魏超

【摘? 要】航空作為我國交通領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)之一，其中的空調(diào)系統(tǒng)是飛機(jī)最重要的系統(tǒng)之一?？照{(diào)系統(tǒng)在高空低溫低壓的環(huán)境中為機(jī)組人員、乘客和設(shè)備運(yùn)行提供良好的環(huán)境，控制飛機(jī)的內(nèi)部環(huán)境。而空調(diào)良好的溫度控制可以給乘客和機(jī)組人員更好的飛行環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】飛機(jī);空調(diào)系統(tǒng);溫度控制

1引言

在飛機(jī)運(yùn)行使用中，飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)各種故障，在這時(shí)需要我們的機(jī)務(wù)維修人員排除各種故障，讓飛機(jī)達(dá)到適航的要求，本文主要簡單闡述了B737空調(diào)系統(tǒng)的溫控原理和常見故障。

2.空調(diào)系統(tǒng)主要功用

1.增壓：保持機(jī)艙一個(gè)舒適安全的座艙氣壓2.設(shè)備冷卻：駕駛艙和電子艙的熱空氣排走，保護(hù)設(shè)備。3.加熱：部分區(qū)域需要加熱防止結(jié)冰。如門/貨艙4.溫度控制：控制駕駛艙和客艙的溫度，滿足各區(qū)域不同溫度的需求。

3.空調(diào)系統(tǒng)的溫控原理

空調(diào)的冷卻系統(tǒng)主要采用了兩種形式的冷卻組件，一是熱交換器，流過它的熱路空氣是發(fā)動(dòng)機(jī)引氣，而冷路空氣是流過沖壓空氣管道的外界空氣，冷熱兩路空氣經(jīng)過熱交換使引氣的溫度降低;二是空氣循環(huán)機(jī)（以下簡稱ACM），ACM由固定于同一傳動(dòng)軸上的渦輪、壓氣機(jī)和風(fēng)扇組成。當(dāng)熱空氣流過ACM 的渦輪時(shí)，發(fā)生絕熱膨脹的熱力過程，氣體對(duì)渦輪做功，帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng);而且氣體的內(nèi)能降低，使流過渦輪的氣體的溫度進(jìn)一步降低，以降低引氣的溫度。渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)可帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)扇位于沖壓空氣管道，它可使飛機(jī)在地面及低速飛行狀態(tài)下，仍可保證熱交換器有足夠的冷卻空氣。

空調(diào)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)主要也有兩個(gè)調(diào)節(jié)部分空調(diào)溫控控制核心：ZTC1和ZTC2（區(qū)域溫度控制器）1.TCV/STCV調(diào)節(jié)組件出口溫度2.TAV（3個(gè)）調(diào)節(jié)各區(qū)域的溫度（客艙/駕駛艙/）。

組件出口溫度調(diào)節(jié)為雙通道控制，包括：主用通道：ZTC1控制左組件的TCV開度，ZTC2控制右組件的TCV開度，在相應(yīng)的渦輪出口添加熱引氣來調(diào)節(jié)組件出口溫度。備用通道：當(dāng)左組件主用通道失效時(shí)，ZTC2控制左組件STCV的開度;當(dāng)右組件主用通道失效時(shí)，ZTC1控制右組件STCV的開度，在渦輪出口添加熱引氣來調(diào)節(jié)組件出口溫度。

區(qū)域溫度調(diào)節(jié)：在組件出口溫度調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上添加不同的區(qū)域配平空氣來實(shí)現(xiàn)的。駕駛艙的區(qū)域溫度調(diào)節(jié)是雙通道控制的;主通道：ZTC2控制駕駛艙TAV的開度。備用通道：ZTC1控制駕駛艙TAV的開度。前后艙的區(qū)域溫度調(diào)節(jié)是各自控制的;ZTC2控制前艙TAV的開度ZTC1控制后艙TAV的開度。

