一起波音737-300飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)制熱故障分析

唐彬彬

摘要：針對(duì)一架波音737-300飛機(jī)機(jī)組反映空調(diào)系統(tǒng)不制熱故障，分析了其可能的原因，并采取了相應(yīng)的排故措施。此經(jīng)驗(yàn)可供原理相似的空調(diào)系統(tǒng)排故時(shí)參考。

關(guān)鍵詞：波音737-300；空調(diào)；故障

Keywords：B737-300；air-condition；fault

1 故障描述

一架波音737-300飛機(jī)落地后，機(jī)組反映空中飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)不制熱。

2 空調(diào)系統(tǒng)原理介紹

波音737-300飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)主要由沖壓空氣系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、水分離器系統(tǒng)、調(diào)節(jié)空氣溫度控制系統(tǒng)和過熱保護(hù)系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。其中，制冷部分主要在空氣循環(huán)系統(tǒng)完成，空氣循環(huán)系統(tǒng)的這一路氣流被稱為冷路。

如圖1所示，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)或APU的引氣由初級(jí)熱交換器進(jìn)行降溫后，經(jīng)混合活門進(jìn)入空氣循環(huán)機(jī)的壓氣機(jī)部分被壓縮，進(jìn)而溫度升高，然后經(jīng)過次級(jí)熱交換器再次降溫后進(jìn)入空氣循環(huán)機(jī)的渦輪部分膨脹做功，溫度進(jìn)一步降低，從而形成冷路氣流。熱路氣流則由發(fā)動(dòng)機(jī)或APU的引氣直接提供。根據(jù)機(jī)組選擇的溫度，混合活門將這兩路氣流按照一定比例進(jìn)行混合，形成合適溫度的氣流，流向駕駛艙和客艙，從而控制駕駛艙和客艙的溫度。

3 故障分析

對(duì)于波音737-300飛機(jī)，機(jī)組反映空中空調(diào)系統(tǒng)不制熱的實(shí)際現(xiàn)象應(yīng)該是飛行過程中機(jī)組體感溫度較低。而駕駛艙供氣主要來(lái)源于左空調(diào)系統(tǒng)，也即是左空調(diào)系統(tǒng)并沒有提供足夠的熱量以使駕駛艙溫度上升。針對(duì)此問題，可以先在地面接通左空調(diào)系統(tǒng)觀察其工作狀態(tài)，再根據(jù)實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行具體分析，尋找導(dǎo)致故障可能的原因。

首先，接通APU引氣并將左空調(diào)溫度選擇旋鈕置于AUTO COOL位，打開左空調(diào)，將溫度選擇旋鈕緩慢向AUTO WARM位扳動(dòng)，同時(shí)觀察混合活門作動(dòng)指示狀況，發(fā)現(xiàn)混合活門向HOT位運(yùn)動(dòng)至約2/5位置后就開始向COLD位作動(dòng)，然后保持在1/3位置處。與其他飛機(jī)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，該機(jī)的混合活門開度較小且駕駛艙出風(fēng)口風(fēng)量明顯偏小。

其次，將左空調(diào)溫度選擇旋鈕置于MANUAL位，緩慢向WARM位扳動(dòng)，發(fā)現(xiàn)混合活門向HOT位運(yùn)動(dòng)至3/5位置時(shí)左空調(diào)管道過熱燈亮。由此可以確定，影響駕駛艙溫度的140℉電門、190℉電門以及溫度選擇旋鈕均能正常工作，同時(shí)CTC測(cè)試正常也證實(shí)了這一點(diǎn)。另外，測(cè)試時(shí)也對(duì)左空調(diào)混合活門做了檢查，確認(rèn)其工作不存在卡滯現(xiàn)象。

