飞机座舱温度控制系统原理

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摘要：飞机座舱空调系统的基本任务是在各种不同的飞行状态和外界条件下，使飞机的驾驶舱、客舱及货舱具有良好的环境参数，以保证机组和乘客的正常工作条件和生活环境、设备的正常工作及货物的安全。座舱温度控制就是使座舱内的空气温度保持在要求的预订温度范围内，为机上人员在各种飞行条件下提供适宜的座舱环境温度。主要基于空客A330飞机，介绍空调温度控制系统原理及探讨一下航线有关温度控制活门的故障处理，旨在为大家提供一个相互学习交流的机会。

关键词：温度控制；环境温度；系统原理；故障处理

1概述

维修手册是机务维修工作的基础，是我们从事日常维护工作和排故工作的依据和准则。而在实际的维修工作中我们发现手册中存在的一些缺陷，加上A330机队维护经验的不足和技术力量薄弱，导致排故工作无法顺利进行从而影响到航班的正常运行。故此文主要从A330飞机座舱温度控制的原理出发，结合具体故障情况，并根据多年的经验，对座舱温度控制故障展开论述与研究。

2座舱温度控制原理简述

驾驶舱和客舱温度控制系统可以设定不同的驾驶舱和客舱的空气温度。飞行员可以通过调节温度选择器调整驾驶舱的温度和设定基本温度。客舱乘务员也可以通过客舱的不同位置控制面板来调节每个客舱区域的温度。来自气源系统的引气由空调控制组件进行控制，空调控制组件计算机根据从区域温度控制计算机（ZC）接收的流量需求控制两个流量控制活门（FCV）开度，从而进行流量输入调节控制。引气然后被送到两个独立的空调组件（PACK）中输出冷空气。当调整温度时，热调节空气与冷却空气混合，提供与设定温度的空气到驾驶舱和客舱区域。

3主要部件介绍

3.1区域温度控制计算机（ZoneTemperatureController）。区域温度控制计算机是驾驶舱和客舱温度控制系统的计算机，是座舱温度控制的指挥中心。它接受来自座舱或管道内的空气温度传感器信号，传输给区域温度控制计算机，使其使用算法来计算必要的需求信号，从而达到驾驶舱和客舱设定的温度。它向空调组件控制计算机（packcontroller）发送需求信号。区域温度控制计算机有两个相同的数字微处理器控制系统，一个正常工作，另一个在“热备份”模式下运行。两个通道独立运作且没有损失性能。在正常运行中，一个通道主动控制，而另一个通道处于热备份模式。如果主动控制通道发生故障，区域控制计算机将操作另一个热备份通道作为主动控制通道。

3.2空调组件控制计算机（packcontroller）空调组件控制计算机是用于空调组件控制和指示系统的计算机。它包含有两个数字微处理器控制系统，并且包含有两个相同的控制系统通道。正常情况下，一个通道处于工作模式，另一个通道处于热备份模式。两个通道可以在不降低性能的情况下独立运行。当两个通道都故障时，空调组件控制计算机选择在一条更正确的通道运行。

3.3配平空气压力调节活门（Trim-AirPressure-RegulatingValve）。配平空气压力调节活门包含有阀体、气动作动筒和电磁阀。阀体有一个蝶形活门和一个手动操纵手柄，它可以用于指示蝶形活门的位置，也可以用于蝶形活门手动操控。气动作动筒是弹簧加载并保持在关位。电磁阀是弹簧加载和电动操作。如果配平空气压力活门下游的压力增加，气动作动筒收回，蝶阀移动到更关闭的位置。如果下游的压力降低，气动作动筒就会伸出，蝶形活门就会移动到一个更开放的位置。

3.4配平空气活门（TrimAirValves）。配平空气活门由作动筒和阀体组成。（1）作动筒。作动筒包含有一个电动马达，一个具有机械端止动减速箱、一个微开关和两个安装在轴末端的电位计，电位计可以发送位置数据到区域温度控制计算机。（2）阀体。阀体具有一个蝶形活门和一个人工操作手柄。人工操作手柄直接连接到蝶形活门上，可用于观察蝶形活门的位置，并对活门进行人工调整。

