737NG飛機沖壓空氣系統原理與故障分析

倪亞飛

【摘 要】 737NG飛機沖壓空氣系統為空調系統提供冷卻氣流，保證空調系統正常穩定的工作。沖壓空氣系統控制通過主和次級熱交換器的冷卻氣流。沖壓空氣系統有三個控制模式：地面、空中（襟翼沒有收上）、空中（襟翼收上）。空調附件裝置繼電器控制到沖壓空氣控制器和沖壓空氣作動筒的電源。對于左和右沖壓空氣系統有各自的控制電路。本文結合各航空公司737NG飛機沖壓空氣系統的維護經驗，介紹了排除737NG飛機沖壓空氣系統故障的一些體會。

【關鍵詞】 737NG飛機 地面模式 空中模式 渦輪風扇 作動筒

1 工作原理

737NG飛機沖壓空氣調節系統包括以下部件：沖壓空氣進口調節板、一個阻流板門、沖壓空氣排氣口、一個沖壓空氣作動器、一個沖壓空氣進口調節板的鋼索系統、一個沖壓空氣控制器及一個沖壓溫度傳感器。沖壓空氣系統在飛行期間自動調節通過沖壓管道的空氣流量，為熱交換器提供冷卻媒介；在地面操作及飛行中襟翼在收上以外任何位置期間，利用一個渦輪風扇以增加流過同一管道的空氣流量以滿足冷卻組件的溫度要求。因此，在正常情況下，飛機在巡航過程中，沖壓空氣調節系統調節調節板位置在正常開與關位之間調節，在起飛和落地過程中，調節板位置被調節至正常開位，所以飛機在起飛巡航下降過程中沖壓門全開燈都不應該亮，除非發生故障；飛機只有在地面或接地時，沖壓空氣調節系統才調節調節板的位置至全開位。737NG飛機沖壓空氣系統有三個控制模式如下：

1.1 地面模式

當飛機在地面時，空/地傳感系統提供一個離散信號（接地）來接通K10左地面空氣繼電器和K5左沖壓模式控制繼電器。K16沖壓空氣作動筒繼電器被激勵，使得左區域控制器和沖壓空氣作動筒脫開。115伏交流電通過這些繼電器的觸點，為左沖壓空氣作動筒提供收上信號。當作動筒在全收上位置時，S1開關打開，脫開馬達的電源。在S1和S2開關位置中間時，折流門在伸出位置。沖壓空氣作動筒里的S3開關接地到空調/引氣控制面板。這就使得左沖壓門全開燈亮。

1.2 空中模式（襟翼未收上）

在起飛中，空/地傳感系統斷開K10左空地繼電器，當襟翼沒有收起，K5左沖壓模式控制繼電器從后緣襟翼收上電門處得到接地而保持接通。在起飛中，電通過S2開關送到電機伸出線圈，當作動筒在S2開關位置時，折流門移到氣流外。左沖壓門全開燈將亮。

1.3 空中模式（襟翼收上）

在飛行中，當襟翼在全部收上位置時，K5繼電器斷開且脫開K16繼電器，給使得左區域控制器和沖壓空氣作動筒接通。在組件區域控制器中的沖壓空氣控制器提供命令信號給作動筒。沖壓空氣控制器從沖壓空氣控制溫度傳感器得到溫度信號，沖壓空氣控制溫度傳感器從空氣循環機壓縮機（ACM）出口輸出信號。在電橋電路中，控制器使用空氣（溫度）傳感器信號，電橋電路接受空氣循環機壓縮機溫度，過高或過低為錯誤信號。正常（平衡）控制溫度是230℉/110℃。組件區域控制器打開或關閉沖壓空氣進口組件面板來保持平衡。在巡航中（襟翼收上），這塊面板在關閉位置，來減少空氣阻力。

2 故障分析

通過近幾年各航空公司經驗總結，737NG飛機沖壓空氣系統的故障有以下幾種可能：

2.1 沖壓空氣系統管路被堵塞或熱交換器臟

沖壓空氣系統管路為熱交換器提供冷卻氣流，把熱交換器的熱量通過空調排氣口排出機外，從而使空調制冷正常工作。如果沖壓空氣系統管路被堵塞，或熱交換器臟，性能下降，都會使壓氣機出口和渦輪進口的引氣溫度升高，當溫度達到門檻值時，給沖壓空氣作動筒信號，使它移動到S3觸點，從而使沖壓門全開燈亮。

2.2 沖壓系統故障

沖壓空氣控制器通過感受沖壓空氣溫度傳感器的溫度信號，來調節作動筒的位置。如果沖壓空氣溫度傳感器感受的溫度底不正確的溫度、或沖壓空氣控制器工作不正常也會導致沖壓空氣全開燈亮。

2.3 渦輪風扇

渦輪風扇卡阻或渦輪風扇控制活門失效，空中時不能完全關死，導致不能給控制器提供關閉信號，讓沖壓門全開燈亮。

2.4 電氣故障

一般是線路短路、斷路、線路絕緣體損壞，電插頭臟或者有故障。

3 排故經驗總結

在排此故障時，建議從最簡單的原因入手，由易到難，比如由于沖壓管道吸進雜物造成管道堵塞，從而使流過沖壓管道的氣流流量減少，造成沖壓門全開燈空中亮，這個問題可以通過打開沖壓管道接近門，通過位于熱交換器外側的觀察門觀察即可發現。在保證最容易發現且有可能造成故障的因素排除掉，再對系統進行排故。經觀察往年排故過程，一般情況下我們在對調節系統相關部件如沖壓空氣作動器、沖壓空氣控制器、沖壓溫度傳感器部件進行換件或串件之后，如果故障仍然存在，一般都會有更換或清洗熱交換器這一項，有時候故障就可以排除。當然，在對上述件進行串件或更換后如故障仍不能排除，考慮熱交換器的性能問題，也是很有道理的。因為如果熱交換器散熱性能降低，則會導致位于空氣循環機壓氣機排氣管道上的230℉沖壓溫度傳感器感受溫度太高，為使壓氣機出口溫度保持在230℉，230℉沖壓溫度傳感器則會控制出口格柵和進口調節板的位置直至全開位，從而造成沖壓門全開燈亮。特別是目前我公司為保證熱交換器性能良好，從而保證空調系統工作正常，針對B737機隊，一般于5-6月份安排對熱交換器的清洗工作，所以在這種情況下，如果發生沖壓門全開燈空中亮故障并且懷疑熱交換器的問題，建議首先調查此架飛機的熱交換器是否于近期清洗過，如果清洗過，則熱交換器導致沖壓門全開燈空中亮的可能性較小，如果尚未清洗，可以首先考慮熱交換器的性能問題。

參考文獻

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[2]陳閔葉，張興媛，蔡瑋.飛機空調熱交換器運行分析[J].上海工程技術大學學報，2008（4）.