眾所周知，使一個(gè)區(qū)域的溫度上升有兩種方式，一種是在保持供氣量不變的情況下提高供氣溫度，另一種是在保持供氣溫度不變的情況下提高供氣量。顯然，根據(jù)之前的測(cè)試結(jié)果，左空調(diào)系統(tǒng)的供氣溫度是滿足要求的，左空調(diào)系統(tǒng)將其調(diào)定至140℉的范圍內(nèi)，因此導(dǎo)致駕駛艙溫度未能上升最可能的原因應(yīng)該是駕駛艙供氣量太少。由于供氣量太少，相同時(shí)間內(nèi)帶給駕駛艙的熱量就偏少，在駕駛艙區(qū)域散熱量相同的情況下，機(jī)組會(huì)感覺駕駛艙溫度較低。

需要先行檢查左空調(diào)系統(tǒng)漏氣情況。在接通左空調(diào)的情況下，檢查左空調(diào)艙內(nèi)相關(guān)管路無(wú)漏氣，通往駕駛艙的相關(guān)管路也沒有斷開，前貨艙后壁板內(nèi)左空調(diào)相關(guān)管路無(wú)漏氣；對(duì)右空調(diào)進(jìn)行了同樣的檢查，也未發(fā)現(xiàn)漏氣的情況。

至此，排故陷入僵局，管路均未發(fā)現(xiàn)漏氣，還有什么情況能夠?qū)е鹿饬刻伲繒?huì)不會(huì)是供氣存在堵塞？帶著這個(gè)疑問，再次梳理左空調(diào)系統(tǒng)原理圖，發(fā)現(xiàn)熱路氣流直接通過混合活門到達(dá)混合腔，存在堵塞的可能性較小。而冷路氣流則需要通過一系列熱交換到達(dá)混合腔，因此有可能是冷路氣流存在堵塞。

對(duì)該假設(shè)作具體分析。由于140℉電門的存在，在空調(diào)自動(dòng)方式下，供氣溫度會(huì)被限制在140℉以下。假設(shè)冷路氣流存在堵塞使供氣量較小，將導(dǎo)致混合活門在向HOT位作動(dòng)過程中只作動(dòng)很小的開度供氣溫度就已達(dá)到140℉。由于此時(shí)混合活門熱路開度很小，冷路供氣量又不足，必然導(dǎo)致總供氣量減少。相同的時(shí)間內(nèi)，駕駛艙區(qū)域散熱量是基本不變的，因而駕駛艙溫度會(huì)因供氣量不夠而無(wú)法上升。

為了證實(shí)上述推斷，再次接通左空調(diào)，將溫度選擇旋鈕置于MANUAL位，緩慢向WARM位扳動(dòng)以使混合活門向HOT位作動(dòng)。檢查發(fā)現(xiàn)混合活門向HOT位作動(dòng)過程中，駕駛艙出風(fēng)口風(fēng)量明顯增大。如果冷路氣流供氣量正常，駕駛艙出風(fēng)口風(fēng)量應(yīng)幾乎不變或略有增大，由此證實(shí)冷路氣流供氣量確實(shí)偏小。

最后，對(duì)導(dǎo)致冷路氣流供氣量偏少的原因進(jìn)行分析。檢查左空調(diào)水分離器凝水袋指示器未到紅區(qū)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)空氣循環(huán)機(jī)（ACM）有刺耳的噪聲，懷疑ACM故障。更換ACM后駕駛艙出風(fēng)口風(fēng)量明顯增加，至此故障排除。經(jīng)過分析認(rèn)為，故障原因可能是ACM工作異常導(dǎo)致冷路氣流流動(dòng)不順暢，產(chǎn)生氣路堵塞，從而使得冷路氣流供氣量下降。

4 總結(jié)

當(dāng)飛機(jī)遇到空調(diào)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)效果較差的故障時(shí)，僅僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷會(huì)認(rèn)為是供氣溫度不滿足要求所致，但實(shí)際上一個(gè)區(qū)域的溫度是由供氣溫度和供氣量共同決定的，某公司曾發(fā)生過多起因供氣管路脫開導(dǎo)致的空調(diào)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)故障。當(dāng)確認(rèn)空調(diào)系統(tǒng)供氣溫度正常時(shí)，需要跳出固定思維，換一個(gè)角度思考問題，檢查是否是由于供氣量不足而導(dǎo)致溫度調(diào)節(jié)失效，從而以新的思路解決問題。