趙佳春 蓋承慧 王文浩

摘要：介紹了某型飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)常見(jiàn)的三種故障類型：地面無(wú)引射空氣、座艙無(wú)供氣、座艙供氣量少，對(duì)這三類故障的原因進(jìn)行了研究分析，提出了排除此類常見(jiàn)故障的方法。

關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；常見(jiàn)故障；處理方法

Keywords：air conditioning system；common fault；treatment

隨著飛機(jī)附件設(shè)計(jì)和制造工藝日趨成熟，某型飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)因部件故障造成的系統(tǒng)故障逐年減少，但因系統(tǒng)性能衰減和人為差錯(cuò)造成的故障的比例卻隨飛機(jī)使用頻率的增多而逐年增加。本文對(duì)這類故障中常見(jiàn)的地面無(wú)引射空氣、座艙無(wú)供氣、座艙供氣量少故障進(jìn)行分析。

1 空調(diào)系統(tǒng)工作原理

空調(diào)系統(tǒng)使用的空氣引自左右發(fā)動(dòng)機(jī)第七級(jí)高壓壓氣機(jī)。來(lái)自高壓壓氣機(jī)的高溫、高壓空氣通過(guò)管路壓力調(diào)節(jié)器后分成兩路：一路經(jīng)空氣-空氣散熱器、燃油-空氣散熱器、渦輪冷卻器三級(jí)冷卻和兩次除水后變成低溫、低壓干燥冷卻空氣，作為空調(diào)系統(tǒng)的冷路供給座艙和設(shè)備艙調(diào)溫及通風(fēng)冷卻；另一路經(jīng)空氣-空氣散熱器散熱后變成熱路空氣。冷、熱路空氣混合后經(jīng)過(guò)流量調(diào)節(jié)器，在優(yōu)先保證座艙供氣流量的條件下，按比例分配供給座艙和設(shè)備艙空氣流量。某型飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

2 地面無(wú)引射空氣故障

某型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)試車過(guò)程中，在進(jìn)行座艙空調(diào)系統(tǒng)工作性能檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)空氣-空氣散熱器引射器排氣口無(wú)空氣噴出。

2.1 故障原因分析

在地面或放下起落架飛行時(shí)，空氣-空氣散熱器的散熱是通過(guò)引射器引射空氣對(duì)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)的熱空氣進(jìn)行冷卻?？刂埔淦麝P(guān)斷活門打開的電磁活門通電后，引射器關(guān)斷活門內(nèi)腔與大氣連通，使關(guān)斷活門打開，將外界空氣引射進(jìn)入空氣-空氣散熱器對(duì)熱空氣散熱。依據(jù)空調(diào)系統(tǒng)工作原理和故障現(xiàn)象分析，造成地面無(wú)引射空氣的原因有以下幾方面：

1）控制電磁活門工作的電氣線路或電磁活門自身故障，均可造成關(guān)斷活門活塞腔內(nèi)無(wú)法產(chǎn)生壓力差，導(dǎo)致引射器關(guān)斷活門活塞無(wú)法克服活門彈簧力打開，從而造成無(wú)引射空氣。

2）電磁活門與引射器關(guān)斷活門進(jìn)氣接頭之間管路密封性差，或電磁活門出氣接頭與大氣相通管路堵塞，均可能造成關(guān)斷活門活塞腔內(nèi)無(wú)法產(chǎn)生壓力差，引射器關(guān)斷活門活塞無(wú)法克服活門彈簧力打開，從而造成無(wú)引射空氣。

2.2 故障排除

1）首先斷開與電磁活門相連接的電纜插頭，在給飛機(jī)供電后，測(cè)量電纜插頭上3號(hào)插孔是否有27±2.7V電壓，并測(cè)量電纜插頭上1號(hào)插孔應(yīng)對(duì)地。若電壓和接地符合要求，安裝電纜插頭，給飛機(jī)供電后，用手觸摸引射電磁活門殼體，如果燙手，則說(shuō)明電磁活門工作正常，如果不燙手，則判定電磁活門存在故障。