區(qū)域溫度調(diào)節(jié)有三種調(diào)節(jié)模式：1.平衡模式;2.不平衡獨(dú)立模式。3.不平衡平均模式平衡模式：開啟條件：P5空調(diào)面板上“TRIM AIR”電門放于ON位，且3個(gè)TAV工作均正常。工作狀態(tài)描述：兩部ZTC首先比較駕駛艙、前客艙和后客艙3個(gè)區(qū)域溫度的不同需求，選擇最低的一個(gè)溫度需求作為左右空調(diào)組件的出口溫度，控制左右組件TCV的開度，使得左右空調(diào)組件出口溫度一致，然后通過控制3個(gè)區(qū)域TAV的開度，來達(dá)到3個(gè)區(qū)域的各自溫度需求。

4.空調(diào)系統(tǒng)常見故障

1.PACK燈亮2.ZONE TEMP燈亮3.駕駛艙無故障燈亮，機(jī)組或乘務(wù)組反映空調(diào)制冷效果差4.駕駛艙無故障燈亮，機(jī)組反映空調(diào)太冷且溫度不可調(diào)。

PACK燈亮的故障有：.a.過熱：組件超溫由3個(gè)過熱電門提供保護(hù)（分別是：壓氣機(jī)出口過熱390F/198C、組件出口過熱250F/121C，渦輪進(jìn)口過熱210F、99C），當(dāng)任何一個(gè)感受到過熱，PACK燈自動(dòng)點(diǎn)亮，組件活門強(qiáng)制關(guān)閉。此種情況可以而且只能過熱條件消失后通過按壓空調(diào)面板的TRIP/RESET電門進(jìn)行復(fù)位。過熱時(shí)在PZTC上進(jìn)行測試還會(huì)有TCV的故障代碼，這是由于PZTC自檢感受到超溫認(rèn)為TCV控制存在問題所以記錄了TCV代碼。組件超溫的原因包括：過熱電門故障、熱交換器太臟、ACM故障、風(fēng)扇旁通單向活門丟失、集氣室損傷、TCV/備用TCV嚴(yán)重漏氣、沖壓空氣系統(tǒng)故障等，b，組件控制單通道故障：左右組件主要或者備份控制通道中的混合室溫度傳感器、組件溫度傳感器、TCV、沖壓空氣傳感器和沖壓空氣作動(dòng)筒中的某個(gè)元件導(dǎo)致單一通道不可用，會(huì)點(diǎn)亮相應(yīng)組件PACK燈，單通道故障可以按壓主警告復(fù)位。按壓再現(xiàn)牌PACK燈點(diǎn)亮 c.組件溫度控制雙通道故障 組件溫度控制的主要和備份通道都有部件故障，導(dǎo)致雙通道都不可用，會(huì)點(diǎn)亮駕駛艙P(yáng)ACK燈，且按壓主警告不可復(fù)位，在PZTC上也不能復(fù)位，使用TRIP/RESET也不能復(fù)位。

很多時(shí)候PACK燈會(huì)在機(jī)組按壓主警告牌故障再現(xiàn)的時(shí)候出現(xiàn)，燈亮表明此時(shí)ZTC中儲(chǔ)存有故障代碼，通過做ZTC自測，可以發(fā)現(xiàn)相關(guān)代碼，按代碼排故即可。對(duì)于代碼TCV，有時(shí)指示并不是很準(zhǔn)確，需要檢查TCV活門的具體位置，如果PACK燈亮不可復(fù)位，且ZTC測試TCV可以在關(guān)閉位，則需進(jìn)一步檢查制冷系統(tǒng)是否有問題。（有可能空調(diào)組件出問題溫度高，TCV一直處于關(guān)閉位，ZTC測試有TCV代碼）注意1. 故障排除后，需做一次完整的ZTC自測，代碼會(huì)清除掉，若是不清除掉代碼，機(jī)組在起飛前和下降前會(huì)按照程序按壓主警告牌，相關(guān)的故障燈仍然會(huì)亮。對(duì)于安裝SDARA（智能型沖壓作動(dòng)器）的飛機(jī)，當(dāng)PACK燈亮，執(zhí)行PZTC測試有沖壓作動(dòng)筒代碼時(shí)，是不能直接從PZTC上清除代碼的，必須先重置（10S左右閉合）作動(dòng)筒跳開關(guān) P6-4 A4或者B4，才能在PZTC上清除代碼。故航后排故后注意按維修提示清除代碼。2.當(dāng)機(jī)組反映地面組件過熱跳開，空中正常的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)檢查風(fēng)扇旁通單向活門，單向活門丟失會(huì)導(dǎo)致在地面ACM風(fēng)扇失效，導(dǎo)致組件沒有沖壓空氣進(jìn)入，從而導(dǎo)致過熱。在空中對(duì)空調(diào)組件工作沒有影響。當(dāng)單向活門丟失時(shí)可按照MEL21-44C保留，但是需備注在地面時(shí)不要使用本側(cè)空調(diào)。3.當(dāng)遇到所謂的單通道故障，即使使用M/C可以復(fù)位，但是若代碼為TCV代碼或者沖壓作動(dòng)器代碼，在不影響航班正常性的條件下，最好按照相應(yīng)的MEL做好失效工作進(jìn)行保留，不要直接參考MEL21-32保留單通道，組件過熱跳開。

