位提供,或研制单位提供

发动机的特性曲线,进行计算。5.3供气系统压力的控制和限制5.4供气系统流量的控制和限制5.5供气系统温第度度16页

制和限制分析和计算座舱增

压和空气调节系统5.2

发动机压气机的出口参数压力调节的方式1.飞机空调系统在冷热路之前的总供气导

管上设置了一个绝对压力调节器

，

以控制系

统的压力;2.冷却装置上设置了一个涡轮膨胀比调节器,以防止涡轮过速;3.有的系统装有限流装置

，

以控制和限制

系统的流量和压力

，

并防止涡轮过速。本文将介绍绝对压力调节装置和涡轮膨胀5.3供气系统压力的控制和限制比调节装置

。第17页/共26页5.3.1绝对压力调节装置定义:是一种能将压气机出口绝对压力控制

在某一定值的调节器

，

实际上是一种减压装

置

，

使系统起到减压和保持出口绝对压力稳定的作用使用后虽然压气机入口压力变化较

可分类利用传感元件和驱动元件（感压

箱和弹簧)直接控制调节机构（活门)，

使出口压力保持不变；

驱动元件和调节机构之间一般采

用直接机械连接

。见图5-8借助外界能源间接去控制调节机

构

。见图5-9直接式绝对压力调节器间接式绝对压力调节器第18页/共26页图5.8直接式绝对压力调节器第19页/共26页感压箱弹簧片弹簧活门图5.9

间接式绝对压力调节器真空波纹管压差波纹管第20页/共26页引导活塞调节活门球形活门定径孔止涡轮过速

。

当涡轮出口压力变化不大时,它可使涡轮入口压力接近并保持

个常值,同时通过涡轮冷却器的流量也接近于常量。

5.3.1涡轮膨胀比调节装置定义:保持涡轮膨胀比为一个常值

，

使涡轮

冷却器有良好的运转条件和工作条件

，

并防图5.

10

涡轮膨胀比调节器薄膜活门涡轮冷却器第21页/共26页热交换器调节机构热交换器执行机构节气门活动杆风扇导管薄膜膜片活门真空压

感箱5.4供气系统流量的控制和限制

分类:1.用供气量调节器进行调节2.装限流装置

限制流量图5.

11带供气量调节器的气源系统发动机压气机供气量调节器锁闭活门

单向活门第22页/共26页5.4.2限流装置在有些飞机的空调系统中

，

冷却装置之前设置限流环或临界文氏管

。√限流环：

用于气流减压或限流;√临界文氏管：

对气流限流

，

以防止供给座舱的气流过多。

由文氏管

、控制腔和执行机构等组成

。

只

能控制文氏管的压差,不能控制入口压力

和温度,因此这种调节器的流量将随高度

增加而减小,但是变化平稳,能够满足一

般飞机座舱供气量的实际需要。

绝对压力调节器与临界文氏管串联,当临界文氏管入口压力不变时,通过

临界文氏管的流量基本不变,且受入

口温度影响较小,是能够控制流量稳

定的调节器。

间接式供气量调节器直接式供气量调节器5.4.

1供气量调节装置第23页/共26页5.3供气系统温度的控制和限制方法：

采用引气预冷器控制供气温度

。预冷

器的冷气来源是来自发动机外涵道空气或冲

压空气

，

来自发动机压气机的高温空气通