A320系列飞机驾驶舱温度高故障分析

王国鑫

摘要：以A320系列飞机驾驶舱温度高故障为研究对象。通过两起典型故障的排除，重点分析空调组件和区域温度控制原理。针对无信息空调系统疑难故障，如何快速隔离，准确找到故障原因，进行了经验分享。研究结论在保证飞行安全、航班正点、机组及旅客的乘机舒适度和提高维修效率、降低维修成本等方面具有重要意义。

关键词：空调；组件；区域；驾驶舱；温度高

中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2015）26028902

0引言

航线运行中，常遇到机组反映驾驶舱温度高，乘机舒适度降低，甚至造成航班延误或返航。此类故障因空调系统部件性能不佳导致，并未触发警告或故障信息，处理起来较为棘手。本文从两起故障入手，通过原理分析、排故验证，总结出排除此类故障的方法及经验。期望能为同行处理类似故障提供一定的参考和帮助。

1一起空调组件出口温度高导致的驾驶舱过热故障

1.1背景介绍

2012年5月，某A319飞机机组反应左右空调组件出口温度高，为25到30度，飞机停场排故。测试空调系统无任何故障信息。

1.2处理措施

（1）更换左组件冷凝器，更换右组件空气循环机ACM。

（2）使用单组件，或将流量旋钮调至高位，组件流量一直处于低位。

（3）拆下组件再加热器，发现其入口堵塞严重，部分翅片间已完全堵死。更换后，流量恢复正常，出口温度可降至5度。

（4）更换主次级散热器后，出口温度可降至-20度，故障排除。

1.3系统原理和原因分析

A320系列飞机有两个空调组件，组件降低高压高温引起的温度和湿度后，供向座舱，以满足乘客舒适度需求。引气流经初级热交换器由外界冲压空气对其冷却。随后，流向压气机压缩，温度上升，压力增大。再经主热交换器进一步冷却后，进入高压水分离环路。高压水分离环路包括再加热器、冷凝器、水分离器。再加热器利用主热交换器出口热空气对水分离器出口冷空气进行回热，确保进入涡轮的空气中无游离水。冷凝器利用涡轮出口冷空气对再加热器出口热空气进行冷却，将空气温度降至露点以下。之后由水分离器分离出水，排放至冲压空气进口。经过再加热器回热后的空气流至涡轮处，利用气体膨胀做功驱动涡轮旋转，同时，空气温度下降，压力降低。之后经过冷凝器，供向混合室。为防止涡轮下游冷凝器处结冰，防冰活门探测到压力下降到设定值时会打开，将FCV下游热空气引至涡轮处防止冰的形成。

图1空调组件工作原理案例中，驾驶舱温度高由组件出口温度高所致。组件工作始终低流量，说明图1中热气流有堵塞。此路气流经过主要部件为：流量控制活门FCV、初级热交换器和主热交换器（也称主次级散热器）、再加热器、冷凝器、水分离器、ACM。FCV可通过调节温度旋钮，查看旁通活门打开时，流量可否达到高位，判断是否FCV故障导致低流量。主次级散热器、再加热器、冷凝器均为热交换器。按结构分：前两者为板翅式热交换器，后者为管壳式热交换器。故障统计发现，板翅式热交换器多为堵塞，管壳式热交换器多为渗漏。Ameco成都分公司已定期更换主次级散热器，保证其工作性能。此外，热气流先流至再加热器，此时温度较高，再加热器又为板翅式结构，容易因高温及杂质（此时空气中水未分离出来）发生堵塞。因此，再加热器堵塞导致组件流量无法达到高位的故障比较常见。冷凝器为管壳式、水分离器构造简单，且均处于下游，发生堵塞的情况较少。

若组件流量正常，出口温度仍未达到理想效果，说明图1中热气路畅通，在确定不存在外部渗漏情况下，说明冷却气路存在问题。此路气流经过主要部件为：冲压空气进出口、主次级散热器、增压腔。若冲压空气进出口被异物堵塞或增压腔破损导致气路不畅，均会降低冷却效果，导致组件出口温度偏高。严重时甚至使冷却功能基本丧失（如冲压空气进气门未打开等情况），触发组件过热警告。若均正常，则主次级散热器内部堵塞的可能性较大，建议更换。