ZONE TEMP燈因故障引起的點(diǎn)亮有：a.供氣管道過熱：相應(yīng)的ZONE TEMP燈點(diǎn)亮，且按壓主警告燈不可復(fù)位，需等到過熱條件消失，按壓“TRIP RESET”電門才可以復(fù)位。b.區(qū)域溫度控制單通道故障：駕駛艙或客艙主要或備份控制通道中的座艙溫度傳感器、區(qū)域溫度選擇器、管道溫度傳感器和TAV某個(gè)元件發(fā)生故障，導(dǎo)致單一控制通道不可用，會(huì)點(diǎn)亮相應(yīng)的ZONE TEMP燈。單通道故障可以按壓主警告復(fù)位。c.駕駛艙區(qū)域溫度控制雙通道故障：駕駛艙主要和備份控制通道中都有部件故障，導(dǎo)致雙通道都不可用，會(huì)點(diǎn)亮駕駛艙ZONE TEMP燈，且不可復(fù)位。

駕駛艙無故障燈亮，機(jī)組或乘務(wù)組反映空調(diào)制冷效果差，對(duì)于此故障首先做ZTC自測，如有故障代碼，按照代碼排故，若無故障代碼，則需分析造成制冷效果不好的具體原因。引起此種故障現(xiàn)象的原因有：1.組件制冷效果差;2.用于溫度調(diào)節(jié)的熱引氣不能按要求完全關(guān)閉。依據(jù)空調(diào)調(diào)節(jié)原理，可以讓空調(diào)組件工作在非平衡平均方式下，關(guān)閉再循環(huán)風(fēng)扇，3個(gè)溫度選擇器都放于全冷位，TRIM AIR電門放于OFF位，等到溫度穩(wěn)定下來后，如果座艙溫度很冷，說明組件出口溫度調(diào)節(jié)正常，相關(guān)區(qū)域的TAV存在內(nèi)漏;如果溫度依然很熱，則比較左右組件溫度，如果左右組件溫度不一致，則說明組件制冷效果差;如果一致，則說明TCV或備用TCV存在內(nèi)漏。

對(duì)于組件制冷效果差，依據(jù)組件制冷原理進(jìn)行分析，可能原因有：

1.沖壓空氣氣流不順暢;2.ACM性能下降。對(duì)于沖壓空氣回路，檢查沖壓空氣進(jìn)口和出口有無外來物堵塞;檢查沖壓空氣旁通活門是否在位;檢查熱交換器的清潔情況，按需清洗熱交換器;用空氣流量計(jì)檢查沖壓空氣進(jìn)出口流量是否足夠大。具體的操作可依據(jù)維修提示《737NG空調(diào)性能檢測》。對(duì)于ACM性能下降，可以在檢查沖壓空氣回路無堵塞的情況下，檢測沖壓空氣流量是否正常，間接進(jìn)行判斷。

