第13章-大型客機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)實(shí)例分析ppt課件

1、航空保障技術(shù)與工程,課程安排：12-19 周 學(xué) 時(shí) ：32 講 師 ：劉磊,第13章 大型客機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)實(shí)例分析,氣源系統(tǒng) 空調(diào)系統(tǒng) 設(shè)備冷卻和貨倉(cāng)加熱系統(tǒng) 座艙壓力控制系統(tǒng) 防冰和除雨系統(tǒng) 氧氣系統(tǒng),MD-82 飛機(jī) MD-80基礎(chǔ)上改進(jìn)的中短途運(yùn)輸機(jī)，高溫高原型,13.1 氣源系統(tǒng),13.1.1 概述 MD-82 飛機(jī)的用氣系統(tǒng)： 座艙空調(diào)增壓系統(tǒng)、飛機(jī)防冰系統(tǒng)、 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)、 引用水系統(tǒng) 氣源系統(tǒng)概況： 兩臺(tái)JT8D-217A發(fā)動(dòng)機(jī)引氣，構(gòu)成兩套主氣源系統(tǒng)； 兩套氣源系統(tǒng)既可獨(dú)立工作，又可相互交聯(lián)； 在正常狀態(tài)下，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)工作即能滿足各種用氣系統(tǒng)； 輔助動(dòng)力裝置和外接地面氣源作

2、為輔助氣源可向一套或兩套空調(diào)系統(tǒng)提供引氣,13.1.2 氣源系統(tǒng)組成 兩套安裝在飛機(jī)左右兩側(cè)； 每一套都由分配系統(tǒng)和指示系統(tǒng)組成,分配系統(tǒng)：控制氣源供氣壓力、溫度和流量； 指示系統(tǒng)：反應(yīng)氣源的工作情況,13.1.3 工作原理 主要附件 ：8級(jí)引氣單向活門(mén)，增量活門(mén)，基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器，壓力調(diào)節(jié)器活門(mén)，流量控制活門(mén)，交輸活門(mén)，防冰控制恒溫器和預(yù)感器。 氣源工作方式：空調(diào)系統(tǒng)工作 防冰系統(tǒng)工作 氣源指示裝置： 氣源壓力指示 后附件艙過(guò)熱警告指示,交輸活門(mén),交輸活門(mén),增量活門(mén),壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),流量控制活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),增量活門(mén),地面接頭,單向活門(mén),防冰壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),自動(dòng)關(guān)停,啟

3、動(dòng)活門(mén),單向活門(mén),APU負(fù)載控制活門(mén),氣源系統(tǒng)基本原理圖,交輸活門(mén),交輸活門(mén),增量活門(mén),壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),流量控制活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),增量活門(mén),地面接頭,單向活門(mén),防冰壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),自動(dòng)關(guān)停,啟動(dòng)活門(mén),單向活門(mén),APU負(fù)載控制活門(mén),1. 空調(diào)系統(tǒng)工作,一般情況下，從發(fā)動(dòng)機(jī)8級(jí)引氣; 8級(jí)引氣通過(guò)單向活門(mén)到空調(diào)壓力調(diào)節(jié)器活門(mén)和空調(diào)流量控制活門(mén)，調(diào)節(jié)壓力和流量后供給空調(diào)系統(tǒng),交輸活門(mén),交輸活門(mén),增量活門(mén),壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),流量控制活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),增量活門(mén),地面接頭,單向活門(mén),防冰壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),自動(dòng)關(guān)停,啟動(dòng)活門(mén),單向活門(mén),APU負(fù)載控制活門(mén),8級(jí)引氣

4、不能滿足空調(diào)系統(tǒng)要求，從13級(jí)引氣補(bǔ)充； 13級(jí)引氣由增量活門(mén)控制,1. 空調(diào)系統(tǒng)工作,2. 防冰系統(tǒng)工作,防冰系統(tǒng)供氣溫度要求高于空調(diào)系統(tǒng)； 13級(jí)引氣增量活門(mén)由防冰基準(zhǔn)壓差調(diào)節(jié)器和防冰控制恒溫器和防冰預(yù)感器控制,交輸活門(mén),交輸活門(mén),增量活門(mén),壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),流量控制活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),增量活門(mén),地面接頭,單向活門(mén),防冰壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),自動(dòng)關(guān)停,啟動(dòng)活門(mén),單向活門(mén),APU負(fù)載控制活門(mén),3. 氣源系統(tǒng)指示裝置,氣源壓力表,氣源壓力指示：用于使用輔助動(dòng)力裝置（APU）或地面氣源啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 只有在打開(kāi)交輸活門(mén)時(shí)才會(huì)有壓力指示,3. 氣源系統(tǒng)指示裝置,后附件艙過(guò)熱警告指示：

