■ 盧秋懷 許弘博/大連長(zhǎng)豐實(shí)業(yè)總公司

1 故障現(xiàn)象

某型飛機(jī)進(jìn)行第一個(gè)架次試飛時(shí)，飛行員反映座艙溫度低，且溫度不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)為人工手動(dòng)調(diào)節(jié)后，座艙溫度也無(wú)法提高。飛機(jī)著陸后進(jìn)行地面試車，座艙溫度仍無(wú)法通過(guò)自動(dòng)和手動(dòng)方式調(diào)高，故障現(xiàn)象與空中飛行時(shí)一致。

2 座艙溫度控制系統(tǒng)工作原理

座艙環(huán)境控制系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)引出的增壓空氣引入座艙，并對(duì)座艙內(nèi)的溫度和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)（見(jiàn)圖1），以保證在各種飛行狀態(tài)和飛行條件下座艙內(nèi)的空氣參數(shù)適合飛行員的生理需要。

圖1 座艙溫度控制示意圖

座艙溫度控制系統(tǒng)由溫度控制盒、管路溫度傳感器、座艙溫度選擇器、溫度控制閥等組成。

座艙溫度控制系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)與手動(dòng)調(diào)節(jié)座艙供氣溫度的功能。溫度控制盒有“自動(dòng)”和“人工”兩種控制方式。管路溫度傳感器與溫度控制盒和座艙溫度選擇器配套使用。

溫度選擇器給定溫度可在4℃～80℃范圍選擇，當(dāng)溫度選擇器給定某一溫度時(shí)，由管路溫度傳感器感受通向飛機(jī)座艙的管路溫度，經(jīng)與給定值比較，其誤差信號(hào)經(jīng)控制通道處理后，向溫度控制閥發(fā)出調(diào)節(jié)活門開(kāi)度大小信號(hào)，使通向飛機(jī)座艙的管路溫度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

1）座艙供氣溫度自動(dòng)控制

將前艙右操縱臺(tái)的功能選擇器放在“自動(dòng)”位置，溫度選擇器根據(jù)季節(jié)不同置于合適的位置，環(huán)控系統(tǒng)供氣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車后，壓氣機(jī)產(chǎn)生的高溫高壓氣體分兩路，一路進(jìn)入空氣散熱器組件、渦輪冷卻器進(jìn)行三級(jí)冷卻；另一路經(jīng)熱路閥進(jìn)入渦輪冷卻器混合腔。混合后的空氣在進(jìn)入座艙前，溫度傳感器將溫度信號(hào)傳到溫度控制盒。如果溫度過(guò)高或過(guò)低，溫度控制盒即向溫度控制閥發(fā)出控制信號(hào)，使熱路閥關(guān)小或開(kāi)大，控制熱空氣進(jìn)入渦輪冷卻器混合腔的流量，從而達(dá)到供氣溫度自動(dòng)控制的目的。

2）座艙供氣溫度手動(dòng)控制

當(dāng)座艙供氣溫度自動(dòng)控制部分有故障或飛行員感受自動(dòng)調(diào)節(jié)供氣溫度不適宜時(shí)，可將功能選擇器放在“人工”位置，并調(diào)節(jié)溫度選擇器旋鈕。左旋溫度降低，右旋溫度升高。

當(dāng)左右旋轉(zhuǎn)溫度選擇器時(shí)，溫度選擇器向溫度控制盒發(fā)出信號(hào)，溫度控制盒向溫度控制閥發(fā)出信號(hào)，使溫度控制閥關(guān)小或開(kāi)大控制熱路的流量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)座艙供氣溫度的目的。

3 故障排除及溫度控制閥檢查

經(jīng)分析，初步認(rèn)為是控制熱路的溫度控制閥開(kāi)度小，活門開(kāi)度不能調(diào)大。更換溫度控制閥后，地面試車檢查，座艙溫度調(diào)節(jié)恢復(fù)正常。

