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A320 飞机空调系统工作原理与维护分析


Civil Aviation University of China

毕 业 设 计(论文)

专 学

业:飞行器动力工程 号:
121130151 司 宇

学生姓名:

所属学院: 继续教育学院 指导教师:
徐美健

二〇一五年 十



中国民航大学本科生毕业设计(论文)

A320 飞机空调系统工作原理与维护分析 A320 Airplane Air Condition System Working Principle and Maintenance Analysis



业:飞行器动力工程 司宇 12110151 继续教育学院 徐美健

学生姓名: 学 学 号: 院:

指导教师:

2015 年 10 月

创见性声明
本人声明:所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行 的工作和取得的成果,论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研 究成果,均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对 本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

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本毕业设计(论文)作者完全了解中国民航大学有关保留、使 用毕业设计(论文)的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计 (论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交毕业设计(论文)的复印件和磁盘。 (保密的毕业论文在解密后适用本授权说明)

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飞机空调系统是飞机中一个重要的系统, 其基本任务是使飞机的座舱和设备舱在 各种飞行条件下具有良好的环境参数, 与飞机在飞行过程中人员的正常工作和生活以 及设备的正常工作有着直接关系。空调系统遍布飞机驾驶舱、客舱、货舱和电子设备 舱等,管路、部件、系统结构繁多,在使用过程中,很容易出现各种问题。 本篇论文首先通过对飞机空调系统进行了一个概述性的描述, 说明了人体会环境 参数的要求。然后以空客320飞机空调系统为例,对A320飞机空调系统以及部件进行 了详细的介绍。最后对A320飞机空调系统常见的故障进行了分析并且提出了排故措 施。在提高对飞机空调系统的认知度的同时,也为以后的工作提供了参考资料,减少 了不必要的资源的浪费。 关键词:空调系统;工作原理;使用维护;故障分析

-ⅰ-

ABSTRACT
The air condition system is a very important system in an aircraft. The main function of this system is to maintain a suitable parameter during flight in the pressure zones. It directly affects human’s and equipment’s working. Air condition system distributes in many components like cockpit, cabin, cargo and electronic compartment. It has a high possibility to get malfunction because of its complicated ducts, components and structure. Firstly, a summary of air condition system is introduced. It provides human’s requirement of environment parameters. Secondly, airbus 320 air condition system and its components are introduced in detail. At last, several kinds of common failures are analysed and the relative troubleshooting procedure is advised. It can help people understand the aircraft air condition system, provide reference media and save the resources at the same time.

Key Words: Air conditioning system;Working principle; The using of maintenance;

Failure Analysis

-ⅱ-





第1章

绪论 ................................................................ 1

1.1 空调系统产生的原因 ........................................................................................................... 1 1.2 空气循环制冷系统的优点 .................................................................................................. 1 第2章 A320 空调系统介绍及工作原理 .......................................... 4

2.1 空调系统的组成与功用 ...................................................................................................... 4 2.2 空调系统的分系统的组成与功用 ...................................................................................... 7 2.3 空调系统的工作原理 ........................................................................................................ 11 第3章 空调组件(PACK)的超温故障分析 ..................................... 13

3.1 PACK 组成及工作原理 ...................................................................................................... 13 3.3 故障树 ................................................................................................................................ 15 第4章 A320 空调系统常见故障维护 ........................................... 17

4.1 驾驶舱或客舱温度过高 .................................................................................................... 17 4.2 客舱异味故障分析与排除 ................................................................................................ 18 4.3 流量控制活门故障分析与维护 ........................................................................................ 19 4.4 电子设备通风系统故障 .................................................................................................... 20 4.5 座舱压力不能保持 ............................................................................................................ 22 4.6 气滤及类气滤部件的故障分析与维护 ............................................................................ 22 4.7 空调系统其他故障分析与维护 ........................................................................................ 23 第5章 总结 ............................................................... 25

参考文献 ................................................................... 26 致 谢 ..................................................................... 27

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第1章 1.1 空调系统产生的原因

绪论

早在 1909 年 8 月法国的飞行员路易.布莱里奥成功飞越英吉利海峡, 由于当时飞 机的飞行高度不高,飞机的承载效率不高,飞机的技术不够成熟。因此在早期的航空 飞行员与旅客只能裹着厚厚的保暖服飞行, 直至 1936 年空调系统开始装载在飞机上, 飞行员们和旅客才能从极端的飞行环境中解脱出来。由于空气是有重量的,所以能产 生压力, 地球引力的作用是使空气分布很不均匀, 越接近地球表面空气的密度也越大, 所以大气的压力也越大,随着高度的增加,大气的压力下降。低气压对人体本身也有 危害,随着大气压力的降低,人体会出现高空的胃肠胀气、组织气肿等高空减压症。 压力降低,体内的气体过饱和游离形成气泡,阻碍血液流通并压迫神经,导致关节和 头部疼痛,若高度升至 19200 米时,大气压力为 47m m H g,水的沸点为 37℃,这等 于人体的正常体温,如果人体暴露在该环境下,体内的液体将会沸腾汽化导致皮肤水 肿,人体温度将降低至难以生存。高空环境的另外两个因素是缺氧和低温,平流层的 温度大致在-56.5℃;飞行高度增加,大气压力减少,空气密度减少,单位体积的空 气含量减少至直接导致人体血液中的氧气饱和度降低,从而导致高空缺氧。从 6km 高度属于严重缺氧高度,会发生身体代谢功能严重障碍;到 7km 高度,人体的代偿活 动已不足以保证大脑皮层对氧的最低需要量,人大脑会迅速出现意识丧失,产生突然 虚脱。 民航客机一般在对流层飞行, 对流层的特点是: 空气温度随高度增加而均匀降低, 平均梯度为 6.5℃/km;空气湿度随高度增加而迅速减小。高度为 6km 时,水蒸气含 量只有地面的 1/10,高于 9km 后,大气中含水量极少;大气中的固态杂质也随高度 增加而迅速减少。大气压力随高度增加而降低给飞行带来的主要困难是缺氧和低压, 此外,压力变化速率太大也会给人的生理造成严重伤害。 从 1903 年莱特兄弟进行人类历史上的首次成功的将飞机飞离地面几米高,到今 天的民航固定翼客机运行在一万米高空左右的对流层到平流层底部。 为使驾驶员能够 生存并提高驾驶时的舒适度以及提高座舱的舒适度, 空调系统在飞机上的运用随着飞 行高度、飞行速度的增加也在不断革新。空调系统的作用是:产生压力、调节温度、 提供氧气。

1.2 空气循环制冷系统的优点
飞机上使用的制冷系统有空气循环和蒸发循环两种基本类型: 空气循环制冷系统
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是以空气为制冷工质,以逆布雷顿循环为基础的;蒸发循环制冷系统是以在常温下能 发生相变的液态制冷剂为工质,是建立在卡罗循环的基础上的。空气循环制冷系统通 过压缩空气在膨胀机中绝热膨胀获得低温气流实现制冷, 其理想的工作过程包括等熵 压缩、等压冷却、
表 1-1 不同高度人体生理反应

