高啟
(東方航空公司南苑分公司100076)
摘 要:波音737-800飛機在航空客運中占據了極為重要的地位,其空調系統在調壓、調溫、調濕、保持機艙內溫度和壓力等方面起到關鍵作用。本文首先介紹了波音737-800飛機的空調系統,然后介紹其基本組成和工作原理;接下來詳細分析了PACK燈亮的常見原因,并結合實際案例進行分析,給出結論;最后闡述了PACK燈亮故障的放行原則。本文的研究對于機務維修效率的提高有著一定的指導意義。
關鍵詞:波音飛機;737-800;空調系統;PACK燈
1 前言
空調系統是波音737-800飛機的重要組成部分,位于駕駛艙頭頂P5板的空調控制面板上。它不僅可以保證座艙和客艙的人體舒適性,更是調節飛機座艙和客艙壓力的關鍵系統,避免氣壓異常和溫度失控帶來的安全隱患。
波音737-800飛機空調系統的故障主要是通過空調面板上的兩個指示燈來顯示的:一個是ZONE TEMP燈,它的功能是指示區域供氣管路內的超溫和區域溫度控制方面的異常,例如傳感器、溫度選擇旋鈕、配平活門等零件故障,電源短時掉電也能通過ZONE TEMP燈來指示;另一個是PACK燈,它的功能是指示空調組件的超溫情況,例如渦輪進口溫度、空調出口溫度、壓氣機出口溫度等,ZONE TEMP燈同時可以指示空調組件控制方面的異常,例如組件傳感器、溫度控制活門、混合管傳感器等等[1]。
2 波音737-800飛機空調系統工作原理
2.1 系統組成
從構成上講,波音737-800飛機的空調系統主要由引氣控制面板、流量控制與關斷活門(FCSOV)、熱交換器、空氣循環機(ACM)、再加熱器、冷凝器、沖壓空氣系統、水分離管等部件或子系統組成。來自氣源系統的引氣通過FCSOV進入主交換器,FCSOV控制并調節進入組件的引氣流量。主熱交換器接收來自FCSOV的引氣,通過沖壓空氣將引氣降溫,冷卻的空氣就進入ACM的壓縮機。次熱交換器接受來自ACM 的壓縮空氣,高溫壓縮空氣在次熱交換器通過沖壓空氣再次降溫后變成冷卻壓縮空氣,再經過水分離器管道回到ACM。兩級熱交換器上都有通風/擴散組件,可以讓沖壓空氣流經相應的熱交換器,并將沖壓空氣廢氣排出機體。ACM 通過渦輪內的膨脹做功來降低氣溫。來自主熱交換器的冷卻引氣通過ACM壓縮,溫度升高,再經過次熱交換器降溫、水分離器除濕后,又回到ACM,迅速膨脹并被送到冷凝器。沖壓空氣系統調節進入兩級熱交換器的外界空氣的量,沖壓空氣折流門和沖壓空氣調節板組成了沖壓空氣進氣門組件,該組件控制進入沖壓空氣系統熱交換器的冷卻氣流。沖壓空氣溫度傳感器向組件/區域溫度控制器提供溫度數據,連接ACM壓氣機和次交換器的管道中[2]。
從功能上講,又可以分為組件流量控制、組件制冷、區域溫度控制、再循環以及空氣分配5個部分[3]。氣源系統將外部空氣從流量控制與關斷活門送入空調系統,活門開度的大小決定了進入空調系統的空氣的多少。這些空氣由制冷組件進行降溫和抽濕后,輸送至后面的空調分配系統,進而進入溫度控制區域。波音737-800飛機上有3個溫度控制區域:駕駛艙區域、前客艙區域和后客艙區域。
2.2 PACK組件工作原理
空調組件PACK里安裝了大量傳感器和電磁閥門,它們通過空調附件裝置 (ACAU)和座艙溫度控制器 (CTC)來實現壓力和溫度的調控。溫度傳感器把溫度數據從駕駛艙和客艙送到CTC,然后通過ACAU的控制來控制溫度??諝饣旌匣铋T收到CTC的信號后,調整流進組件和分配系統的冷熱空氣的比例,以調節空氣溫度。溫度控制系統的供氣管道上安裝了過熱電門,防止組件超溫而造成空調故障。
