一起“新舟”60飞机空调温控系统故障的排除

■ 贾玉庆/凌云科技集团有限责任公司

一架定检的MA60飞机出现空调温控系统故障。故障表现为：在进行空调系统测试时,驾驶舱冷指示灯一直闪亮,将驾驶舱区域温度控制自动/人工开关切换到手动模式时,操作驾驶舱区域温度控制热/冷开关,驾驶舱冷指示灯仍然闪亮。

1 空调温控系统的工作原理

飞机上有两套相互独立的温度调节系统：驾驶舱温度调节系统、客舱温度调节系统。驾驶舱温度调节系统控制左侧空调组件的供气温度,客舱温度调节系统控制右侧空调组件的供气温度。每一套温控系统都由环境控制板上的独立开关控制,既可自动调节又可人工控制。若某一侧温度调节系统失效,可由另一侧温控系统保证客舱或驾驶舱的供气。

1.1 空调温控系统组成

空调温控系统由压力调节及关断活门、引气关断活门、温度控制盒、温度选择器、温度控制活门、驾驶舱温度传感器、座舱供气管路温度传感器、压气机超温卸载开关、压气机出口超温开关、座舱管路超温开关、高压引气压力开关等部件组成。

1）压力调节及关断活门用来接通或切断空调系统引气,并对引气压力进行调节。

2) 引气关断活门用来接通或切断空调系统引气。

3) 自动控制模式下,温度控制盒依据温度选择器的给定值与相应座舱/驾驶舱中的温度传感器的感受值比较后发出信号,控制温度控制活门冷、热路活门的开度,供气温度控制在 1.7～71℃（35～160℉）之间,以达到座舱所选择的温度值。

4) 温度选择器向座舱温度控制盒输入预调定的温度信号,与温度传感器的实际感受信号比较。

5) 温度控制活门由来自温度控制盒或人工控制开关的电信号控制,对管路供气温度进行调节。当需要加热时,高温的发动机引气经打开的旁通蝶形活门从制冷组件旁通流过；当需要制冷时,旁通蝶形活门开始关闭而直通节流蝶形活门逐渐打开,发动机引气经过制冷组件的热交换器,通过制冷组件控制活门进入制冷组件的空气循环机,进行更进一步的冷却。

6） 驾驶舱温度传感器发送驾驶舱温度信号至温度控制盒。

7） 客舱温度传感器感受客舱内的温度,并向客舱温度控制盒发出电信号,电信号与舱内温度相关。

8） 当压气机出口空气温度超过227±2.7℃（440.6±36.86℉）时,压气机超温卸载开关闭合,压力调节及关断活门和引气关断活门自动关闭。

9）当压气机出口空气温度超过216±2.7℃（420.8±36.86℉）时,压气机出口超温开关闭合,压力调节及关断活门自动由正常流量转换至经济流量。

10）当管路供气温度超过 85～91℃（185～195.8℉）时,座舱管路超温开关闭合,使压力调节及关断活门和引气关断活门关闭,防止过热。

11）当管路空气压力高于 369±24kPa（53.52±3.48psi）时,高压引气压力开关闭合,压力调节及关断活门自动关闭,切断系统引气。

图1 温度控制原理框图

1.2 系统工作状态

驾驶舱和客舱的温控系统有自动和人工两种控制模式,原理框图见图1。

在自动控制模式下,温度控制盒依据温度选择器的给定值与相应客舱/驾驶舱温度传感器的感受值比较后,发出信号,控制温度控制活门冷、热路活门的开度。将环境控制板上驾驶舱或客舱温度调节的自动/人工开关置于自动位置,同时将温度选择器按需设定在某一温度值。座舱供气管路温度传感器限制控制供气温度在 1.7～71℃（35～160℉）之间,以达到座舱所选择的温度值。座舱供气管路温度传感器感受管路供气温度,驾驶舱或客舱温度传感器感受舱内的空气温度。根据温度选择器的设定值与舱内实际感受值的差别,温度控制盒输出一个信号至对应侧制冷组件的温度控制活门,调节冷、热路气流分配比例,对管路供气温度进行调节,使舱内温度与温度选择器的选定温度达到一致。在加热或制冷调节过程中,相应的热或冷绿色指示灯闪亮。

