座舱增压控制系统的基本任务是保证在给定的飞机高度范围内,座舱的压力及其变化速率满足乘员较舒适生存的需求,而且还要保证飞机结构的安全。
增压区域有:驾驶舱、电子舱客舱、货舱。飞机上装有一个放气活门,当空调空气进入上述区域后,都要经放气活门排出,只要控制放气活门开度,即可控制上述区域压力。放气活门关小,座舱压力上升,座舱高度下降。放气活门开大,座舱压力下降,座舱高度上升。
座舱压力不变:供气量=排气量 漏气量
座舱压力增加:供气量>排气量 漏气量
座舱高度是座舱内的绝对压力所对应的标准气压高度。座舱高度反应的不是飞机的飞行高度,而是座舱内的压力。座舱高度与飞机的飞行高度不同。座舱高度可能大于飞行高度(如在飞机急剧下降时),等于飞行高度(如在地面自由通风时)或小于飞行高度(如在正常飞行时)。
座舱高度变化率反应的是单位时间内座舱高度的变化情况。实际上就是反应了座舱内压力变化速率。
座舱余压指的是座舱内外的压力差,即座舱内的压力减去座舱外的大气压力。
如果座舱内的压力高于座舱外的压力称为正压力;如果如果座舱内的压力低于座舱外的压力称为负压力。
部件位置:右电子舱
功能:座舱压力自动控制,人工控制的备份指示,报警功能(ECAM警告),自我监控和故障指示(BITE CFDS)
其系统原理如图1所示,有两部独立的CPC,系统在自动工作或半自动工作时它们从FMGC(着陆标高和修正海平面高度),EIU(发动机油门杆位置),ADIRS(座舱高度),LGCIU(空/地信号)接收信号,通过相应的马达控制外流活门到指定位置。如果一个控制工作,另一个处于热备用状态,在落地70s后或者操作系统失效时自动转换。
半自动工作模式:如果FMGS数据不可用,cpc使用从ADIRS来的修正气压和着陆标高选择器选择的着陆标高来控制外流活门。
人工模式:自动系统失效时,用第三套人工控制电动马达控制外流活门,它有一个压力传感器来产生座舱高度警告和EIS指示的压力输出,反馈模块将位置信号发送给CPC 1的备份部分。
图1.增压控制器系统原理图
如图2所示,外流活门由2个电子盒,2个电动马达,1个人工马达,反馈模块和齿轮箱组成。
电子盒:数据接收/发送,微控,记忆,马达驱动,活门位置反馈,自检电路,提供动力。
自动马达:自动马达为直流无刷型,具有机电制动器
人工马达:是直流电刷式
反馈模块:是一个旋转变量变压器,它通过外流活门电子盒向座舱压力控制器发送位置数据。
齿轮箱:传动,止动
图2.外流活门
为避免座舱压力超压,安装了两个安全活门
位置:后增压板
组成:活门组件,气动控制器组件,位置开关,活门气滤
图3.安全活门
当飞机在地面时RPCU与CPC连接,当外流活门未完全打开时接管控制外流活门。这是为了防止过大的座舱余压使的任何门被突然打开。外流活门由RPCU通过人工马达控制完成。
功能:检测地面状况,检测外流活门未完全打开位置,检测两部CPC处于待命状态,检测外流活门在人工模式下工作,为外流活门的人工马达提供直流电源。
图4.座舱增压面板
自动:增压系统使用FMGS数据来建立最优化的增压计划
其他设置:增压计划没有从FMGS使用着陆标高,但是代替使用旋钮选择着陆标高(-2000-14000ft)作为其参数。
注意:着陆标高选择器的数值只是给予一个指示,精确调节要参考ECAM信息。
自动:自动模式下工作,两个系统之一来控制外流活门。
注意:如果机组观察到工作的增压系统没有正确的执行,他可以选择另一个系统通过拨动模式选择按钮到人工位,至少10秒钟然后回归到自动位。
人工:它会显示白色,并且没有伴随故障。机组之后可以使用MAN V/S CTL开关来控制外流活门。
故障:它会显示出琥珀色,并且在两个自动系统失效情况下ECAM CAUTION灯会亮。
注意:机组会在ECAM PRESS页面接收到一个CAB ALT变化的指示,当系统开关从自动位到人工位,由于备用压力传感器的的精度降低。
这个开关手弹簧力在中立位,控制外流活门位置通过操控人工马达,当模式选择按钮在人工位时。
上:活门朝着打开的方向运动
下:活门朝着关闭的方向运动
操作系统发送关闭信号给外流活门,冲压进气口,电子通风进气口和出气口,组件流量控制活门。
注意:如果在人工模式下,外流活门将不会自动关闭。
1) 空调组件:工作,显示绿符号
2) 活门开度指示
3) 系统工作符号,图中显示系统1在工作。
4) 安全活门开度指示
5) 座舱压差指示
6) 座舱高度变化速率
7) 座舱高度
8) 着陆标高选择是人工还是自动,图中显示为自动;
9) 电子舱进出口活门指示
图5.ECAM座舱压力页面
1) 座舱压差指示
2) 座舱高度变化速率
3) 座舱高度
图6.ECAM显示
作者: 西藏航空 周振伟
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