溫度控制閥用于自動(dòng)調(diào)節(jié)熱空氣流量以獲得預(yù)定的混合空氣溫度。如圖2所示，當(dāng)座艙供氣溫度低于調(diào)定值時(shí)，座艙溫度控制盒內(nèi)的感溫裝置自動(dòng)發(fā)出電信號(hào)，接通電路，電動(dòng)機(jī)構(gòu)使活門向“開(kāi)”的方向逐漸打開(kāi)。當(dāng)活門板轉(zhuǎn)至全開(kāi)位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的機(jī)械限位裝置使活門板停在全開(kāi)位置，摩擦離合器打滑，最后一級(jí)行星齒輪的導(dǎo)動(dòng)器部件繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使位于其缺口中的彈簧片部件上的搖臂被推動(dòng)并繞小軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧片撥動(dòng)被固定在開(kāi)關(guān)板部件上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)斷電停止工作，同時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。

圖2 溫度控制閥原理圖

拆下溫度控制閥檢查，首先按照溫度控制閥修理工藝進(jìn)行性能試驗(yàn)，再進(jìn)一步分解檢查。

1）通電檢查溫度控制閥絕緣介電強(qiáng)度和活門轉(zhuǎn)換電流及轉(zhuǎn)換時(shí)間正常；

2）加壓檢查活門流體阻力試驗(yàn)正常；

3）高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)正常。

以上試驗(yàn)檢查重復(fù)進(jìn)行數(shù)百次，活門能正常打開(kāi)或關(guān)閉，故障現(xiàn)象未復(fù)現(xiàn)。

考慮到實(shí)際工作時(shí)活門開(kāi)度經(jīng)常調(diào)節(jié)，且一般在非極限位置進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換，因此在非極限位置對(duì)活門進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換試驗(yàn)。當(dāng)活門從全開(kāi)位置向關(guān)閉方向轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度后，轉(zhuǎn)換電路，向活門打開(kāi)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但活門不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)再接通關(guān)閉電路，活門可向關(guān)閉方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)活門關(guān)閉接近極限位置時(shí)，接通打開(kāi)電路，活門可以打開(kāi)。重復(fù)多次，現(xiàn)象一致，故障復(fù)現(xiàn)。

4 故障原因分析

分解溫度控制閥發(fā)現(xiàn)，當(dāng)活門在“中間”時(shí)，撥桿彈片不在兩個(gè)限動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)“中間”，撥桿彈片偏向“活門打開(kāi)”限動(dòng)位置（圖3中偏左位置），導(dǎo)致活門還沒(méi)有到全開(kāi)機(jī)械限動(dòng)位置時(shí)電氣限動(dòng)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)“活門打開(kāi)”常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)斷電，活門停止轉(zhuǎn)動(dòng)，活門沒(méi)有完全打開(kāi)。此時(shí)，即使活門向關(guān)閉方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，也不能使微動(dòng)開(kāi)關(guān)“活門打開(kāi)”常閉觸點(diǎn)接通，因此活門無(wú)法向“活門打開(kāi)”方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)座艙溫度較低想提高溫度時(shí)，需要增大熱空氣流量，但此時(shí)控制“活門打開(kāi)”方向的電路無(wú)法接通，控制活門的開(kāi)度無(wú)法加大，熱空氣不能滿足流量需求，因此座艙溫度不上升。

造成座艙溫度低的原因是電動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)撥桿彈片偏向“活門打開(kāi)”限動(dòng)位置，導(dǎo)致電氣限動(dòng)在機(jī)械限動(dòng)前工作，活門沒(méi)有完全打開(kāi)，熱空氣流量不滿足需求。

5建議

該故障具有一定的隱蔽性。因故障發(fā)生在試飛階段，機(jī)務(wù)準(zhǔn)備與維護(hù)階段都未出現(xiàn)，前期排故時(shí)認(rèn)為可能是溫度控制閥活門卡在小開(kāi)度位置，所以在溫度控制閥返回試驗(yàn)檢查時(shí)主要關(guān)注的是活門能否正常開(kāi)關(guān)和有無(wú)卡滯，但正常試驗(yàn)檢查結(jié)果均合格，溫度控制閥在附件修理、裝機(jī)地面通電檢查以及地面試車檢查等多道工序都未找到故障原因。實(shí)際上，當(dāng)溫度控制閥活門開(kāi)度在某一位置時(shí)，因電氣限動(dòng)斷開(kāi)了活門打開(kāi)的電路，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)活門開(kāi)度不能增大但可以關(guān)小的情況。

綜上，建議在修理附件時(shí)增加活門在中間不同位置時(shí)的轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，類似于電動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，還應(yīng)在各個(gè)不同的位置進(jìn)行檢查，避免類似情況發(fā)生。