高度(ft) 含氧饱和度 8000 10000 15000 90%以上 90% 81%

症状 无明显反应 长期停留会出现头痛、疲劳 昏昏欲睡、头痛、嘴唇指甲发紫,视力、判断 力减弱,脉搏、呼吸加快

22000 25000

68% 50%

出现惊厥 不供氧则 5 分钟后失去知觉

等熵膨胀及等压吸热四个过程,与蒸发循环制冷的四个工作过程相近。两者的区别在 于: 空气制冷循环中空气不发生相变, 无法实现等温吸热; 空气的节流冷效应应很低, 降压制冷装置是以膨胀机代替节流阀。目前大型飞机都是采用空气循环系统制冷的, 该系统有冷热两部分气体管路组成,两支管路的气体都是来自发动机的压气机引气, 飞行员根据季节特点及航路中的不同需要, 旋转空调面板的温度调节旋钮到合适的位 置,温度控制器接到飞行员的输入指令后,与接收到的管道温度传感器和座舱温度传 感器进行比较,是加温还是降温,从而控制到达混合室的冷空气和热空气的比列,得 到满足人体生理和工作需要的座舱空气。热通道较简单,就是发动机引来气体中的一 部分,经过调节活门直接到达输送到混合腔的通路,各种空气循环制冷系统主要冷路 的设计实现上,根据冷路系统中涡轮冷却器的类型可将空气循环制冷系统分成三类: 涡轮风扇式、涡轮压气机式及涡轮压气机风扇式。其中涡轮压气机风扇式制冷系统是 前两者的组合,结合了前两者的优点。 目前飞机上制冷主流采用的都是空气循环,其优点在于:第一制冷工质的环保和 无变相变性。空气是天然的工质,无毒无害,对环境没有任何破坏作用,而且可以随 时实地自由获取。制冷循环中空气只起着传递能量的作用,无论是它的化学成分还是 物理相态都不发生变化,这是区别于其他工质作为制冷剂的制冷循环的最明显的特 征。采用节能的直接冷却系统,空气即使制冷剂又是载冷剂,供冷无需热交换器,冷 空气直接进入需要冷却的环境消除热负荷,系统正压。运用在航空上,就地取材,省
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去了单独的压缩机以涡轮喷气发动机的压气机代替, 同时也解决了客舱增压及换气的 问题。第二制冷范围宽,低温下运行性能优良。空气制冷循环可以满足零摄氏度以上 负一百四十度的要求,尤其在-72 摄氏度以下时其制冷性能比蒸发循环系统好,而现 代大型飞机运行时从地面到一万米高空,温度变化很大从而空气制冷循环机较宽的温 度制冷范围刚好满足其要求。第三空气制冷设备可靠性高、维护方便,空气制冷装置 结构简单,可靠性高,安全性好,制冷剂可随时随地自由获得补充,不必担心泄漏问 题;另外空气制冷循环装置拆装、移动方便,无需回收制冷剂,便于维护。

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第2章

A320 空调系统介绍及工作原理

2.1 空调系统的组成与功用
为了使旅客和机组成员能够安全舒适地生存于座舱中,A320 系列飞机的空调系 统有两大主要功用:一是保证座舱有足够的新鲜空气,二是对座舱的温度和压力进行 控制。空调系统调节增压舱内的空气温度、清晰度和压力,使之保持在合适的水平。 气源系统从发动机压气机、APU 压气机或地面高压气源车向空调系统提供高压空气。 高压热空气经冷却、

图 2-1 空调系统总图
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调节后,供给机舱,然后经外流活门排出机外。在地面上,可通过地面低压空气 接口直接提供空调气到空调分配系统。 A320 型飞机的空调系统主要由区域温度控制系统、增压系统、电子设备通风系统及 货舱通风/加热系统组成。它们的主要作用为:通过控制空气流量来控制机舱压力及 换气,控制驾驶舱及客舱的温度,用于通风的客舱空气再循环。 1、区域温度控制系统 见图 2-2,从气源系统来的高压热引气,经过流量控制后,分别提供给两个独立 的空调组件。空调组件降低热引气的温度,减少含水量,分别提供相同温度的冷空气 到混合总管。为减少引气需求量,冷空气在混合总管内与客舱再循环空气混合。在两 个空调组件失效的情况下,紧急冲压空气进门口打开,提供紧急冲压空气进行飞机通 风或除烟。

图 2-2 区域温度控制系统

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空调气分配到三个主要区域,及驾驶舱、前客舱、后客舱,从混合总管出来的冷 空气,分别进入通向上述区域的管道。为获得精确的区域温度控制,需分别加入不同 流量的热引气。为保证热引气与冷空气混合,要调节热引气压力使其高于客舱气压。 空调气流量要求和各区域温度要求可以通过空调面板 30VU 上的流量选择旋钮 和温度选择旋钮输入。区域控制器吧最低的区域温度要求定为基本温度,将该信号和 流量要求传送给两个组件控制器。 组件控制器根据此信号, 分别控制相应的空调组件, 进行温度和流量调节。然后,区域控制器通过分别控制三个区域的配平空气活门,获 得相应区域的选定温度。 2、增压系统 见图 2-3,增压系统调节增压舱内的压力,确保使机组人员和乘客在安全和舒适 的座舱高度。座舱压力控制器(CPC)控制通过外流活门的开关程度,自动调节排出 机舱的空气量。

图 2-3 增压系统

如果自动系统失效, 可以通过客舱压力面板 25VU 上的模式选择旋钮 MODE SEL 转换到人工模式,使用人工垂直速度控制开关 MAN V/S CTL 直接控制外流活门。在 飞机后增压舱壁上,装有两个安全活门,以防止机舱与外界压力差过大。 3、电子设备通风系统 见图 2-4,电子设备通风系统确保电子设备架以及驾驶舱仪表板的适当通风。该 系统由电子设备通风计算机(AEVC)自动控制,根据外界温度和飞机构型(空中或 地面)不同,该系统在三种不同构型(关闭、打开和中间构型)下工作。 电子设备通风系统使用鼓气扇和排气扇使空气流动, 通风空气因构型而来自不同
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气源。 4、货舱通风/加热系统 见图 2-5,货舱通风系统给后货舱提供通风空气、通风空气来自客舱区域,通过 侧壁板后的开口到达后货舱。货舱通风系统使用排气扇抽吸空气,通风后的空气通过 外流活门排出机外。从 APU 引气管道来的热引气与客舱空气混合,然后传入货舱通风 系统,控制加