1.4经验分享

组件出口温度高导致区域温度高时，先对相应组件进行排故。若无任何故障信息，针对此种隐蔽性故障，建议：

（1）对组件进行全面目视检查和渗漏检查，确保无堵塞、损伤和渗漏；

（2）查看组件工作时的流量，若存在异常，建议优先排除流量故障（即图1中热气路故障）；若流量正常，效果依然不佳，再排除冷却气路故障（即图1中冷却气路故障）。

2一起管路破裂导致的驾驶舱温度高故障

2.1背景介绍

2014年5月，某A319飞机机组反映空中驾驶舱温度高。地面检查左空调组件出口温度及驾驶舱管道出口温度均正常。

2.2处理措施

（1）与其它飞机对串区域控制器ZC。

（2）更换驾驶舱配平空气活门、管道温度传感器、区域温度传感器。

（3）检查发现左组件冷凝器出口至混合室之间的波纹管破损漏气，更换此波纹管后，故障排除。

2.3系统原理和原因分析

飞机区域温度由ZC控制。机组选择三个区域温度，该信号发送至ZC，ZC确定最低管道进口温度发送至两部组件控制器PC，PC将组件出口温度调至最低温度，输送至混合室。最低温度区域直接由混合室供气，其余两个区域需要较高管道温度，由ZC调节相应配平空气活门的开度控制热空气的添加量，从而达到各区域所需温度。

案例中，对应组件出口温度正常，重点排除区域温度故障。区域温度控制中导致驾驶舱温度高的原因：（1）区域控制系统某部件故障；（2）调节好的空气未完全输送至驾驶舱。

与区域温度控制相关的部件，分别通过串件、换件等方法，确定所有部件工作正常。

排故中，偶然发现驾驶舱通风口出风量特别微弱。疑似组件空气输送至驾驶舱过程中存在渗漏。输送管路包括：组件至混合室段管路和混合室至驾驶舱段管路。

查阅手册得知：正常情况下，驾驶舱由左组件供气至混合室，经与再循环风扇抽吸来的空气混合后，供至驾驶舱（如图2）。

图2区域温度控制图当左组件电门置于OFF位，右組件电门在ON位时，混合室折流门会转换位置，使得驾驶舱由右组件供气（如图2中虚线所示）。

排故发现，驾驶舱由左组件供气时，供气量小；由右组件供气时，供气量大。说明混合室至驾驶舱段管路正常。左组件至混合室管路或者混合室本体存在渗漏的可能性大。

检查发现的破损波纹管正是位于左组件至混合室之间。此管路位于空调舱，即非增压舱。飞行高度越高，空调舱压力越小。组件供气压力与外界压差越大，渗漏量增大。因此地面故障现象很难重现，飞行高度越高，现象越明显。

2.4经验分享

（1）机组反映驾驶舱温度高时，若组件出口温度正常，可向机组询问通风口的出风量来判断是否存在渗漏。

（2）正常情况，再循环风扇持续工作，通风口一直出风，只是空调组件供气时，风量更大，导致判断风量大小时差异不明显。建议检查时，关断再循环风扇，通风口风量全部来自空调组件，更易判断组件供气量正常与否。

（3）若驾驶舱出风量异常，关断左组件，打开右组件，则驾驶舱由右组件供气。若出风量恢复正常，说明左组件出口至混合室之间或混合室本体存在渗漏；若依然不正常，说明混合室至驾驶舱之间管路存在渗漏。

3结论

通过上述两起典型故障的排除，针对座舱某个区域温度高又无相关信息的隐蔽性故障。首先，全面了解故障现象及特征，判断组件还是区域故障导致的区域温度高。其次，通过原理分析、全面检查、逐步隔离的方法，结合排故经验，可快速准确地隔离出故障部件，迅速排除此类故障。驾驶舱温度控制与客舱温度控制大同小异。因此，上述排故经验同样适用于客舱区域。

参考文献

[1]A318/A319/A320/A321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL（R48）[Z].