2）排除電磁活門電氣線路或電磁活門故障后，在發(fā)動(dòng)機(jī)試車過(guò)程中，如果空氣-空氣散熱器引射器排氣口還是無(wú)空氣噴出，則需檢查電磁活門與引射器關(guān)斷活門之間管路密封性以及電磁活門出氣接頭與大氣相通管路是否堵塞。首先，檢查電磁活門進(jìn)氣接頭與引射器關(guān)斷活門之間管路接頭外觀狀態(tài)和安裝固定是否存在不滿足使用要求的缺陷，并排除發(fā)現(xiàn)的相關(guān)缺陷。然后，將電磁活門出氣管路接頭斷開，用壓縮空氣從管路接頭吹氣，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)艙壁板上與管路相連接的通大氣孔是否有氣體噴出，若無(wú)氣體噴出，說(shuō)明管路中有堵塞現(xiàn)象。拆開管路對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行吹洗，排除管路堵塞故障后重新安裝固定導(dǎo)管即可排除故障。

3 座艙無(wú)供氣故障

發(fā)動(dòng)機(jī)試車過(guò)程中，在進(jìn)行座艙供氣系統(tǒng)性能檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)座艙內(nèi)供氣噴嘴無(wú)空氣噴出，但空氣-空氣散熱器引射器排氣口有空氣噴出。

3.1 故障原因分析

由于空氣-空氣散熱器引射器排氣口有空氣噴出，說(shuō)明左右發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)引氣系統(tǒng)工作正常。根據(jù)飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)工作原理，以下幾方面原因可能造成座艙無(wú)供氣故障。

1）直流配電裝置上“空調(diào)信號(hào)”斷路器未接通、關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)電磁活門故障、電磁活門連接電纜插頭連接錯(cuò)誤等原因均可導(dǎo)致管路壓力調(diào)節(jié)器供氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不工作，造成無(wú)供氣故障。

2）管路壓力調(diào)節(jié)器上控制裝置與關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)電磁活門連接管路密封性差，導(dǎo)致管路壓力調(diào)節(jié)器上控制裝置膜盒腔與外界環(huán)境相通，造成管路壓力調(diào)節(jié)器控制裝置上部活門打開，使管路壓力調(diào)節(jié)器上關(guān)斷裝置活塞兩端產(chǎn)生壓差，活塞在壓差作用下壓縮彈簧，從而使管路壓力調(diào)節(jié)器供氣調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)關(guān)閉，造成無(wú)供氣故障。

3）管路壓力調(diào)節(jié)器自身故障。

3.2 故障排除

根據(jù)上述故障原因分析，造成“座艙無(wú)供氣”原因較多，在判定故障時(shí)可采用由簡(jiǎn)到繁的原則，用排除法確定故障原因。

1）檢查直流配電裝置上“空調(diào)信號(hào)”斷路器是否接通，如果未接通，則可以判斷“座艙無(wú)供氣”故障是因斷路器未接通造成的。如果直流配電裝置上“空調(diào)信號(hào)”斷路器處于接通位置，則需檢查與關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)電磁活門連接的電纜插頭安裝位置是否正確。該位置并排安裝了兩個(gè)型號(hào)相同的電磁活門，一個(gè)活門是關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)電磁活門，另一個(gè)活門控制空氣-空氣散熱器引射器關(guān)斷活門打開電磁活門，該電磁活門電路是常開狀態(tài)，而關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)電磁活門電路是常閉狀態(tài)，如果錯(cuò)誤地將引射器關(guān)斷活門電磁活門電纜插頭安裝在關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)電磁活門上，將導(dǎo)致關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)電磁活門工作，造成無(wú)供氣故障。

2）檢查管路壓力調(diào)節(jié)器上控制裝置與關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)電磁活門連接管路接頭外觀狀態(tài)和安裝固定是否存在不滿足要求的缺陷，排除發(fā)現(xiàn)的相關(guān)缺陷后，重新安裝固定導(dǎo)管。