图 2-4 电子设备通风系统

入的热引气量即可提高货舱温度到选定水平。

图 2-5 货舱通风/加热系统

2.2 空调系统的分系统的组成与功用
空调系统分为分配管路、压力控制、设备冷却、加热、制冷及温度控制几个分系 统。
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1、分配管路 分配管路的主要作用为将调节过得空气送到飞机的两个舱区, 对客舱内的空气再 循环,为厨房和厕所通风和设备冷却。而分配管路由主分配管路,驾驶舱分配管路, 客舱分配管路,再循环系统,通风系统和设备冷却系统组成。 (1)主分配管路 主分配管路位于前货仓的后壁板内。 它将来自两个空调组件的调节空气通过客舱 壁板内的提升管路和头顶分配管路送到客舱。头顶分配管路位于客舱天花板内。 地面空调接头是用来当飞机停放在地面时由外部空调源为飞机空调系统供气。 在主分配管路舱内还装有混合室, 混合室的主要作用是将热空气同来自空调组件 的冷空气混合后再送到分配管路。需要注意的是混合室是用 V 型卡箍安装的,作用两 个混合室是不能够互换的。 (2)驾驶舱分配管路 驾驶舱分配管路的调节空气来自左组件,调节空气使用沿机身安装的管路,并且 与客舱的管路不同。 由于采用单独的分配管路, 驾驶员就可以单独控制驾驶舱的温度。 当左组件不工作时,驾驶舱分配管路也可以由右组件供气。 (3)客舱分配管路 客舱分配管路主要作用是将来自主分配管路的调节空气均匀的分配到客舱。首 先,来自主分配管路的调节空气进入安装在机体两侧侧壁板内的提升管路,由提升管 路送到天花板内的头顶分配管路。头顶分配管路有间隔的分布在客舱顶板的中央。此 后,空调供气进入分布在天花板和侧壁板上的扩散器和喷嘴。同时,前后厨房和厕所 的流通空气也由头顶分配管路输送。最后,调节空气在客舱内流通后通过地板上的格 栅进入再循环系统或排出机外。 (4)空气再循环系统 在没有地面空调源时,空调系统的气源来自气源系统,为了减少引气量,降低发 动机负载,空气再循环系统将客舱中大约 50%的空气经过过滤后再送回到主分配管 路。空气再循环系统位于前货仓后壁板的主分配管路舱内。再循环系统中主要由收集 管路,气滤,再循环风扇,单向活门等组成。再循环风扇将客舱内的空气抽出,通过 高效微粒空气滤以过滤掉空气中的灰尘等杂质。 单向活门用于防止主分配管路的空气 倒流入再循环系统。 2、设备冷却系统 设备冷却系统使用机舱内的空气为驾驶舱和电子舱的电子设备降温。 它由供气和 排气两个系统组成,每个系统中都有主用和备用两个风扇。设备冷却系统的空气流量 由低流量传感器探测,当供气或排气系统中的空气流量低或完全停止时,传感器将警 告信号发送到驾驶舱,提醒机组注意。机外排气活门有两个作用:正常时控制设备冷
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却空气的排气量。 3、压力控制 压力控制系统用于保持机内的客舱高度, 使机组和乘客处于安全舒适的气压环境 中。它主要包括压力控制,压力释放和压力指示警告三个子系统。压力控制系统子系 统通过调节外流活门的开度控制排出机外的空气量,从而控制舱内压力的大小。外流 活门开度越大,流出的空气量越大,客舱高度越高,机内空气压力越低;外流活门开 度减小则反之。这个子系统的主要部件有客舱压力控制组件,两部数字式客舱压力控 制器(简称 CPC) ,外流活门。 在飞机后下部外流活门的两侧安装有两个正释压活门。当外流活门失效关闭,客 舱客舱余压达到 8.95+/-0.15psi 时,正释压活门打开,将客舱内的空气排到机外,降 低客舱余压,保护飞机结构安全。当客舱压力回复正常时,正释压活门关闭。整释压 活门为机械装置,自动工作,并且与增压系统无任何交联,不需要机组操作。 飞机在特殊情况下可能会出现余压为负的情况,而这将会对飞机结构造成损伤, 所以在机身下部安装了负释压活门。当客舱余压低于-1.0psi 时,活门打开,调节内外 压力。与正释压活门相同,负释压活门同样为机械装置,自动工作,并且与增压系统 无任何交联,不需要机组操作。 在前后两个货仓中都装有货仓气压保险板。当座舱发生爆炸减压时,保险板两侧 的压差将保险板推出框架,机体上下两部分压差迅速平衡,避免损伤机体结构。 在前后货仓中还装有压力平衡活门。该部件有两个活门组成,当客舱增压时,空 气由其中一个流向货仓,而当客舱减压时,空气由另一个活门流出,这样就可以使货 仓内的压力与客舱保持一致。 最后我们来介绍一下客舱压力警告装置,当客舱高度高于 10,000 英尺时触发警 报,驾驶舱内会有警告喇叭响。机组可以通过按压“ALT HORN CUTOUT”按钮关 闭警告,当客场高度到达下一个警报高度时,喇叭会再次响起。 4、加温系统 加温系统提供热空气到舱门区域及货仓中,以防止结冰并提高舒适度。它分为三 个部分:前货仓加温,后货仓加温及门区加温。 为前货仓加温的热空气来自设备冷却系统排出的空气。 加温气流首先沿着前货仓 地板及侧壁板流动,之后进入分配总管内与客舱内循环空气混合。而后货仓的加温空 气来自客舱。客舱内的循环空气经过侧壁板下的格栅进入货仓的地板和侧壁板内,随 后经由外流活门排出机外。加温空气在货仓壁板内还能起到绝热的作用,避免货仓内 的热量经由蒙皮向机外传导。 加温系统中的门区加温是为了提高门区温度,避免区域低温。客舱内的两个进口 门加温采用空调的热空气,其加温管路通过柔性软管与空调系统的供气管路连接。其
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中左前登机门的加热空气来自驾驶舱空调分配管路。 离翼紧急逃离门的加温采用电加 温的方式,即在每个逃离门的内衬板,装饰板等位置安装电热毯。 5、制冷系统 制冷系统作为整个空调系统中的重要组成部分,它的主要功能包括:控制空调组 件(以下简称组件)的引气量;降低空气温度;控制组件出口空气的温度和湿度。制 冷系统的组成包括:空调/引气控制面板,流量控制关断活门,两级交换器,空气循 环机,冲压空气系统,低温限制系统和水分离系统。空调/引气控制面板用来指示和 控制冷却系统。 来自气源系统的引气首先经过流量控制关断活门, 由活门控制到达组件的引气流 量。该活门为电控气动活门,当组件选择电门位于 OFF 位时,由弹簧力保持在关位。 当电门置于 AUTO 或 HIGH 位置时,增压空气进入作动器,克服弹簧力,打开活门, 引气经过流量控制后就到达主级热交换器。 冲压空气系统用于控制流过主级和次级热交换器的冲压空气气流。 冲压空气系统 有三种工作模式:地面,飞行(襟翼未收上) ,飞行(襟翼收上) 。在当飞处于地面模 式时, 冲压空气进口门全开, 使冲压空气进气量达到最大, 进口折流门处于全伸出位, 以阻挡冰雪等外来物进入内部管道。 当飞机在地面停放时并没有迎面气流形成冲压空 气,所以此时的气流完全由空气循环机中的涡轮带动风扇形成的。当工作在襟翼未收 上为时,进口门及折流门都处于打开为。当襟翼完全收上时,进口门的开度受冲压空 气控制器控制。冲压空气控制器收集来自 ACM 压气机出口的温度,当温度过高时则 增加进口门开度,增大冲压空气进气量;温度过低时则关小进口门。如果在飞行过程 中对应的空调组件关闭,则冲压空气进口门也将关闭,以减小阻力。 主级热交换器将来自引气系统空气与来自机外的冲压空气进行第一次热交换后 送到空气循环机(以下简称 ACM) 。 A320 系列飞机采用三轮空气轴承式空气循环机。其中三轮是指压气机,涡轮和 叶轮风扇。ACM 的作用是降低空气温度。由于 ACM 内部的三轮式设计为高速旋转 部件, 所以采用了空气轴承的方式, 以降低摩擦力。 需要注意的是不能反向转动 ACM 内部的轮轴,这样会损坏口气轴承。 次级热交换的功能与主级热交换器的功能类似,将从 ACM 压气机出口的增压空 气与冲压空气进行热交换,有冲压空气带走热量,降低增压空气的温度。 低温限制系统用于监控进入水分离器的空气温度不低于 35℉,以避免进入水分 离器的水分结冰。它主要包括温度探测器,控制器和活门三个部分。探测器探测水分 离器内部温度,当温度低于 34℉时,发送信号到控制器,控制器打开活门,当温度 高于 36℉时,则关闭活门,在 34℉到 36℉之间时,控制器不发送信号到活门。

