淺析飛機客艙溫度調節原理及故障排除

楊洋　鄭陽

摘要：飛機駕駛艙、前客艙、后客艙可分別選擇想要的溫度，以提供給駕駛艙和客艙乘客舒適的機上溫度，溫度選擇后，機上溫度調節都是自動的，本文通過對飛機客艙溫度控制系統的設計分析，探求飛機溫度控制故障后的排故工作。

關鍵詞：溫度;忽冷忽熱

0? 引言

飛機空調系統是飛機系統中直接服務于人的系統，在飛機系統中有著重要地位。它工作時不斷為機艙補充新鮮空氣，為機組人員和旅客提供舒適的環境，同時，空調系統也保證了各種儀器的功能性，它決定了飛機在不同狀態下，是否能正常保證飛機座艙以及設備艙能夠擁有良好的環境。在中國民航的發展過程中，A320飛機空調系統經常發生故障，為機務人員排故工作帶來了極大不便。本文通過對飛機客艙溫度控制系統的設計分析，指出日常空調溫度控制系統排故具體排故思路和方法。

1? 空調溫度控制系統介紹

座艙溫度控制是座艙內的空氣溫度保持在要求的預定溫度范圍內的控制，為機上人員在各種飛行條件下提供適宜的座艙環境溫度。A320飛機的座艙溫度控制系統采用微型計算機控制，基本控制思路為一個閉環控制系統（如圖1），基本調節原理是調節熱氣流和冷氣流摻混比例獲得需求溫度的氣流（如圖2）。

從空調組件流量控制活門（FCV）控制流過的一定流量的來自引氣系統的高溫氣流分成兩路：一路到空調組件制冷系統使其降溫，稱為“冷路”;另一路流過壓力調節活門和配平活門的氣流稱為“熱路”，在進入氣密座艙前進行混合，最后通過管道溫度傳感器的反饋控制得到需求基本溫度的新鮮空氣。駕駛艙或客艙溫度傳感器再感受艙內實際溫度，反饋給計算機，與選擇溫度比對后進行進一步精確調節。

2? 溫控系統各部件對溫度調節的影響

溫控主要部件包括：

①溫度選擇器（TEMP SELECTOR）：供機組選擇所需溫度，并將溫度需求發送給控制器;當選擇器出現問題時，選擇器將無法給出正確的溫度需求，會導致控制器的錯誤調節。

②區域控制器（ZONE CONTROLLER）：區域溫度控制的主大腦，主要控制各艙溫度，有兩個通道;當控制器內部出現問題時可能直接導致溫度調節不能控制，包括給不出需求溫度或者溫度忽冷忽熱。

③熱空氣壓力調節活門（TRIM AIR PRESSURE REGULATING VAVLE）：控制保持配平熱空氣壓力穩定高于客艙壓力4PSI;熱空氣壓力調節活門是電控氣動控制活門，當出現電路問題，氣動管路、膜盒出現問題時，便無法正常調節熱空氣的混合壓力，使熱空氣無法正常與冷空氣混合調節溫度。

④熱空氣配平活門（TRIM AIR VAVLE）：控制和調節與冷空氣摻混熱空氣量的多少;熱空氣配平活門是電控馬達控制活門，當其內部出現電路問題、馬達無法正常驅動活門或者活門出現物理卡阻時，均有可能導致所混合的熱空氣量不正確而溫控失效。

⑤管道溫度傳感器（DUCT TEMP SENSOR）：測定供氣管道溫度，把信號傳輸給區域控制器，區域控制器控制配平閥的開度，防止管道超溫;管道溫度傳感器出現問題可能錯誤給出溫度信號，直接導致配平活門的錯誤作動。

⑥駕駛艙、客艙溫度傳感器（CABIN TEMP SENSOR）：測定駕駛艙、客艙溫度，把信號傳輸給區域控制器，進一步與選擇溫度比對進行精確調節。駕駛艙、客艙溫度傳感器故障，會導致計算機無法準確感受艙內的溫度，從而無法準確調節。

