直升機環境控制系統應用現狀分析

張浩涪 趙茗峰

摘 要：隨著科技的不斷進步，我國在直升機研究方面已經取得了巨大的進步，本文主要總結了在日常研究中比較常見到制冷系統以及制熱系統，并對未來直升機的環境控制現狀進行了一定的分析，通過研究發現，今后如果在直升機環境控制系統應用方面，在選擇機器時，應當首先選擇旋渦式壓縮機以及電子膨脹閥等，以下是本次研究的基本內容。

關鍵詞：直升機;控制系統;應用現狀

與傳統的固定翼飛機相比，直升機的飛行高度較低，并且在飛行的過程中速度較慢。與此同時直升機在環控系統設計的時候沒有考慮到代償的損失，所以在進行設計的時候要盡可能的降低系統的重量，并要提高系統的效率。本文主要通過對直升機環控系統的制冷系統制作系統進行了分析，并提出了一定的建警，為直升機的發展提供一定的借鑒作用。

1 直升機加熱系統。根據目前的情況來看，常見的直升機加熱系統主要有發動機引氣直接供熱，同時還有內部燃燒加熱，廢氣加熱墊加熱等一系列加熱的方式，不同的加熱類型具有不同的作用，同時產生的熱量也是具有一定差距的。

常見的加熱系統有引器加熱，內部燃燒加熱，廢氣加熱以及電加熱。根據目前的狀況來看，由于發動機以器加熱技術是十分可靠的，并且已經有了廣泛的應用，所以當前直升機加熱系統一般都選擇發動機引氣直接加熱的方式來進行加熱。

2 直升機的制冷系統。

飛行器環境制冷系統主要包括兩個類別，那就是空氣循環系統和蒸發循環系統。

2.1 空氣循環系統

目前被廣泛采用的空氣循環系統，主要是由于它的溫度壓力控制是比較高效的，設備的質量也比較輕。直升機在空氣循環制冷系統中主要借鑒固定翼飛機的制冷系統的經驗進行不斷的完善，包括簡單是升壓式以及三輪是等三種形式。

它的工作重點就是發動機引氣通過熱交換器再利用沖壓空氣進行降溫，進入渦輪以后最后降溫送入座艙。它的缺點是需要引用的氣壓是比較高的。另一種是三輪式空氣循環制冷系統。三輪式這種系統上的同一根軸上有渦輪壓氣機和風扇等三個輪子，所以被稱為三輪式。這樣的系統的優點就是提高了直升機地面停機和低速飛行的時候的制冷的效率，同時還能夠提高能量的利用效率。

2.2 蒸發循環制冷系統。蒸發循環制冷系統在工作原理上主要就是熱泵。他的意思就是把熱從低溫中提取出來，然后將它排到比較高的溫度中去。它的優點就是性能系數是十分高的，同時在工作的過程中倒音比較低，所使用的組件也是比較小的。缺點就是制冷劑如果泄露的話會給大氣帶來嚴重的污染，同時它的系統質量也是比較大的，使用起來具有不變性。根據制冷劑的壓縮的級數，可以將蒸發循環系統分為單級壓縮與兩級壓縮兩種類別。

2.2.1蒸汽壓縮蒸發循環系統

圖1屬于單級壓縮蒸發循環系統的原理圖，該類系統在工作的時候，壓縮機會抽取出蒸發器出口里的制冷劑的蒸汽，通過的特殊作用形成冷凝壓力，最后送入到冷凝器中，通過一系列的循環進入節流機構進行膨脹，最后變成一種氣液的混合物，這種混合物再次流入到蒸發器里，進行不斷的吸熱與蒸發，最后再回到壓縮機中，完成這樣一個循環的過程。

2.2.2兩級壓縮蒸發循環系統。如果冷凝的溫度比較高的話，對應的壓縮機增壓是比較大的，這個時候就要使用兩級壓縮的方式來進行壓縮，通過這樣的方式來改善壓縮機的工作條件，提高他的工作效率，從而才能提高整個系統的性能，圖2屬于兩級壓縮蒸發循環系統的工作原理圖。

2.3直升機制冷系統的發展趨勢

通過對兩種制冷系統的分析與比較，很容易能夠看出兩種制冷系統的優缺點。從整個性能的角度出發是可以看出隨著直升機電子設備的不斷增多，以及附件制造工藝系統的不斷優化方面的進步，如果要保證電子設備正常工作的話，就必須要不斷地散發熱量。同時工作人員對于直升機的座艙的舒適性的要求也不斷的提高，所以傳統的制冷循環系統已經不能夠滿足當前制冷的需要。但是蒸發循環系統的高效能卻能夠讓制冷的能力不斷地滿足當前的需求。它也存在一定的缺點，比如系統的質量比較重，空氣新鮮程度比較低，在工作的過程中只能制冷，不能提供加熱的系統，制冷劑是有一定的危害的。所以在研究的過程中應該不斷加深對于蒸發循環系統的研究，從而更好地為新型直升機研究奠定一定的基礎。

參考文獻

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[2]趙曉軍，封衛忠，趙利利.蒸發循環制冷技術在航空器上的應用[J].中國科技信息，2015