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2.3 空调系统的工作原理
本节具体对空客 A320 的座舱空气温度调节系统作具体的描述: 空调系统能够保证不断地提供新鲜空气并能在驾驶舱, 前客舱和后客舱这三个区 域保持恒定的选择温度。主要是通过对进入客舱内部的空气进行调温,而进入客舱的 空气是由冷气和引气混合到合适的温度来调节的。 空调系统中比较复杂的就是得到调 温调湿的冷空气。所以首先来介绍如何得到调节好的冷空气。 从引气到调温调湿的冷空气的工作过程: 组件流量控制活门:从系统得到的高温高压空气,通过组件流量控制活门,由组 件控制器的指令控制组件流量活门而自动调节空气流量。如果组件压缩机过热,例如 230℃(446° F)则组件流量控制活门气动关闭。(注意:从组件流量控制活门下游来 的部分热空气送到热空气压力调节活门。 在发动机启动过程中两个组件流量控制活门 自动关闭,在第一台发动机启动好之后 30 秒重新打开。) 空调组件:从组件活门出来的经过流量控制的空气进入空调组件(A320 有两个 空调组件),然后空气通过主件中的几个步骤, 引气经过主热交换器,然后到压缩机。 空气在主热交换器中被冷却,然后经过加热器、冷凝器和水分离器,水分离器用来把 从涡轮空气来的空气中的水分子清除掉。空气在涡轮部分要膨胀,这使得涡轮的排气 温度非常低。涡轮带动压缩机和冷却空气风扇。而得到经过调温,调湿的冷空气.其中 有两个步骤是是热空气通过散热器进行热交换 ,在交换器四周是高空中的冷空气,通 过在机腹有两个相连同的开口舱,把高空的冷空气引入对空气进行降温. 组件控制器 还控制防冰活门,为了防止组件冷凝器中形成冰,防冰活门会自动打开。一旦组件控 制器完全失效,防冰活门会气动控制组件出口温度(到混合器)为 15℃(59° F) 。 旁通活门:旁通活门是电控的,用来通过增加热空气调节组件出口温度。冲压空气进 口和冲压空气出口叶片用来调节通过热交换器的空气流量。要增加冷却,冲压空气叶 片会开大些,旁通活门会关小些。要增加温度,冲压空气叶片关小些,旁通活门开大 些。起飞和着陆过程中,冲压空气进口叶片完全关闭以防止外来物进去。 主件控制器:组件控制器主要用来控制组件流量控制活门何旁通活门,每个组件 控制器能跟据从区域控制器来的所需信号对相应的组件进行基本的温度和流量调节。 组件控制器同样也控制着进出给散热器散热的空气流量.以达到得到相应温度的冷空 气.(注意在起飞降落阶段控制进出散热器部位空气的两个开口舱不允许打开的)。 总结: 如果把这一过程简单化,可以把除了组件控制器以外的部分和为空调组件. 即热空气通过空调组件得到调温调湿的冷空气。 从空调系统得到的冷空气要经过与引气进行相应的混合, 然后才可以输送到客舱 进行客舱的温度调节。

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图 2-6 冷热空气混合调节座舱温度

图 2-6 为冷热空气混合调节座舱温度的基本原理图,由图可以得到: 混合器:由两个空调组件出来的调节好的空气在混合器里经过混合,然后再送往 各个座舱。混合器也可用于当其中一个空调组件发生故障的时候,可以把另外一个组 件的空气分送给三个座舱。如果两个组件全部出现故障, (失效或者冒烟)混合器可 以临时的把紧急冲压空气引入空调系统,代替从空调组件中出来的空气。 紧急冲压空气:在紧急情况下向飞机的通风空气提供外界空气。 区域温度:驾驶舱,前客舱和后客舱这三个称为区域温度。从混合器输出的空气 就分成三个部分分别输送到这三个区域温度。 区域控制器:根据温度传感器和温度选择器来选择合适的座舱温度,然后把信号 发给组件控制器,进行温度调节。所以温度调节是自动的。在 A320 中每一个控制器 包括一个主计算机和一个电控的独立的辅助计算机, 当主计算机故障时辅助计算机能 作为备用。 调整空气活门: 能把从混合器出来的调节好的空气和热空气按一定比例混合得到 需要的温度输送到需要调节的区域温度。 总结:空气温度调节系统的最基本的原理就是控制进入座舱空气的温度,也就是 调节相应的进入座舱的冷、热空气的混合比例,达到对座舱温度的合理调节。

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第3章

空调组件(PACK)的超温故障分析

A320 型飞机的空调系统主要由区域温度控制系统、增压系统、电子设备通风系 统及货舱通风/加热系统组成。本章阐述了区域温度控制系统中的核心———空调组 件(PACK)的工作原理以及关于超温故障的简要分析。

3.1 PACK 组成及工作原理
A320 型飞机装有两套构造完全一样、可同时或独立工作的 PACK。PACK 组件 的作用是将气源系统提供的高压、高温引气转变为低温、低压可供座舱温度调节之用 的“ 冷”空气。 3.1.1 PACK 的组成 PACK 组件是由流量控制活门、热交换器、空气循环机、冷凝器、再加热器、旁 通活门、防冰活门、水分离器以及对 PACK 组件进行监控的多个传感器和 PACK 计 算机组成。以上部件除 PACK 控制器外,都安装于空调舱内。 3.1.2 PACK 的工作原理 通过流量控制活门的热引气,先后经过初级热交换器、ACM 的压气机部分、主 热交换器、再加热器、冷凝器、水分离器、再加热器、ACM 的涡轮部分、冷凝器进 行热交换和压缩膨胀做功将原先进入 PACK 前的高温、高压热空气转变为温度较低、 压力略大于座舱压力的可供进行座舱温度调节的“冷”空气。 (1)流量控制 流量控制活门(FCV)安装在整个 PACK 组件的上游,为电控气动的蝶型活门, 它受 PACK 控制器的控制, 调节通过 PACK 组件的热空气流量和压力。在 FCV 的下游 安装了一个压力传感器,该传感器通过比对通过 FCV 热空气的压力和环境气体的压 力将一个电信号传送给 PACK 控制器, 从而使 PACK 控制器计算出流过 FCV 的热空气 流量。 (2)空气冷却 PACK 组件中大部分部件都是因为此目的而安装的。 初级热交换器、 主热交换器、 ACM、再加热器、冷凝器、水分离器都是用来将进入 PACK 的高温气体进行空气循环、 热交换从而达到冷却热空气的目的。 (3)温度控制 温度控制的作用就是控制 PACK 出口的温度,使 PACK 出口的空气温度能够满 足客舱温度调节的需要。它的这一功能主要由旁通活门、防冰活门、冲压空气进出口
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门、多个传感器和 PACK 控制器来实现。 3.2 PACK 超温故障分析与排除 PACK 组件作为空调系统的核心, 其工作的正常与否关系到整个空调系统能否正 常运行。如果出现单 PACK 故障,飞机将限制高度飞行,而在空中如果出现双 PACK 均不能正常工作的话,飞机则要紧急下降高度。因此,作为机务维护人员,对 PACK 故障的及时排除就显得尤为重要。在日常维护时发现,PACK 故障出现频率较高,尤 以超温故障为最,而在排此故障时,工作量巨大,这对准确判断故障就提出了更高的 要求。 3.2.1 故障的分类 PACK 超温故障根据超温位置不同可分为压气机超温故障和 PACK 出口超温故障。 而根据超温的真实与否,又有真假超温故障之分。由于由线路、传感器或计算机故障 所引起的假信号、假超温情况在日常维护中较少出现,一般更换 PACK 控制器或传感 器就可以排除。主要探讨的是压气机超温故障和 PACK 出口超温故障。 3.2.2 故障的分析 (1)压气机出口超温故障 该故障是 PACK 系统中最常见的故障,当压气机出口温度超过 230℃四次,或压 气机温度超过 260℃,此故障被激发,显示在电子中央监控器(ECAM)上。此故障 的原因可能是 PACK 组件中热交换器、 ACM 的性能下降, 也可能是 FCV 的开度过大, 或者是冲压进出口门的开度小等原因引起。为了准确判断故障的原因,应该充分了解 故障的情况。 中央故障显示系统 (CFDS) , 会在每次超温故障发生之后记录故障信息。 飞机综合数据系统(AIDS) ,会在故障发生时自动记录一份环境控制系统( ECS)报 告。ECS 报告中记录了故障发生时,FCV 的流量,各个温度传感器所获得的温度, 旁通活门的开度, 冲压空气进出口门的开度等很多重要信息。 在有些情况下, 当 PACK 超温时,CFDS 上会有相应的故障信息,比如,ACM 或进出口作动筒。这时,在确 认故障后,可以根据 CFDS 上的信息,更换相应的进口、出口作动筒或 ACM。但还 有很多情况下, CFDS 上没有提供故障信息, 这就需要根据 ECS 报告中的数据来分析 故障。PACK 组件在设计时,已经考虑到超温情况的存在,在超温前( 接近上限温 度前) ,提供了多种防止超温的措施(如表 3-1) 。 检查 CFDS 上有无信息, 如有, 根据 CFDS 上的信息排故。 当 CFDS 上无信息时, 也要检查 ECS 报告。因为 PACK 出口温度要达到 95℃才能激发警告,因此,只可能 是从旁通活门或防冰活门过来的热引气才能使 PACK 出口温度超温。 首先, 检查故障