3.5温度传感器（TemperatureSensors）。温度传感器的作用是感受所控制对象（座舱或管道内的空气）的温度，并将温度信号转换为电信号，输入区域温度控制计。

4案例分析

案例一：2011年4月8日，公司B-XX18，检查发现左侧配平空气压力调节活门故障。航后更换PACK1配平空气压力调节活门，测试检查正常。案例二：2011年4月10日，公司B-XX18，航后报告（PFR:PACK1TRIMAIRPRESSVALVE（639HK）,同时639HK在ECAM上指示为琥珀色，机组反映区域温度6空气配平活门指示在关闭位时，该区域的管道出口温度仍然很高。航后由于639HK航材无件，互换区域6和区域4的热空气配平活门636HK和634HK,测试正常。案例三：2011年4月13日，公司B-XX18，航后报告（PFR:PACK1TRIMAIRPRESSVALVE（639HK），航后为判断故障，本机互串639HK和638HK。案例四：2011年4月14日，公司B-XX18，配平空气压力调节活门（639HK）故障，本机互串634HK和635HK。案例五：2011年4月15日，公司B-XX18，本机互串634HK和635HK后，故障转移至配平空气压力调节活门（638HK）。通过以上案例，我们按照手册TSM21-63-00-810-803-A（如图3）给出的故障原因，进行故障件的更换，线路的清洁与检查，也在实际的排故工作中对ZC进行复位，并进行温控测试（AMM21-63-00-710-801），测试后往往显示正常或者直接给出了639HK的故障信息。然而故障可能在排除后一两天内又重复出现，为什么呢?经过梳理后发现，在案例二中有这样一条信息，机组反映区域6热空气配平活门（636HK）指示为关闭位时，该区域的管道出口温度仍然很高。通过上图（图4）我们发现，在配平空气压力调节活门（639HK）的下游，分别为配平空气活门631HK,634HK,636HK提供引气，结合座舱温度控制系统原理和配平空气压力调节活门部件介绍，我们分析出下游的对热空气流量需求的增加或者减小，直接影响该活门的开度。当下游某个配平空气活门故障，导致其热空气流量大、管道温度高时，区域温度控制计算机（ZC）就会控制配平空气压力调节活门（639HK）不正常关闭，从而关上述情况，我们应将配平空气活门（636HK）与638HK相关的活门（如632HK,633HK,635HK）进行互串，如果故障转移到638HK，则就能确定是配平空气活门636HK故障。有了上述经验之后，在以后的排故工作中我们就不能盲目的根据TSM来操作了。而是要对整个系统的原理全面考虑，避免走太多的弯路。大部分时间，按照TSM可以排除，但根据维修记录发现，有大约30%的故障超出了手册范围。同时在手册上也给出了在进行驾驶舱和客舱温度测试（AMM21-63-00-710-801-A）时，应仔细观察管道温度，看是否有异常。并且在驾驶舱和客舱系统系统测试(AMM:21-63-00-730-801-A)中有一条提示信息：在测试的过程中因实时监控确认相关活门的作动情况（而这一条信息容易让人忽略）。因此在温控测试的过程中我们应该观察几个活门是否是同步自检的，如果其中某个活门作动不一致说明该活门可能存在故障，应进行重点检查，可以通过串件的方式来判断故障。

5总结与排故建议

5.1详细了解故障现象。不同故障现象对应完全不同的排故思路和方向，工作者必须向机组了解故障时温度控制系统的压力，活门状态等重要信息，以便于制定准确的排故方案。

5.2制定最科学的排故方案。根据了解到的故障现象，制定合理的排故方案。不同的现象对应需要检查更换的部件也不一样，不要再盲目更换不相关的部件。（1）根据AMM要求做驾驶舱和客舱系统系统测试（AMM21-63-00-730-801-A）,查看有没有配平空气活门的故障信息。（2）做温控测试的时候，实时监控各活门是否是同步作动的，如果其中某个活门动作不一致，说明该活门可能存在故障，应进行重点检查，可以通过串件的方式来判断故障。而不是只看“TESTOK”这个结果。（3）打开前货舱后壁板，去查看各活门的作动目视指示器。看是否是目视指示器被障碍物卡住了，而导致其不可控。

作者:邓林 单位:四川航空股份有限公司