3 PACK燈亮常見原因分析
3.1 沖壓系統機械故障
某波音737-800飛機在起飛前出現左PACK燈亮無法復位的故障,按壓TRIP RESET按鈕無效。經檢查發現,原因是左沖壓進氣門的折迭門的軸鉸鏈下端的保險銷脫落,鉸鏈軸頂到進氣門側壁板上形成凹坑,導致沖壓進氣門位置與指令不一致,存于區域溫度控制組件內,導致左PACK燈亮。處理方法是復位鉸鏈軸,在下端重新安裝保險絲。沖壓系統零件各類繁多,并且一般都靠連桿和軸式傳遞,因此機械故障是引起ACK燈亮的常見原因之一。
3.2熱交換器散熱不良
某波音737-800飛機在爬升到1萬英尺高空時,PACK燈和ZONE TEMP 燈同時亮起,客艙壓力隨之下降,駕駛艙出現釋壓音響警告。
試車判斷為空調熱交換器被灰塵覆蓋,信道堵塞,散熱效果急劇下降,在空調長時間工作后,表面熱量無法及時釋放,導致組件過熱。
3.3瞬間電磁干擾
某波音737-800飛機在滑出后,空調面板上的PACK 燈亮,導致飛機滑回,航班延誤。
經分析,主要是因為區域溫度控制器在轉換電源時,因瞬間的電磁干擾造成平衡活門繼電器誤動作,控制器記錄分配活門故障,導致PACK 燈亮。處理措施:按壓主警告牌CAUTION,若顯示PACK 燈亮,重新按壓CAUTION,確保PACK 和ZONE燈滅,若不能消失可切斷空調重新復位調開關或在控制器上重新按壓RESET,確保故障燈滅。
4 PACK 燈亮的處理與放行原則
PACK燈亮時候,表明空調系統出現了故障。首先要考慮是否由偶然過熱引起的,具體做法是先關閉空調,并在空調引氣控制面板上按壓TRIP RESET按鈕來進行復位,如果PACK燈滅,則可確認是過熱引起的。此時需再次啟動空調,若測試燈不亮,即可放行飛機。如果再次亮起則需依據MEL 來進一步排查,PACK燈亮需要相應組件不工作保留飛行,而ZONE TEMP 燈只要相應的管道溫度指示正常就可以放行。
其次考慮是否空調溫度控制系統故障。具體處理步驟是:如果按壓警告牌燈亮,再按壓MASTER CAUTION故障燈滅,說明空調備份系統工作正常,可以放行;若故障燈不滅,可通過在電子設備艙的控制器上做自檢程序,如果驗證通過,則飛機仍可正常放行;驗證通不過時,則按MEL單組件失效放行;否則說明整個空調系統已不能完成基本功能,不能放行。
發動機啟動之后,準備滑出之前,如果PACK燈或ZONE TEMP 燈在再現檢查過程中亮起,只要MASTER CAUTION 復位后,PACK 燈或ZONE TEMP燈熄滅,機組即可正常起飛,不必進行特別處置。否則需依據MEL判定是否可以放行,不符合MEL時候必須先進行排故,直到故障消除才能放行。
5 結語
波音737- 800型飛機是空運的重要工具之一,空調系統的故障很容易造成航班延誤甚至取消,從而給航空公司造成重大經濟損失,因此機務維修人員必須從系統原理上認真分析,積極總結以往的維修經驗,以提高對空調系統的認識縮短故障排除時間,保障航班順利啟航和安全飛行。
參考文獻:
[1]李佳麗. 波音737—800飛機座艙溫度控制系統分析[J]. 機電信息,2016,(15):159-160.
[2] (美)美國波音飛機制造有限公司.Aircraft Maintenance ManualⅠAndⅡ[Z].
[3]王艦. 波音737NG飛機空調系統構型差異研究[J]. 機電信息,2015,(27):45-46.