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时旁通活门的位置(在 ECS 报告上) ,如果活门位置不在关闭位,可以判断此超温故 障与旁通活门或控制它的 PACK 控制器有关。 此类故障多数情况下并非由旁通活门引 起,而是因为防冰活门未关造成的。防冰活门不正常打开的原因有两点,一是活门故 障,二是控制防冰活门的 气动传感器故障。更换防冰活门或气动传感器可以排除此故障[2]。
表 3-1.防止超温措施

压气机温度(℃) 180 以下 180-220 220-222.5 222.5 以上 在 230 时 在 260 时

采取措施 正常工作 减小关闭冲压进气口 冲压空气进口不再关闭 开(地面 100%,空中 70%) 气动温度传感器开始关闭 FCV 警告产生

3.3 故障树
造成 PACK 超温故障的原因: 压气机出口超温故障; PACK 组件热交换器、 ACM 的性能下降;FCV 的开度过大;冲压进出口门的开度小;PACK 出口超温故障;防冰 活门未关;旁通活门故障;控制旁通活门的 PACK 控制器故障。

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PACK超温故障

压气机出口超温故障

PACK出口超温故障

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X1:PACK 组件热交换器、ACM 的性能下降 X3:冲压进出口门的开度小 X5:旁通活门故障 故障

X2:FCV 的开度过大 X4:防冰活门未关 X6:控制旁通活门的 PACK 控制器

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第4章

A320 空调系统常见故障维护

A320 飞机空调故障具有多发性、重复性、复杂性,据有关部门统计,这个系统 的年故障总数占整个飞机故障的 1/3 还多。虽然空调系统的故障一般不会影响到飞机 的安全飞行,但为了乘客与飞行员的舒适性,维护人员都必须花费大量的精力及维护 排除空调系统的故障。 空调系统遍布飞机驾驶舱、 客舱、 货舱和电子设备舱等, 管路、 部件、系统结构繁多,在使用的过程中,容易出现各种各样的故障。由于其系统和结 构的复杂性,对其故障的查找也变得相当繁琐。本章根据航线机务人员的经验,选取 了常见的空调系统的故障进行了分析。

4.1 驾驶舱或客舱温度过高
驾驶舱和客舱温度控制系统控制驾驶舱和客舱的温度,客舱分为前客舱和后客 舱。热空气掺混系统将热空气渗混到各个单独的区域,以实现驾驶舱、前客舱和后客 舱不同的温度设定。空调组件过热警告:压气机出口温度超过230℃(出现四次)或 260℃、组件出口温度超过90℃。空调面板客舱温度旋钮选择客舱温度的范围:18~ 30℃,旋钮中间的温度为24℃。 通过相应航班的 PFR 和 ECS 报告中确定相关故障信息,系统会指出产生故障的 部件,可以参照相应的 TSM 进行排故。如果没有相应的 ECS 报告,PFR 和温度测试 也正常,则此类故障可能是由空调组件或者热空气掺混系统的故障引起。判断空调组 件是否故障一般采用对比法,即空调组件一般都是成对存在,可以通过关闭其中一组 件,观测另一组件的方法来对比是否出现了故障。热空气掺混系统是否故障,可以通 过关闭和接通空气调节系统,观测驾驶舱/客舱温度变化来进行判断。若关闭和接通 空气调节系统驾驶舱和客舱的温度变化不大,则说明空气调节系统出现了问题[1]。 对于空调组件的故障,出口温度高,冲压空气出口集气腔以及其前后连接的波纹 管容易在应力的条件下产生裂纹或者和破损,致使空气混合比例出现问题,这些情况 会导致空调组件的出口温度高。同时,空气循环机(ACM)卡阻导致的冲压空气风 扇不运转、进气口吸入异物导致的热交换器堵塞或者出口集气腔破损,都会使冲压空 气的风力变小从而导致温度过高。 如果驾驶舱和客舱温度在地面正常, 但在空中过高, 原因可能是空调组件连接的波纹管破损。在空中由于内外压差较大,破损部位开度变 大,漏气增大,影响温度调节,这种情况在地面进行检测的时候不易出现。对于热空 气掺混系统故障分为单个区域和多个区域出现温度高的情况。 例:天津航空 9989 飞机空中机组反映驾驶舱和客舱温度高,温度调节不下来, 过站因 ECAM 上无任何信息指示,打印 PFR 航后报告无相应故障报告,故不影响飞
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机的放行。过站依据 AMM-31-37-21 AIDS-ECS REPORTS 完成空调性能测试。若 ECS REPORTS 报告数据正常,则应判断是空调组件故障,还是热空气掺混系统故障,检 查组件出口温度,判断组件是否工作正常,在地面可断开区域温度控制器四个跳 开关,再接通双组件,两组件流量稳定在 0.56KG/S,进行同流量比较空调组件的 工作。重点检查:冲压空气出口集气腔破损,集气腔前后连接的波纹管,及空调 组件出口的波纹管。 驾驶舱/客舱表现为空中温度高、地面正常,重点检查空调 组件出口的波纹管是否漏气。这种故障在地面由于漏气较少,表现不明显,而在空 中由于内外压差变大,从而漏气变大,影响温度调节。对于热空气掺混系统故障, 若是单个区域温度高:重点检查空调组件出口的波纹管是否漏气,驾驶舱/客舱温 度传感器的格栅堵塞,掺混活门的工作(参考 TSM21-63-00-810-822);若是多个区 域温度高,重点检查热空气压力调节活门(参考 TSM21-63-00-810-821)。 空调系统主要 AIDS-ECS REPORTS<19>参数

Value PD PF TPO COT TW TP PBV RI RO TAT SC1 SC2 SC3 PT WB PSI KG/SEC DEG. C DEG. C DEG. C DEG. C % % % DEG. C DEG. C DEG. C DEG. C BAR KG/SEC

Content Description PRECOOLER ENG INLET PRESS PACK FLOW PRECOOLER ENG OUTLET TEMP PACK COMPR. OUTLET TEMPERATURE PACK WATER EXTR. TEMPERATURE PACK OUTLET TEMPERATURE PACK BYPASS VALVE POSITION PACK RAM AIR INLET POSITION PACK RAM AIR OUTLET POSITION TOTAL AIR TEMPERATURE SELECTED CKPT COMPT TEMP SEL FWD CAB COMPT TEMP SEL AFT CAB COMPT TEMP BLEED AIR PRESSURE BLEED AIR FLOW