3）在完成上述兩方面故障排查工作后進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車，打開座艙內(nèi)供氣開關(guān)，檢查座艙內(nèi)供氣噴嘴是否有空氣噴出。如果供氣正常，證明故障已排除；若無(wú)供氣，則判定是管路壓力調(diào)節(jié)器自身存在故障。更換管路壓力調(diào)節(jié)器，可排除無(wú)供氣故障。

4 座艙供氣量少故障

某型飛機(jī)空中飛行訓(xùn)練時(shí)，飛行員反映飛行過(guò)程中座艙供氣系統(tǒng)供氣量少，影響座艙溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作性能。

4.1 故障原因分析

來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)的引氣經(jīng)過(guò)三級(jí)冷卻后與熱空氣混合，經(jīng)過(guò)空氣流量傳感器、流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后，按比例分配供給座艙和設(shè)備艙的空氣流量。空氣流量傳感器是一個(gè)文氏管，進(jìn)入座艙的冷、熱混合空氣經(jīng)過(guò)流量傳感器，在文氏管進(jìn)氣端與喉部出氣端之間形成的氣壓壓差信號(hào)經(jīng)過(guò)管路傳送到流量調(diào)節(jié)器。當(dāng)流量傳感器形成的壓差P≤10.8+00.49kPa時(shí)，流量調(diào)節(jié)器活門為全開狀態(tài)；當(dāng)傳感器的壓差P≤8.80-0.49kPa時(shí)，調(diào)節(jié)器活門為全閉狀態(tài)。依據(jù)上述工作原理和故障現(xiàn)象分析，以下幾方面原因可能造成座艙供氣量少故障。

1）流量傳感器與流量調(diào)節(jié)器連接管路密封性不好，或流量傳感器上與進(jìn)氣端、喉部出氣端相連接管路被外來(lái)物堵塞，均可造成流量傳感器的進(jìn)氣端和出氣端之間形成的氣壓壓差值不滿足要求，使流量調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)活門打開（調(diào)節(jié)活門正常位置為關(guān)閉位置），從而造成座艙供氣量減少。

2）流量調(diào)節(jié)器自身故障，導(dǎo)致供給座艙和設(shè)備艙的空氣流量比例錯(cuò)誤，造成座艙供氣量減少。

4.2 故障排除

1）首先檢查流量傳感器和流量調(diào)節(jié)器之間連接管路接頭外觀狀態(tài)和安裝固定是否存在不滿足要求的缺陷，然后檢查流量傳感器、流量調(diào)節(jié)器上管路接頭是否有堵塞現(xiàn)象，排除發(fā)現(xiàn)的相關(guān)缺陷后，重新安裝固定導(dǎo)管。

2）進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車。打開座艙內(nèi)供氣開關(guān)，檢查座艙內(nèi)供氣噴嘴噴出的氣流量是否比排除管路故障前增多。如果供氣噴嘴噴出的氣流量沒(méi)有變化，則判定流量調(diào)節(jié)器存在調(diào)節(jié)故障，更換流量調(diào)節(jié)器即可排除故障。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了空調(diào)系統(tǒng)三種常見(jiàn)故障的原因及排除方法，要想準(zhǔn)確判斷故障原因，必須熟悉系統(tǒng)工作原理，熟悉空調(diào)系統(tǒng)各附件的安裝位置，遵循由易到難的原則用排除法進(jìn)行排除，才能快速、準(zhǔn)確地確定故障原因并及時(shí)排除故障。

作者簡(jiǎn)介

趙佳春，工程師，長(zhǎng)期從事飛機(jī)機(jī)械專業(yè)裝配、調(diào)試及試飛技術(shù)工作。

蓋承慧，工程師，長(zhǎng)期從事飛機(jī)特設(shè)專業(yè)裝配、調(diào)試及試飛技術(shù)工作。

王文浩，工程師，長(zhǎng)期從事飛機(jī)特設(shè)專業(yè)裝配、調(diào)試及試飛技術(shù)工作。