飛機地面液冷車的設計與實現

趙振全

沈陽航達機載設備有限公司 遼寧 沈陽 110000

前言

現在很多的軍用飛機都有自己的內部環境控制系統,是自己設計并研發的,過去采用的是直接空冷方式,原理是內部的換熱器將外部的冷空氣進行處理,將處理后滿足調價的冷空氣傳送到電子設備艙內備艙中。隨著機載電子設備集成度的不斷提高,一些軍用飛機采用某種液體作為冷卻劑,這種液體是特定的,就是將先這種液體用外面的冷空氣冷卻,然后用這種冷卻后的液體將電子艙的熱量進行吸收,但是當飛機不飛行時,內部的環境控制系統也就不會再工作了,這就需要將同樣的液體利用地面支撐設備輸送到飛機內部的液體冷卻系統中,確保這個系統的正常運行。每個地方機場的環境氣候都有差異,這就要求飛機液冷車對各種環境的適應能力強,確保參數的有效性,提高可靠性。機液冷車和飛機的高度不同,機液冷車比較低一點,它們大約相差9m,飛機機載液冷系統的管路比較窄且有點復雜,它的內阻也比較高,所以就要求液冷車提供冷卻液的壓力能夠克服障礙,確保冷卻液能夠及時的運送到每個冷卻單元。

1 產品功能

飛機降落后,機載液冷系統就停止了運行,這時就要使用液冷車對冷卻液進行冷卻,確保機載電子設備能夠正常的運行。飛機液冷車是一種新型的地面保障設備,它用來將冷卻液提供給飛機的液冷系統,這種冷卻液滿足飛機對溫度、壓力的要求,必須要對飛機液冷車的供液溫度進行嚴格的把控,這樣可以確保機載電子設備能夠正常運行,也能夠將其故障率降到最低,還可以延長機載電子設備的使用時間。

2 工作原理

機上液冷系統的液體泵將冷卻液的壓力增大,冷卻液就會通過出液接口、回液膠管進入液冷車,然后到達風冷散熱器,進行預降溫,最后到達制冷系統,在制冷機組中就要實現完全降溫,使用過濾器對降溫后的冷卻液過濾,使得它成為一種純潔液體介質,并且這種介質有一定的溫度和壓力,再通過進液接口達到飛機中,進行工作。吸收電子設備艙中電氣元件所放出來的熱量,冷卻液體變熱后就又重復制冷的過程,實現電子設備艙降溫的目的。

為了沒有和飛機對接時機上液冷系統能夠自己循環運行,就設置了一個自循環旁路,用來將冷卻液進行清潔過濾,確保液體的清潔,在自循環的同時,也可以進行液體介質的預冷卻,這樣能夠將工作的效率提高,也對系統的性能有一個保障,為了確保系統的正常運行,就不要讓系統運行的設備出問題,就要對設備運行時供液參數實行監控,所以就在系統管路上安裝幾個儀器,比如流量計、溫度傳感器等。

3 結構組成

液冷車利用蒸氣壓縮進行制冷,可以為機上液冷系統提供液體介質,這些液體介質達到了所需的溫度、壓力等要求,液冷車的組成部分包括液體輸送系統、制冷系統、操作控制系統和車體系統,下面就它們各自的組成及工作原理展開論述。

3.1 液體輸送系統 液體輸送系統中有過濾器、流量計、連接管路、液體輸送軟管、連接接頭等。

3.2 制冷系統 制冷系統的組成包括全封閉渦旋壓縮機、熱力膨脹閥、干燥過濾器、蒸發器、冷凝器、排風機、排水閥、風冷散熱器等等。

制冷系統是用蒸氣壓縮來進行制冷的,這種技術的優點較多,比如:比較成熟,效率較高等,制冷系統中使用R134a來做制冷劑,利用低壓液態制冷劑在板式蒸發器內汽化吸熱,降低它另一側的冷卻液溫度,為連續制冷,汽化后的低壓過熱制冷劑氣體,由制冷壓縮機吸入并壓縮后,在風冷冷凝器內等壓冷凝為高壓過冷液態,再節流降壓為氣液兩相制冷劑進入板式蒸發器制冷。

3.3 操作控制系統 操作控制系統,包括儀表板、微電腦、電磁閥、高低壓控制器、軟啟動器、PID高精度調節儀表、過載保護器、中頻靜變電源和電纜等。

操作控制系統可對液體流量、壓力和溫度進行監控,這個系統安裝了西門子PLC,用來對飛機各種設備產生的信息進行分析處理,這些設備包括傳感器、報警器、按鈕等,安裝這個系統的優點是避免了人為因素對工作參數的隨意調整,并且這個系統的操作也簡單方便。它有保護裝置、故障顯示和報警裝置,這些裝置的設立確保了工作的安全展開,能夠確保飛機在各種環境下的安全飛行。液冷車中還安裝了電源插頭,這些插頭比較可靠,并且安全性好、絕緣性好,確保電源的安全使用。

3.4 車體系統 液冷車的車體系統由金屬板軋制成的,它的里面和外面都噴涂了塑料,它的密封板可獨立的進行拆卸,密封板上的排孔用來進行散熱,也有防雨的作用,底座可以進行移動,使用的輪胎是實心的,具有很好的彈性。液冷車的前輪加了可以轉向的控制系統,有牽引、拖掛的作用,車上還有手動進行剎車的裝置,在車的外面有用來進行吊裝運輸的吊鉤。

4 結語

飛機地面液冷車已經被廣泛的使用在部隊中,因為飛機地面液冷車的技術比較成熟且先進,它的功能也很完善,操作比較簡單,可靠性也很高,等等,基于這些優點,飛機地面液冷車的使用量越來越高,它可以為各種各樣的機型提供有效的綜合保障,并滿足它們的需求,因此飛機地面液冷車對飛機綜合保障能力的提升有重要的意義。