5、后附件艙的溫度傳感器感受艙內(nèi)溫度，一旦引氣管路破裂， 艙內(nèi)溫度超過(guò)82.2C，由警告燈給飛行員發(fā)出過(guò)熱警告信號(hào),13.1.4 性能數(shù)據(jù),13.1.5 設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析,何時(shí)引氣 引氣控制 活門(mén) APU 輔助氣源 基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器 交輸活門(mén) 系統(tǒng)關(guān)停,何時(shí)引氣,流量：由空調(diào)流量控制活門(mén)調(diào)節(jié)，最大流量由發(fā)動(dòng)機(jī)各引氣口限流文氏管控制，可以防止系統(tǒng)損壞時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮空氣的大量損失。 壓力：空調(diào)壓力調(diào)節(jié)器活門(mén)調(diào)節(jié)； 溫度： 防冰恒溫器，預(yù)感器，增量活門(mén)組成溫度控制系統(tǒng),2. 引氣控制,一般情況，從發(fā)動(dòng)機(jī)低壓8級(jí)引氣； 當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)工作，8級(jí)引氣壓力低于0.4Pa，溫度低于165.5C時(shí)；或當(dāng)防冰系統(tǒng)工作，引氣溫度

6、低于243C時(shí)，從13級(jí)引氣,3. 活門(mén),增量活門(mén)：調(diào)節(jié)，單向活門(mén)作用，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)故障 停車(chē)時(shí)，增量活門(mén)和8級(jí)引氣單向活門(mén)關(guān)閉，防止系統(tǒng)和座艙內(nèi)空氣損失； 空調(diào)壓力調(diào)節(jié)器活門(mén)：常開(kāi)活門(mén)； 空調(diào)流量調(diào)節(jié)器活門(mén)：常閉活門(mén)。 打開(kāi)條件：駕駛室空調(diào)開(kāi)關(guān)處于接通位置，收到冷卻空調(diào)熱交換器的沖壓空氣或冷卻空氣的壓力信號(hào)。 防止在沒(méi)有冷卻空氣的情況下空調(diào)空氣過(guò)熱和損壞空調(diào)組件,4. APU 提供的輔助氣源,可供氣量低于發(fā)動(dòng)機(jī)引氣，使用時(shí)，要保證空調(diào)壓力調(diào)節(jié)活門(mén)和空調(diào)流量控制活門(mén)都處于全開(kāi)位置，以保證最大空氣流量給空調(diào)系統(tǒng),5. 基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器,增量活門(mén)，空調(diào)壓力調(diào)節(jié)活門(mén)和空調(diào)流量控制活門(mén)都為電動(dòng)控制氣動(dòng)作用式

7、調(diào)節(jié)活門(mén)； 氣源基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器、防冰基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器和空調(diào)基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器為調(diào)節(jié)活門(mén)提供基準(zhǔn)壓力； 增量活門(mén)在空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)采用氣源基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器提供基準(zhǔn)壓力，防冰系統(tǒng)工作時(shí)采用防冰基準(zhǔn)壓力調(diào)節(jié)器提供基準(zhǔn)壓力,5. 交輸活門(mén),負(fù)擔(dān)正常隔斷、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)防火、交輸供氣和防冰供氣控制等任務(wù)； 正常情況下，兩個(gè)交輸活門(mén)關(guān)閉，左右發(fā)動(dòng)機(jī)引氣分別供給左右空調(diào)系統(tǒng)； 交輸活門(mén)需打開(kāi) ： 使用輔助動(dòng)力裝置供氣或啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)； 使用地面氣源啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)； 利用一臺(tái)工作的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)； 利用一側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)為另一側(cè)空調(diào)系統(tǒng)或兩套空調(diào)系統(tǒng)供氣； 防冰系統(tǒng)工作時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)著火，必須關(guān)閉相應(yīng)的交輸活門(mén),交輸活門(mén),交