對(duì)于TAV內(nèi)漏的檢查，將TRIM AIR電門放在ON位，3個(gè)區(qū)域選擇器放于OFF位，等待5分鐘，此時(shí)相應(yīng)區(qū)域的TAV應(yīng)關(guān)閉，從空調(diào)艙接近相應(yīng)的TAV，觀察它是否已關(guān)閉，在TAV下游管路檢測溫度是否接近常溫，若是很燙則說明TAV存在內(nèi)漏。對(duì)于TCV及STCV內(nèi)漏的檢查：首先將空調(diào)組件工作在非平衡平均模式下：TRIM AIR電門放在OFF位，3個(gè)區(qū)域選擇器放于全冷位，等待5分鐘，用熱電偶溫度計(jì)測量TCV及STCV活門前后的溫差，如果溫差大于30°C說明活門性能可接受，如果TCV和STCV進(jìn)出口均不滿足溫差要求，則可以脫開TCV和STCV下游匯合處的卡箍，錯(cuò)開管口開空調(diào)看管口出氣熱氣量的大小熱氣即可判斷判斷是TCV還是STCV內(nèi)漏。TCV內(nèi)漏檢查口正常出冷氣，STCV內(nèi)漏檢查口正常不出氣或拆下相關(guān)部件離位檢查，用手電照射活門內(nèi)部看有沒有光透過，有則內(nèi)漏。

駕駛艙無故障燈亮，機(jī)組反映空調(diào)太冷且溫度不可調(diào)。該故障一般駕駛艙機(jī)組反映的較多，究其原因應(yīng)該是駕艙空間相對(duì)客艙要小很多，人員更少，溫度調(diào)節(jié)上不去效果更明顯。空調(diào)太冷且無相關(guān)故障燈亮，表明組件制冷效果很好，如果此時(shí)組件工作在平衡方式下，則故障原因在于區(qū)域溫度調(diào)節(jié)，但是無故障燈亮，則說明3個(gè)區(qū)域TAV工作也正常，那么故障原因在于以下兩方面：1.傳感器故障;2.TAPRSOV故障在OFF位。駕駛艙的TRIM AIR 電門控制著TAPRSOV的開與關(guān)，同時(shí)會(huì)給ZTC開啟或關(guān)閉區(qū)域溫度控制功能的信號(hào)，從原理上可知道，TAPRSOV是區(qū)域溫度調(diào)節(jié)熱空氣的總閥門，當(dāng)它失效在關(guān)位時(shí)，各個(gè)TAV在ZTC的控制下增大或者減小開度，ZTC控制循環(huán)無故障，左右組件始終工作在平衡模式下，但因?yàn)闊峥諝獗籘APRSOV關(guān)死，駕駛艙溫度始終無變化。因?yàn)門APRSOV只受TRIM AIR電門控制，設(shè)計(jì)上TAPRSOV不給ZTC開關(guān)或失效信號(hào)，所以當(dāng)活門故障時(shí)，駕駛艙無故障代碼。對(duì)于這種故障，可以首先將TRIM AIR電門放于OFF位。如果駕駛艙溫度可以調(diào)節(jié)，則可以說明，組件制冷和出口溫度調(diào)節(jié)都是正常的。然后將TRIM AIR電門放于ON位，駕駛艙溫度選擇器放到最暖位，觀察TAPRSOV是否打開，如果不能打開，TAPRSOV故障;如果能打開則是傳感器故障，檢查駕駛艙溫度傳感器，氣濾是否堵塞，清潔氣濾，更換傳感器。如果故障依舊，檢查更換駕駛艙管道傳感器。

5.常見故障排故思路總結(jié)

通過對(duì)上面4個(gè)具體故障的原理分析，我們對(duì)NG空調(diào)溫度調(diào)節(jié)故障處理的大致過程有一定的了解。1.溫度過低的問題相對(duì)簡單，只牽扯到區(qū)域溫度控制部分的部件。2.對(duì)于座艙溫度過高無法調(diào)節(jié)等問題，則需區(qū)分是制冷系統(tǒng)問題還是溫度控制的問題：可以通過設(shè)置相應(yīng)組件工作在不平衡方式下，溫度選擇在全冷位，檢查組件溫度指示來判斷。3.對(duì)于制冷問題，則需區(qū)分是沖壓系統(tǒng)問題還是ACM失效，可以通過檢查沖壓空氣進(jìn)出口流量大小和沖壓旁通活門是否在位來判斷。4.對(duì)于溫度控制問題，則需判斷是活門失效還是活門內(nèi)漏，以及相關(guān)的傳感器是否臟了或失效。遇到故障，我們首先要判斷出故障的大致方向，按照相關(guān)的維修方案可迅速排除故障.