某型飞机环控系统故障分析

摘  要：飞机的环控系统的主要功能是保障飞机电子设备正常运行，为飞行员提供舒适稳定的环境，为飞行员排除一切影响驾驶的外部因素，以便飞行员能够更好地操纵飞机，提高飞机的安全性。本文首先描述了飞机环控系统的概念以及系统故障分析的必要性和意义，其次，通过对某型飞机环控系统的具体故障研究，分析存在的常见问题，最后根据分析的问题总结出处理措施，以期解决环控系统存在的故障，保障飞机的飞行安全。

关键词：飞机环控系统;故障分析;座舱压力

一、飞机环控系统概述

1.1飞机环控系统的内涵

环控系统又叫做飞机环境控制系统，是确保飞机电子设备正常运行、为飞行员提供舒适稳定的环境的主要系统。飞机环控系统的主要功能是，在变化的飞行环境条件下，保证飞机飞行员的安全为前提，还需确保环境舒适，为飞机电子设备通风以便其正常运行，还要具有一定的防/除冰、防/除雾等功能。

1.2飞机环控系统故障分析的必要性和意义

为了确保飞机在极端天气条件下的安全飞行，以及飞行员舒适度要求的不断提高，飞机环控系统变得越来越复杂，随着运行时间的增加，出现各种故障的概率也会逐渐增大，并且会产生各种各样的故障迹象。如果不及时排除故障，不但可能会引起飞行员的不舒适感，可能还会降低机载设备的工作效率，增加系统能耗乃至缩短设备使用寿命。对飞机环控系统故障进行分析具有重要的科学和工程意义。

二、飞机环控系统常见问题及分析

某型飞机在转场飞行过程中，当飞行高度达到一千二百米时，飞行员突然感觉到耳膜疼，这时压力表指示的座舱压力在不断下降，于是利用就近机场成功迫降。这是一起典型的环控系统故障，经进一步检查发现，原因是座舱压力调压器的调压活门中有0.15毫米的多余物。本文从理论和实践的角度，对这起故障进行分析。

2.1座舱压力调节器机理及实现

飞机处于高空运行状态，能够从外界环境中获取的气体很少，主要的控制来源是发动机运行过程中产生的高温气体。座舱内部的空气压力调节需要综合考虑供气量、排气量和漏气量，保证座舱内部的空气质量变化率始终等于供气量减去漏气量和排气量。舱内空气压力的控制和调节主要通过座舱压力调压器来实现，座舱压力调压器由调压器和调节活门两部分组成，之间由相关的管路连接，相关的管路起到了一定的控制和连接作用。压力调节器主要的工作原理是通过调压活门、定压活门和调节活门相互配合，实现气体的供给、排放，保证座舱内的气体压力值稳定，为飞行员提供舒适的驾驶环境。

座舱内压力调节器主要的运行过程如下：

当飞机处于离地面两千米以下的高度时，压力调节器的定压活门关闭，调压活门开放到最大限度，随着高度的不断升高，调压活门的开口程度逐渐缩小。调压活门开口最大即为能够与外界的空气进行最大程度上的连通，可以实现与外界空气的直接对流。

当飞行高度达到两千米以上九千米以下时，压力调节器的定压活门仍然关闭，调节活门的开口程度逐渐减小，减少外界环境中空气进入座舱内，也减少座舱内的空气流向外界环境，保证了舱内空气压力的暂时稳定。

当飞行高度达到九千米以上时，压力调节器的定压活门开放，同时，调压活门关闭，由定压活门控制座舱压力。此时，完全隔绝了外界空气进入座舱内，定压活门薄膜左侧与全静压管的静压室相通，定压活门薄膜右侧经管路与调节活门上室连通。

2.2飞机环控系统故障分析

文中某型飞机的飞行员在驾驶飞机时，当飞机上升到高处时感觉耳朵疼，耳膜的压力增大，身体也出现了明显不舒服的情况，此时，判断座舱内的气体压力不符合规定的标准，推定为飞机环控系统发生了故障。经过排查，发现了飞机环控系统中的调压活门处有一个直径大约为0.15毫米的多余物，该杂质导致了调压活门不能够密封关闭，当飞机上升到九千米高度后，需要完全关闭调压活门，但是由于调压活门中多余物的存在无法完全关闭，导致座舱内与外界环境没有实现完全的隔绝，外界空气压力大，导致座舱内压力增大，损伤了飞行员的耳膜，造成了此次飞行故障。

三、飞机环控系统的故障预防

飞机环控系统在日常的使用过程中一定不能忽视日常的检修和维护，任何细微的影响都有可能对飞机的飞行过程造成严重的影响，甚至容易酿成飞行事故，因此，应该重点关注飞机环控系统故障的检查和预防。

3.1保持座舱清洁

某型飞机环控系统的故障就是由于多余物的影响导致的，因此，应该保持座舱内部的清洁，极小的多余物就会进入压力调节器内部，影响正常的压力调节和气体循环。飞机维修人员应该不仅要检修零部件和设备的问题，也要及时清理座舱内部的灰尘和泥沙，必要时可以用吸尘器将灰尘吸附干净，保持座舱内部的清洁。

3.2确保装配质量

保证装配的质量是飞机环控系统能够正常运行的前提，如果环控系统内部的装配出现问题，就会影响系统的正常运行，严重时会造成重大飞行事故。

3.3防止限流孔和通气孔的腐蚀

限流孔和通气孔作为压力调节器的组成部分，起到与外界空气连通的作用，如果该部分受到腐蚀，会造成孔壁的堵塞，外部空气和内部空气无法正常连通，影响座舱空气压力的稳定。当发动机的高温气体流向座舱内，要通过限流孔和通气孔输送，过高的气温长期影响，难以避免会造成孔壁的腐蚀，应该经常检查限流孔和通气孔是否被堵塞，及时疏通和更换，保证环控系统正常发挥作用。

3.4防止薄膜老化

壓力调节器中所用的薄膜材质都是橡胶材料制造的，长时间的使用难以避免会造成橡胶材质薄膜的老化，影响薄膜正常发挥作用。在日常的维护过程中一定要定期更换薄膜，保证压力调节器正常发挥作用，尽量避免可控风险对于飞机飞行安全的影响。

【总结】

综上所述，飞机的环控系统作为飞机的重要组成部分，对于飞机的正常运行起到了至关重要的作用，良好的飞机环控系统能够为飞行员提供舒适的驾驶环境，保证在驾驶过程中飞机的安全性和稳定性，减少驾驶风险因素的影响。因此，在飞机的日常维护中，应该重视环控系统的故障分析和排查，保证飞机的飞行安全。

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作者简介：卢小勇，男，1977.08，工程师，长期从事航空发动机及机械专业故障检测与预防技术研究工作。