8、輸活門(mén),增量活門(mén),壓力調(diào)節(jié)器活門(mén),流量控制活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),8級(jí)引氣單向活門(mén),增量活門(mén),地面接頭,單向活門(mén),自動(dòng)關(guān)停,啟動(dòng)活門(mén),單向活門(mén),APU負(fù)載控制活門(mén),6. 系統(tǒng)關(guān)停,空調(diào)自動(dòng) 關(guān)停開(kāi)關(guān),AUTO,單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)第二階段爬升電門(mén),組件關(guān)停壓差電門(mén),閉合,閉合,13.2 空調(diào)系統(tǒng),13.2.1 概述 MD-82 飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)： 空氣循環(huán)式空調(diào)系統(tǒng) 概況： 供氣：發(fā)動(dòng)機(jī)引氣，地面APU供氣 制冷和溫控系統(tǒng)各兩套，左右兩套，功能相同，相互獨(dú)立； 駕駛艙左系部分供給； 座艙左系其余部分+右系。 機(jī)艙各區(qū)有單獨(dú)的調(diào)節(jié)空氣供氣管路和流量控制裝置,13.2.2 組成,制冷系統(tǒng) 座艙溫度控制系統(tǒng) 座

9、艙壓力控制系統(tǒng)13.4節(jié)具體介紹 空氣分配系統(tǒng) 沖壓空氣通風(fēng)系統(tǒng) 座艙空氣再循環(huán)系統(tǒng),制冷系統(tǒng),13.2.3 工作原理,兩套相同的制冷組件，升壓式空氣循環(huán)制冷，每套都包括初級(jí)熱交換器，次級(jí)熱交換器和空氣循環(huán)裝置,圖7-5 升壓式制冷系統(tǒng)的基本形式,空氣 凈化 器,水 分離 器,座艙溫度控制系統(tǒng),包括駕駛艙溫度控制系統(tǒng)和客艙溫度控制系統(tǒng)。 每套系統(tǒng)由溫度調(diào)節(jié)器、溫度選擇器、座艙溫度傳感器、溫度變化速率（預(yù)感器）、高溫限制組合傳感器和溫度控制活門(mén)組成。 工作原理 利用溫度控制活門(mén)改變冷、熱空氣混合比例，以調(diào)節(jié)空氣的溫度，從而控制座艙溫度。 溫度控制活門(mén)裝在旁路制冷系統(tǒng)的熱路上，活門(mén)打開(kāi)時(shí)熱空氣流量

10、增加，經(jīng)制冷系統(tǒng)的冷空氣流量減小，供給座艙的調(diào)節(jié)空氣溫度升高。 有自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式,空調(diào)系統(tǒng)調(diào)好的空氣經(jīng)過(guò)單向活門(mén)進(jìn)入座艙通氣管道。 單向活門(mén)的作用:在失去供氣的情況下，單向活門(mén)起防止座艙快速釋壓的作用,座艙空氣分配系統(tǒng),圖7-5 升壓式制冷系統(tǒng)的基本形式,空氣進(jìn)入各分配管道進(jìn)入座艙和駕駛艙,空氣進(jìn)入座艙供氣混合分配器里，大出口連客艙調(diào)節(jié)空氣管，小出口連駕駛艙調(diào)節(jié)空氣管。 分配比例：左系統(tǒng)30%給駕駛艙 左系統(tǒng)70%+右系統(tǒng)給座艙,地面狀態(tài)，地面空調(diào)車(chē)調(diào)節(jié)艙內(nèi)空氣,沖壓空氣通風(fēng)系統(tǒng),飛機(jī)在座艙非增壓狀態(tài)飛行時(shí)，可接通沖壓空氣開(kāi)關(guān)，利用沖壓空氣為座艙通風(fēng)。 地面用風(fēng)扇引沖壓空氣為座艙通風(fēng),

11、座艙空氣再循環(huán)系統(tǒng),由風(fēng)扇、單向活門(mén)、過(guò)濾器和管道組成。 再循環(huán)風(fēng)扇從客艙地板下吸入從客艙中排除的再循環(huán)空氣，先經(jīng)過(guò)過(guò)濾器凈化，再將其輸送到混合分配器下游天花板上的客艙的調(diào)節(jié)空氣管。 再循環(huán)風(fēng)扇：在飛機(jī)起飛離地3s 自動(dòng)接通并在整個(gè)飛行過(guò)程中連續(xù)工作。 作用：在減少發(fā)動(dòng)機(jī)空調(diào)引氣的情況下保證座艙良好的通風(fēng)條件,13.2.4 性能數(shù)據(jù),13.2.4 性能數(shù)據(jù),客艙溫度場(chǎng)的要求： 在任一座位處，地板上方10.16111.76cm之間整個(gè)空間內(nèi)，沿垂直中心線測(cè)量的垂直溫差3.3C； 沿任一排座位，地板上方10.16111.76cm之間的同一平面，左右外側(cè)兩個(gè)座位中線連線上的任意兩點(diǎn)之間的側(cè)向溫差1.