3? 溫控系統可能的故障及可能原因

對于空調組件的故障：

①空調組件出口溫度高，重點檢查：沖壓空氣出口集氣腔破損，集氣腔前后連接的波紋管，及空調組件出口的波紋管。沖壓空氣出口集氣腔以及其前后連接的波紋管容易在應力的條件下產生裂紋或者和破損，致使空氣混合比例出現問題，這些情況會導致空調組件的出口溫度高。

②檢查和對比左右沖壓空氣進口/出口風力大小和進氣門/出氣門開度。ACM 卡阻導致的沖壓空氣風扇不運轉、進氣口吸入異物導致的熱交換器堵塞或出口集氣腔破損，會使沖壓空氣風力變小從而導致溫度過高。

③檢查FCV活門流量是否較大。超出空調組件可制冷空氣量，而導致組件出現過熱。

對于熱空氣摻混系統故障，通過對溫控系統各部件功能和影響分析可知：

3.1 若是單個區域溫度高

①駕駛艙/客艙表現為空中溫度高、地面正常，重點檢查空調組件出口的波紋管是否漏氣。這種故障在地面由于漏氣較少，表現不明顯，而在空中由于內外壓差變大，從而漏氣變大，影響溫度調節。②駕駛艙/客艙溫度傳感器的格柵或者管道堵塞，導致傳感器感受到的艙內氣流減小，無法及時獲得實時溫度。③單個區域配平活門的工作異常，無法提供給定量熱空氣。

3.2 若是多個區域溫度高

重點檢查熱空氣壓力調節活門，無法提供滿足摻混壓力的熱空氣。

4? 故障實例

B6600飛機與B6831飛機乘務人員間斷反映前艙空調忽冷忽熱，AIRMAN和PFR沒有任何故障信息。

根據系統原理故障可能的原因：

①駕駛艙溫度選擇器27HK;

②區域控制器8HK;

③前艙配平活門12HK;

④管道溫度傳感器16HK;

⑤前艙溫度傳感器22HK。

排故前期參考TSM 21-63-00-810-822-A做了一系列排故工作。而最后手冊的一句話提到了檢查客艙溫度傳感器的通風管路是否有堵塞，破損漏氣。駕駛艙、前艙和后艙空氣通過管路（如圖3）由B處排風扇吸入，空氣經過各位置傳感器，從而實時感受各艙溫度，格柵或者管道的堵塞會使氣流減小，傳感器無法及時獲得實時溫度。后續對前艙和后艙溫度傳感器通風量通過抽風聲音和用手觸摸方式進行對比，發現前后艙通風量有明顯的差異。

B6600飛機最終參考IPC21-23-02-01G 拆下氣管進行離位檢查和清潔，檢查發現管路堵塞且老化破損（如圖4），最終更換后排除故障。

B6831飛機最終參考IPC21-63-02-01A 拆下氣管進行離位檢查和清潔，發現前艙溫度傳感器管路檢查發現氣管200與氣管220結合處堵塞（如圖5）。

5? 總結

要排除一個飛機故障，首先要對故障現象和系統原理有一定的了解，對于飛機溫控系統，像這樣的類似管路堵塞造成傳感器無法正常工作的故障，還有很多，實際排故中應多注意細節，故障的可能不是部件本身，而是部件需要實現功能所需滿足的一切外界條件，不要錯過手冊中給出的任何一句話，才能少走彎路。

參考文獻：

[1]Airbus. A319/320/321 TROUBLE SHOOTING MANUAL. 2019-11-1.

[2]Airbus. A319/320/321 ILLUSTRATED PARTS CATALOG].2019-11-1.

[3]Airbus. A319/320/321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL. 2019-11-1.

[4]袁洪.關于A320飛機駕駛艙或客艙溫度高排故分析[J].航天與航空，2017（01）.