4.2 客舱异味故障分析与排除
客舱出现滑油味多是由于辅助动力装置(APU)的内漏或外漏滑油引起的,滑油 味道通过空调引气进入到客舱中,造成外漏的原因可能为 APU 余油口盖松动导致滑 油外溢; APU 部件连接出现裂纹或者松动导致的滑油外漏。 脱开引气控制活门 (BCV) ,
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对引气管道内检查可以确定是否是出现内漏。有些客舱滑油味在地面、起飞和下降阶 段会出现,而在巡航时没有。原因是 APU 轻度漏油,在地面使用空调后,滑油可能 会残留到空调舱制冷的管路中,而在巡航时空调是加热功能模式,由于没有经过制冷 管路,滑油味不出现。有的客舱异味是由于渗漏的液压油、防冰液等沿着机腹,通过 APU 进气口吸入而导致[2]客舱出现焦糊味的原因可能是电器设备因过热而烧焦发出 的味道,比如继电器过载,线路短路,或是客舱的烤箱使用不当导致的。应根据机组 反映的详细情况或故障信息来判断异味产生的原因,并进行相关的排故[5]。 客舱中的其他的异味则可能是货舱中的货运海鲜水或者其他有异味的货物泄漏 产生气体通过空气再循环系统进入到客舱中, 需要对再循环风扇附近的货舱地板进行 检查。 在排除故障之后,还需要对污染的引气管路和空调系统部件进行清洁,用清洁的 气源将系统中残留的异味给除去。客舱循环风扇气滤长期使用后会很脏,定期更换前 可能已经有异味,需要检查并视情更换。 例:某日航班机组反映客舱有滑油异味,需向机组了解和判断客舱异味的触发时 机和类型,若滑油异味在地面和空中都出现,可判断为 APU 和发动机引气所引气,此 时应重点检查发动机滑油消耗量及是否有鸟击等外来物吸入发动机所致,观察 APU 尾舱是否有滑油滴漏的痕迹。客舱滑油异味多数是由 APU 内漏或外露滑油所引起的, 除检查 APU 滑油量外还需依据 TSM21-00-00-810-801 对 APU 余油口、进气口、IGV 叶 片进行检查,必要时还需对负载压气机叶片进行孔探检查。由此判断此故障是否为 APU 所致,如确定为 APU 所致,可依据 MEL49-00-01 按 APU 整体失效保留,避免使用 APU 引气。

4.3 流量控制活门故障分析与维护
1、流量控制活门非正常关闭或打不开 流量控制活门由电控气动,活门上装有一个步进马达和一个关断电磁阀组成。活 门通过电磁阀通电关闭。当电磁阀断电时,在气压作动下活门打开。组件控制器通过 控制步进马达的开度进行组件流量的调节。由此可知,流量活门关闭的原因分别有电 控关闭和气动关闭。导致电控关闭的可能有:活门按钮电门置 OFF 位、发动机防火 按钮释放、发动机开车、水上迫降按钮接通。气动关闭的原因则有:气源不足或压气 机过热。若是由电控电路引起,可拔出组件流量控制及指示的跳开关,以使电磁线圈 断电,此时只要有气压,流量活门将肯定打开。否则,就是由气动原因引起的。控制 活门打开腔的压力大小的气路有两路: 一路是有步进马达控制的活门开度大小的放气 路;另一路则是压气机过热的放气路。首先从流量活门上拆下压力管路,确认活门上 游的确有气压存在,然后检查压气机过热管路是否有渗漏,以及过热传感器是否已打
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开通气。但在拆装流量控制活门时,经常只将气动过热传感器一端的导管接头拆下, 而重新安装时接头处恢复不好造成漏气,导致活门打不开,所以,建议也将整个传感 器拆下。如果在检查中发现压气机过热管路已漏气或过热传感器已打开通气,此时出 气量虽然非常小,但还是足以放掉流量活门打开腔的气压,从而导致活门打不开。如 果无任何漏气现象,则该故障应该是由于步进马达放气路引起的,这时只有更换流量 控制活门了[4]。 2、流量控制活门的开度不够 此类故障比较容易判断。较简单的方法是:接通 APU 引气,然后接通所需要测 试的空调组件,待组件工作稳定后,如果 FCV 壳体上的位置指示器是在全开位,说 明活门的工作是正常的。另外,当空调组件工作稳定而且驾驶舱以及客舱的温度都稳

定后,接通热空气电门,然后再将三个区域温度控制开关扳到全热位,组件流量也相 应增大,如果增加量为 0.2~0.3kg/s,则说明流量控制活门的开度基本正常。此外, 对连接在 FCV 作动腔上的压缩机出口过热温度传感器检查,如果传感器或软管出现 漏气,也会使 FCV 开度过小。此时可断开活门一端的软管,并用堵盖堵住接头,这 样便可以进行故障隔离。

4.4 电子设备通风系统故障
电子设备通风系统为电子设备舱内的计算机、驾驶舱内的仪表和跳开关面板的 附件提供冷却。电子设备通风系统正常工作状态有三种构型: 1、开路循环构型:当飞机在地面,且油门杆不在起飞位,蒙皮温度传感器所测的 外界温度大于 12 摄氏度。蒙皮进口和出口活门全开。冷却空气为外界大气,对飞机
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部件冷却后排出机外。 2、闭路循环构型:当飞机在地面且蒙皮温度低于 9 摄氏度时,或者飞机在空中且蒙 皮温度低于 32 摄氏度时,蒙皮进口和出口活门关闭,冷却空气为电子舱内空气,通 过蒙皮热交换器循环,部分空气排入前货舱地板下。 3、 半开路循环构型,当飞机在地面油门杆在起飞位,且蒙皮温度高于 35 摄氏 度,或者飞机在空中,且蒙皮温度高于 35 摄氏度。蒙皮进口活门关闭,蒙皮出口活 门半开。冷却空气为电子舱内空气,通过蒙皮热交换器循环,部分空气排出机外, 部分空气排入前货舱地板下。 例:某日天航 A320 9948 飞机过站 ECAM 警告 VENT AVNCS SYS FAULT 信息,首先应 先 查 看 本 机 PFR 观 察 是 否 有 相 关 的 故 障 记 录 , 进 入 CFDS-SYSTEM REPORTS-CONDITION-AEVC,进入 AEVC(电子舱通风计算机)内的故障报告,AEVC 为 Ⅱ型计算机,每次发生地/空模式转换后会抹除之前记录的故障信息,所以一旦发现故

障,应及时进入 CFDS 查阅 AEVC 的上一航段故障信息,防止记录丢失。若无相应历史 记录,则进入 TEST 界面对 AEVC 进行测试,大约两分钟后会出现测试报告,若显示 TEST OK,ECAM 上信息消失,则直接放行飞机,航后继续观察,若报告显示故障指 向 AEVC,则依据 MEL21-26-10 放行;若故障指向蒙皮热交换进口旁通活门,则依据 MEL21-26-03 放行;若故障指向蒙皮热交换出口旁通活门,则依据 MEL21-26-06 放 行。

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4.5 座舱压力不能保持
座舱增压控制系统包括 2 个 CPC(座舱压力控制器) 、1 个外流活门和 2 个安全活 门。系统工作方式分为自动方式和人工方式。 1、自动控制方式:两个 CPC 自动转换,每次落地后 70 秒或系统失效,外流活门 由电动马达驱动,活门位置信号通过工作的控制器传输给 ECAM。 2、人工增压控制方式:外流活门由人工马达驱动,活门位置信号和压力信号通 过 CPC1 反馈给 ECAM。 飞机巡航时座舱高度最大为 8000 英尺,超过 8800 英尺时 ECAM 上的绿色数字闪 动,当座舱高度高于 9550 英尺时 ECAM 上出现红色数字,触发 CAB PR EXCESS CAB ALT 信息。 座舱增压系统可靠性较高,导致座舱压力不能保持的故障较少,多数由于其他系 统导致座舱压力不能保持的情况较多,当座舱压力不能保持时,主要判断为 CPC,外 流活门等部件,若触发 CAB PR EXCESS CAB ALT 信息,座舱压力不能保持,其主要因 素在于空调舱管路漏气、引气系统存在漏气,蒙皮损伤或客舱、货仓封严等方面,可 依据 TSM21-31-00-810-809 进行排故工作。