12、7C； 地板上方1.22m的水平面，沿座艙中心線任何前后兩排座位之間的兩點(diǎn)，縱向溫差2.2C,13.2.5 設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析,需要經(jīng)常維護(hù)的部件 空氣循環(huán)系統(tǒng)的雙噴嘴 空氣凈化器 低壓水分離器 防冰網(wǎng) 輸水引射系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),1. 需要經(jīng)常維護(hù)的部件,地面使用機(jī)載輔助動(dòng)力裝置供氣時(shí)，引氣量有限，需關(guān)閉一套噴嘴來(lái)獲取最大冷卻容量,空氣循環(huán)系統(tǒng)的雙噴嘴,水分離器 ：凝聚袋要求定期清洗和更換； 空氣循環(huán)裝置：機(jī)械式軸承的冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)需要定時(shí)加油,3. 空氣凈化器,工作原理：內(nèi)部有個(gè)渦流發(fā)生器，在其中，氣流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力，使供氣中所含的顆粒狀雜質(zhì)貼近凈化器管壁，并沿管壁流向端頭收集器，通過(guò)排放活門(mén)排

13、除機(jī)外； 排放活門(mén)：常閉活門(mén)，在飛機(jī)?？康孛?，僅發(fā)動(dòng)機(jī)工作而APU不工作，或，飛機(jī)在空中，襟翼放下角度大于6C時(shí)打開(kāi),水分離器 低壓除水，普通的凝聚袋離心式除水裝置 被水分離器析出的水在次級(jí)熱交換器冷卻空氣一側(cè)的換熱表面上，以提高熱交換器換熱效率,防冰網(wǎng) 為防止渦輪出口濕冷空氣在水分離器內(nèi)結(jié)冰，采用一個(gè)水分離器溫度控制活門(mén)，使熱空氣經(jīng)旁路空氣循環(huán)裝置，并以防冰網(wǎng)為控制點(diǎn)； 出現(xiàn)結(jié)冰，防冰網(wǎng)空氣阻力增加，活門(mén)打開(kāi)，熱空氣進(jìn)入渦輪出口，融化防冰網(wǎng)上的冰。 雙引射器除水系統(tǒng) 將渦輪出口下游和水分離器溫度控制活門(mén)處的水的積水去除,駕駛艙溫度控制系統(tǒng)控制空調(diào)左系統(tǒng)，調(diào)節(jié)駕駛艙溫度； 客艙溫度控制系統(tǒng)控制

14、空調(diào)右系統(tǒng)，調(diào)節(jié)客艙溫度，兩個(gè)艙的溫度互不影響,溫度控制系統(tǒng),駕駛艙溫度控制系統(tǒng)控制空調(diào)左系統(tǒng)，調(diào)節(jié)駕駛艙溫度； 客艙溫度控制系統(tǒng)控制空調(diào)右系統(tǒng)，調(diào)節(jié)客艙溫度，兩個(gè)艙的溫度互不影響,溫度控制系統(tǒng),13.3 設(shè)備冷卻和貨倉(cāng)加熱,設(shè)備冷卻系統(tǒng)利用駕駛艙排氣，對(duì)電子/電氣設(shè)備艙、無(wú)線電架設(shè)備、主儀表板儀表和遮光板上的儀表進(jìn)行冷卻； 前貨倉(cāng)加熱用流經(jīng)設(shè)備冷卻的空氣加熱，中貨艙和后貨倉(cāng)的加熱利用客艙排氣。 兩套冷卻系統(tǒng)，提高冷卻可靠性； 前貨倉(cāng)采用恒溫控制，可以用來(lái)運(yùn)輸生物,13.4 座艙壓力控制系統(tǒng),座艙增壓的實(shí)現(xiàn)：將一定壓力的調(diào)節(jié)空氣輸入座艙； 座艙壓力、壓力變化率和座艙壓差的改變：改變排到機(jī)身外的調(diào)節(jié)空氣流量進(jìn)行控制； 座艙增壓區(qū)：駕駛艙，客艙，電子/電氣設(shè)備艙、前貨倉(cāng)和后貨倉(cāng),13.5 防冰和除雨系統(tǒng),需要防冰的部位 機(jī)翼前緣、導(dǎo)流板、水平安定面前緣和沖壓空氣進(jìn)口； 駕駛艙風(fēng)擋玻璃和窗戶； 總壓管、靜壓感壓口、沖壓空氣溫度傳感器、迎角傳感器和水系統(tǒng)服務(wù)板； 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道前緣、導(dǎo)向葉片和前錐。 防冰方式：熱空氣防冰和電防冰； 風(fēng)擋除雨：除雨劑,13.5.