如果自动温度控制模式出现故障,可使用人工控制模式。当温控系统自动状态失效或根据需要进行人工加热或制冷时,将环境控制板上自动/人工选择开关置于人工位置,将对应的加热/制冷人工控制开关向热或冷位置按压,直接控制温度控制活门冷、热路活门的开度,这样可以增加或降低驾驶舱或客舱的温度,相应的热或冷绿色指示灯亮。在人工调节过程中,应注意观察管路供气温度值,防止管路超温。

2 故障分析

在对空调温控系统进行功能测试时,发现驾驶舱冷指示灯一直闪亮,找出其闪亮的原因就可以对故障部位进行定位。

在自动模式下温度控制盒依据温度选择器的给定值与相应客舱/驾驶舱温度传感器的感受值比较后发出信号,控制温度控制活门冷、热路活门的开度。冷路指示灯闪亮说明驾驶舱温度控制盒一直给温度控制活门C脚也就是温度控制活门的冷路方向供电,导致温度控制活门一直向热路打开冷路关闭的方向移动（见图2）。产生这种现象的原因是多方面的：

1）驾驶舱温度传感器故障,导致实际温度一直比设定温度高。

2）驾驶舱温度选择器故障,导致设定温度一直比实际温度低。

3）温度控制盒故障,一直给温度控制活门C脚供电。

此时,可以将温度选择器选择到最热的位置来隔离故障。如果冷指示灯仍然一直闪亮,则可能是上述三种故障；如果冷指示灯不再闪亮,热指示灯开始闪亮,管路供气温度开始上升,则说明自动模式工作是正常的。检测表明,将温度选择器置于最热位置,热指示灯开始闪亮,说明温度控制自动模式工作正常,冷指示灯一直闪亮的原因应归结于炎热的气温以及较低的设定温度。

将环境控制板上自动/人工选择开关置于人工位置,此时驾驶舱温度控制应处于人工模式,332H继电器通电,驾驶舱温度控制盒与温度控制活门的连接中断,温度控制活门受人工控制开关控制。当人工控制开关向冷位置按压时,人工控制开关的2脚与3脚相连,温度控制活门的A脚接通28V,B脚通过人工控制开关的6脚接地,实现对温度控制活门马达的操纵,使温度控制活门向冷路打开热路关闭的方向移动,降低管路供气温度,同时温度控制活门的A脚与冷指示灯相连,此时冷指示灯应常亮。反之,当人工控制开关向热位置按压时,人工控制开关的5脚与4脚相连,温度控制活门的B脚接通28V,A脚通过人工控制开关的1脚接地,实现对温度控制活门马达的操纵,使温度控制活门向热路打开冷路关闭的方向移动,升高管路供气温度,同时温度控制活门的B脚与热指示灯相连,此时热指示灯应常亮。

实际测试时,选择开关置于人工位,无论人工控制开关是向冷还是向热按压,冷指示灯一直闪亮,说明此时驾驶舱温度控制模式仍然处于自动模式,人工控制模式并未接通。通过分析驾驶舱温度控制线路图,可以推断出继电器322H并未工作。测量发现,当将选择开关置于人工位时,选择开关的2、3脚均无28V电压,因此判定选择电门的供电线路故障。通过测量断路器279H,发现断路器与选择开关间的线路开路,导致了这起故障。

图2 驾驶舱温度控制线路图

3 结论

这起空调温控系统的故障比较罕见,以往飞机大部分的故障问题都来源于机件故障,飞机的线路故障在排故过程中较少遇见。通过这起故障的排除,利用简单的操作将一些机件隔离出来,如调整设定温度、切换操纵模式等,以删减法逐步进行故障定位。此故障的排故思路可以为今后相关故障的分析及排除提供参考。