4.6 气滤及类气滤部件的故障分析与维护
4.6.1 气路堵塞 A320 飞机的空调系统,为了过滤引气中的灰尘和杂质,以及为了降低引气温度 而进行的热交换,在飞机的许多部位和部件中都安装了气滤或热交换器,为了进行充 分的热交换,在热交换器内部装有很多细密的隔栅,空气流经它们时,所携带的灰尘 及杂质被隔离而吸附于其上,因此称其为类气滤部件。由于气滤及类气滤部件普遍工 作在高温环境中,停留在其上的灰尘杂质通常会被烧结,日积月累,便造成气路的堵 塞。对于这种堵塞,用水洗难以清除,只有超声波才可以将其彻底清洗干净。因此, 当堵塞发生时,只有换件。 最常见的故障是空调的主次热交换器由于堵塞,导致空调的热交换效率严重下 降,空调各部件工作正常,但空调出口温度高达 15℃到 25℃,客舱温度难以调节下 来,此时只有更换主次热交换器。主次热交换器的计划更换时间是 3C 检,但鉴于中 国的环境状况,大多数航空公司已将其提前到 2C 检甚至更早。在航线维护中,只要 发现空调出口温度高,而其他部件参数均正常,便可怀疑主次热交换器性能下降,这 时,可以到质检部门查问主次热交换器装机时间,如果时间确实比较长,便可以考虑 更换之。

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4.6.2 再加热器及冷凝器的堵塞及内漏 虽然主次热交换器已经为其隔离了不少灰尘杂质,但由于再加热器隔栅较密,流 经它的又是高流速的压缩空气,导致其更易出现变形堵塞,引起空调组件过热。所以 它的非计划性更换更多,更频繁。当再加热器出现堵塞时,常会伴随空气压缩机 (ACM)启动比较困难,转速偏低,冲压空气排气量较小等。有人会根据这种现象 而误换 ACM。造成这种现象的主要原因是由于再加热器的堵塞会使得 ACM 涡轮进 口压力偏低,影响了 ACM 的正常工作。同时 ACM 空气轴承的压力也来自于涡轮进 口,较低的空气压力会使 ACM 转动力矩比较大,时间长了也会导致 ACM 的损坏。 所以在航线维护工作中,应通过测试 ACM 转动力矩的办法来给出准确的判断。冷凝 器虽然不易堵塞,但和再加热器一样,它的内部隔栅容易出现裂纹和穿孔,造成冷空 气和热空气的混掺,降低空调的效率,而且,由于它位于空调组件的出口,热空气的 混掺会非常明显的影响组件的出口温度。所以,当组件出口温度高,而主次热交换器 装机时间并不长时,便可以考虑冷凝器的故障。另外,由于再加热器及冷凝器壳体属 于焊接件,在焊接处常会出现裂纹,导致漏气,所以在定检维护中应加强对它们的检 查。在空调系统中,由于气滤堵塞还会引发流量控制活门(FCV)故障。 在 A320 飞机上,还有很多其他的气滤。电子舱通风空气的两个气滤是两 A 检更 换一次,更换方便,更换周期短,很少有由它堵塞引起的故障。再循环风扇气滤位于 前货舱后部,用于过滤客舱循环空气,也很少有非计划更换。而水箱增压空气管道上 的气滤出现非计划更换的机会则较大。当出现加水后,水箱增压缓慢,客舱迟迟不供 水,而各加水服务面板活门已正常关闭,这时不要急于怀疑水箱增压空气减压活门故 障,而应先检查该气滤是否堵塞。

4.7 空调系统其他故障分析与维护
在空调系统中,最困难的是引气渗漏探测环路的测量,该环路由于性能下降,经 常会给出大翼或 APU 引气渗漏的假警告,从而引起 APU 引气的自动关断。由于该环 路数量多,分布范围广,即使按 TSM 采用二分法测量,其工作量也极为巨大。根据 经验,可舍弃严格二分法,而采用就近断开测量的办法,每拆开一个盖板可断开往返 环路的两个接头,例如,对于"L WING LOOP A"信息,可拆开翼根的 621AB 盖板, 分两次断开 21HF 和 81HF,28HF 和 29HF 两个接头进行测量, 即可以判断出故障环路 在大翼还是在空调舱,从而减少打开盖板数量。有人会根据冲压空气出口气流量小而 导致 ACM 的误换,其实,ACM 的故障都有先兆,像组件过热,有糊味,有异常声 响等。而且,如果 ACM 故障,一般都会有 CFDS 信息,通过空调温度控制测试,也 可以对其进行有效测试。另外,由于空调及引气系统由许多管路连接而成,而且,这 两个系统的大多数活门是电控气动操作,管接头的连接不好或封圈老化,就会导致引
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气渗漏,致使空调效率低,引发一些活门控制失效等故障。所以,在定检维护和排故 工作中,一定要注意检查管接头的连接情况,防止渗漏的发生。 要排除一个故障,首先我们要对故障现象有一定的了解,而对于空调冷却系统故 障,由于整套系统工作的内外部环境变化较大和计算机监控能力的不足,所以故障定 位较为困难,这就促使我们要去寻找更多的数据去分析、判断。真正的排故是建立在 经验的积累之上的,没有一个良好的故障总结机制,是不能够使排故工作做好的,完 成了一个良好的总结之后才能说真正的排完了故障。 这也将对以后的排故工作起到事 半功倍的效果。 在进行 A320 飞机空调系统的维护工作中, 碰到的故障现象和原因是多种多样的。 这就要求维护人员必须熟练掌握空调以及相关系统的原理,根据故障具体表象,综合 考虑各种可能因素,善用逻辑推理的方法,不断总结经验和借鉴别人的实践经验,结 合手册进行排故。

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第5章

总结

本文介绍 A320 飞机空调系统的组成和其工作原理,收集一些有关 A320 飞机空 调系统的故障实例,分析和总结了 A320 空调系统的最主要故障原因及解决方案。毕 业论文的完成过程给了我难忘的回忆。我从资料的收集中,掌握了很多关于 A320 空 调系统各个方面的知识,让我对我所学过的知识有所巩固和提高,并且让我对 A320 空调系统常见故障和排故程序有所了解。 本次毕业设计,由于基础知识不够扎实,导致自己在进行设计的前期遇到了种种 困难,但在徐老师和同学的热情帮助下逐渐掌握了学习的方法。在本次毕业设计中, 我对 A320 飞机空调系统有了一个详细的认识,这将有利于以后的实际工作。除了知 识性的东西以外,在面对飞机故障的时候,我们应该沉着思考,而不是贸然动手。我 们应该清楚的了解故障相关的系统和导致该故障的原因,才能做到事半功倍。整个论 文完成的过程就是增知识、长见识的过程,使我对今后从事这方面的维护工作有了初 步的认识和了解。

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参考文献
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值此论文完成之际,谨向曾经关心、帮助、和支持过我的老师、同事和朋友致以 我最真诚的谢意。 本文是在导师的悉心指导下完成的。 由于我已经毕业参加工作了, 平时工作很忙, 有的时候为了排故通宵在工作,没有那么多空闲时间,因此我只能利用休息时间来做 毕设,时间真的很紧,而且我觉得压力挺大的。毕竟我不在学校,不能及时地与辅导 老师相沟通,缺少同学们之间的交流,还有查找资料十分不方便。但是经过自己几个 月的不懈努力,还有在老师的帮助下,一次次耐心指导我,给我指明了方向,最终我 还是按期完成了毕业设计,在此我衷心的感谢老师给予我的帮助与指导。我在这里向 老师说声:谢谢您! 回想起做毕设的过程,我觉得真的挺艰辛的,工作不能耽误了,还得利用休息时 间搜集材料做毕设,这个过程给我留下了深刻的印象,终生难忘啊!还有在做毕设的 过程中,我又学到了许多以前不知道或不太明白的知识,自己领会了不少的东西,对 空调这个系统的工作与原理有了更深入的了解,为我今后的工作打下了坚实的基础。 最后感谢在百忙之中抽空评阅本文的各位导师!

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附件一

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毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书

继续教育 学院 飞行器动力工程专业 专业学号: 12113015 课 题:A320 飞机空调系统工作原理与维护分析

完成期限:自 2015 年 7 月 10 日至 2015 年 10 月 10 日

学生姓名: 指导教师: 院 长:

司宇 徐美健

批准日期:

一、课题的目的与意义 空调系统是飞机的重要系统之一,也是各类故障的高发区域,保证空调系统稳 定的工作是确保飞机良好环境的基础。如何迅速地查找故障和正确地判断故障的原因 是一个机务工作者直接所需要面对的问题。本课题研究了 A320 机型空调系统的工作 原理,并结合 A320 空调系统的典型故障进行分析。 当我们在工作中遇到空调系统地故障时,使我们能够充分的结合手册和一些排 故的经验,迅速判断故障原因,利用理论作为基础,深入分析故障现象,快速的排除 故障,节约排故时间,提高飞机空调系统的可靠性,促进整个机队的维护水平。 二、课题在专业技术上的要求和具体的量化指标(包括外文资料翻译、论文的字 数、完成期限等) 1、 论文主要针对 A320 空调系统典型故障的分析,并结合手册和一些排故的经 验有效的排查故障; 2、翻译(原文及译文) ,其中中文部不少于 2000 字,应按指定的外文翻译资料 翻译,并且应在毕业设计(论文)开始后两周内完成; 3、论文正文部分字数应不少于 10000 字; 4、论文完成期限:自 2015 年 7 月 10 日至 2015 年 10 月 10 日。 三、课题完成后应提交的文本、计算、图表、实验报告等清单 1、毕业设计论文文本及中文和英文摘要(纸质和电子版) ; 2、外文资料翻译(原文及译文) 。 四、主要参考文献与资料
[17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] 刁雄. A320 飞机空调系统故障的分析与处理[J]. 航空维修与工程,2004 年 姚捷. A320 飞机空调/引气系统常见故障[J]. 江苏航空,2010 年 沈燕良. 飞机系统原理[M]. 国防工业出版社,2007 年 伊恩·莫伊尔·阿伦·西布里奇. 飞机系统[M]. 航空工业出版社,2011 年 朱春玲. 飞行器环境控制与安全救生[M]. 北京航空航天大学出版社,2006 年 李庆杰. A320 机型空调系统故障原因分析[J]. 民航科技,20111 年 黄传勇,胡焱,彭卫东. A320 飞机系统[M]. 中国民航飞行学院,2010 年 刘永健. A320 空调/引气系统故障浅析[J]. 航空维修与工程,20004 年 高松. A320 型飞机 PACK 工作原理及超温故障分析[J]. 航空维修工程,2004 年 吴克成. A320 系列飞机空调功能概述及过热故障分析[J]. 民航科技,2005 年 宋静波. 飞机构造基础[M]. 航空工业出版社,2004 年 贾宝惠,高蕾,杜宜东. 基于 FTA 的飞机空调系统安全性分析[J]. 航空维修工程,2010 年 陆晶文. 浅析飞机空调系统[J]. 中国科技信息,2010 年 Airbus 320 Airbus 320 Airbus 320 Aircraft Maintenance Manual 飞机维修手册 Fault Isolation Manual 故障隔离手册 Trouble Shooting Manual 排故手册

附件二 中国民航大学毕业设计(论文)开题报告





司宇

班 级

120113





121130151 徐美健

课题名称

A320 飞机空调系统原理和故障分析

指导教师

一、课题的目的和意义 空调系统是飞机的重要系统之一,也是各类故障的高发区域,保证空调系统稳定 的工作是确保飞机良好环境的基础。如何迅速地查找故障和正确地判断故障的原因是 一个机务工作者直接所需要面对的问题。本课题研究了 A320 机型空调系统的工作原 理,并结合 A320 空调系统的典型故障进行分析。 当我们在工作中遇到空调系统地故障时,使我们能够充分的结合手册和一些排故 的经验,迅速判断故障原因,利用理论作为基础,深入分析故障现象,快速的排除故 障,节约排故时间,提高飞机空调系统的可靠性,促进整个机队的维护水平。 二、课题的任务和要求 1、 论文主要针对 A320 飞机空调系统典型故障的分析,并结合手册和一些排故 的经验有效的排查故障; 2、翻译(原文及译文) ,其中中文部不少于 2000 字,应按指定的外文翻译资料翻 译,并且应在毕业设计(论文)开始后两周内完成; 3、论文正文部分字数应不少于 10000 字; 4、论文完成期限:自 2015 年 7 月 10 日至 2015 年 10 月 10 日。

三、主要设计思路 本文从空调系统基本原理入手,进一步分析空客 A320 飞机空调系统的组成、原 理、作用等。对 A320 机型空调系统的常见故障进行分析,用具体的排故步骤与方法 说明实际工作中故障的排除过程。

四、毕业设计结束后须提交的材料清单 1、毕业设计论文文本及中文和英文摘要(纸质和电子版) ; 2、外文资料翻译(原文及译文) 。

毕 业 设 计(论 文)进 度 安 排 表

















第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 第6周 第7周 第8周 第9周 第 10 周 第 11 周 第 12 周 第 13 周

完成任务书及开题报告并提交指导老师 检索和整理与课题相关的中、英文文献资料 查阅 A320 飞机的手册 构思本课题的主要设计思路,列出论文的结构大纲 对 A320 机型的空调原理进行分析 对 A320 机型的常见故障进行分析 编写绪论,汇总资料,完成论文初稿 对论文初稿进行格式规范编辑 完成论文的第二稿 对论文进行定稿审核并提交指导老师 对论文再次进行修订并提交指导老师 对论文进行最后审定并提交指导老师 准备毕业答辩

指 导 教 师 意 见 指导教师: 年 月 日

附件三 中国民航大学毕业设计(论文)指导教师评阅表
课题名称 学生姓名 A320 飞机空调系统原理和故障分析 司宇 专 业 指导教师 徐美健

飞行器动力工程 评分

评 价 内 容 毕业设计(论文)文稿规范性,主要包括:摘要、正 文、参考文献等(满分 20) 毕业设计 (论文) 毕业设计(论文)质量,主要包括:问题综述、基本 概念及问题分析、解决问题的基本方法步骤和设计方 案及实现、总结等(满分 50) 外文翻译(满分 10 分) 工作态度、网上周志填写及任务完成情况(满分 20) 总 分

评 语:

指导教师签字:







附件四 中国民航大学毕业设计(论文)评阅教师评阅表
课题名称 学生姓名 A320 飞机空调系统原理和故障分析 司宇 专 业 评阅教师 飞行器动力工程 评 分

评 价 内 容 毕业设计(论文)文稿规范性,主要包括:摘要、正 文、参考文献等(满分 20) 毕业设计(论文)质量,主要包括:问题综述、基本 毕业设计 (论文) 概念及问题分析、解决问题的基本方法步骤和设计方 案及实现、总结等(满分 50) 符合专业培养目标, 工作量饱满, 具有一定的难度 (满 分 20) 对前人工作有改进或突破,或有独特见解 (满分 10 分) 总 分

评 语:

评阅教师签字:







附件五 中国民航大学毕业设计(论文)答辩评语及成绩评定表
课题名称 学生姓名 答辩小组成员 评价内容 具体要求 思路清晰;概念清楚,语言表达准 报告内容 确。论点正确;实验方法科学,分 析归纳合理;结构严谨;结果有应 用价值。 创 答 新 辩 对前人工作有改进或突破, 或有独 特见解。 回答问题有理论依据, 基本概念清 楚,主要问题回答准确。 总 分 评 语: 10 40 50 满分 评分 A320 飞机空调系统原理和故障分析 司宇 专 业 飞行器动力工程

组长签字: 指导教师评分 (30%) 评阅教师评分 (20%) 答辩小组评分 (50%)







成绩(五分制)

注:1、毕业设计(论文)的成绩应由答辩小组根据指导教师评定成绩(30%) 、论文评阅成 绩(20%)和答辩成绩(50%)综合评定。 2、五分制与百分制对照:优(100-90) ;良(89-80) ;中 (79-70) ;及格(69-60) ; 不及格(59 以下)


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