一起波音737-300飞机空调系统制热故障分析

唐彬彬

摘要：针对一架波音737-300飞机机组反映空调系统不制热故障，分析了其可能的原因，并采取了相应的排故措施。此经验可供原理相似的空调系统排故时参考。

关键词：波音737-300；空调；故障

Keywords：B737-300；air-condition；fault

1 故障描述

一架波音737-300飞机落地后，机组反映空中飞机空调系统不制热。

2 空调系统原理介绍

波音737-300飞机空调系统主要由冲压空气系统、空气循环系统、水分离器系统、调节空气温度控制系统和过热保护系统等子系统组成。其中，制冷部分主要在空气循环系統完成，空气循环系统的这一路气流被称为冷路。

如图1所示，来自发动机或APU的引气由初级热交换器进行降温后，经混合活门进入空气循环机的压气机部分被压缩，进而温度升高，然后经过次级热交换器再次降温后进入空气循环机的涡轮部分膨胀做功，温度进一步降低，从而形成冷路气流。热路气流则由发动机或APU的引气直接提供。根据机组选择的温度，混合活门将这两路气流按照一定比例进行混合，形成合适温度的气流，流向驾驶舱和客舱，从而控制驾驶舱和客舱的温度。

3 故障分析

对于波音737-300飞机，机组反映空中空调系统不制热的实际现象应该是飞行过程中机组体感温度较低。而驾驶舱供气主要来源于左空调系统，也即是左空调系统并没有提供足够的热量以使驾驶舱温度上升。针对此问题，可以先在地面接通左空调系统观察其工作状态，再根据实际工作状态进行具体分析，寻找导致故障可能的原因。

首先，接通APU引气并将左空调温度选择旋钮置于AUTO COOL位，打开左空调，将温度选择旋钮缓慢向AUTO WARM位扳动，同时观察混合活门作动指示状况，发现混合活门向HOT位运动至约2/5位置后就开始向COLD位作动，然后保持在1/3位置处。与其他飞机对比发现，该机的混合活门开度较小且驾驶舱出风口风量明显偏小。

其次，将左空调温度选择旋钮置于MANUAL位，缓慢向WARM位扳动，发现混合活门向HOT位运动至3/5位置时左空调管道过热灯亮。由此可以确定，影响驾驶舱温度的140℉电门、190℉电门以及温度选择旋钮均能正常工作，同时CTC测试正常也证实了这一点。另外，测试时也对左空调混合活门做了检查，确认其工作不存在卡滞现象。

众所周知，使一个区域的温度上升有两种方式，一种是在保持供气量不变的情况下提高供气温度，另一种是在保持供气温度不变的情况下提高供气量。显然，根据之前的测试结果，左空调系统的供气温度是满足要求的，左空调系统将其调定至140℉的范围内，因此导致驾驶舱温度未能上升最可能的原因应该是驾驶舱供气量太少。由于供气量太少，相同时间内带给驾驶舱的热量就偏少，在驾驶舱区域散热量相同的情况下，机组会感觉驾驶舱温度较低。

需要先行检查左空调系统漏气情况。在接通左空调的情况下，检查左空调舱内相关管路无漏气，通往驾驶舱的相关管路也没有断开，前货舱后壁板内左空调相关管路无漏气；对右空调进行了同样的检查，也未发现漏气的情况。

至此，排故陷入僵局，管路均未发现漏气，还有什么情况能够导致供气量太少？会不会是供气存在堵塞？带着这个疑问，再次梳理左空调系统原理图，发现热路气流直接通过混合活门到达混合腔，存在堵塞的可能性较小。而冷路气流则需要通过一系列热交换到达混合腔，因此有可能是冷路气流存在堵塞。

对该假设作具体分析。由于140℉电门的存在，在空调自动方式下，供气温度会被限制在140℉以下。假设冷路气流存在堵塞使供气量较小，将导致混合活门在向HOT位作动过程中只作动很小的开度供气温度就已达到140℉。由于此时混合活门热路开度很小，冷路供气量又不足，必然导致总供气量减少。相同的时间内，驾驶舱区域散热量是基本不变的，因而驾驶舱温度会因供气量不够而无法上升。

为了证实上述推断，再次接通左空调，将温度选择旋钮置于MANUAL位，缓慢向WARM位扳动以使混合活门向HOT位作动。检查发现混合活门向HOT位作动过程中，驾驶舱出风口风量明显增大。如果冷路气流供气量正常，驾驶舱出风口风量应几乎不变或略有增大，由此证实冷路气流供气量确实偏小。

最后，对导致冷路气流供气量偏少的原因进行分析。检查左空调水分离器凝水袋指示器未到红区，同时发现空气循环机（ACM）有刺耳的噪声，怀疑ACM故障。更换ACM后驾驶舱出风口风量明显增加，至此故障排除。经过分析认为，故障原因可能是ACM工作异常导致冷路气流流动不顺畅，产生气路堵塞，从而使得冷路气流供气量下降。

4 总结

当飞机遇到空调系统温度调节效果较差的故障时，仅仅根据经验判断会认为是供气温度不满足要求所致，但实际上一个区域的温度是由供气温度和供气量共同决定的，某公司曾发生过多起因供气管路脱开导致的空调系统温度调节故障。当确认空调系统供气温度正常时，需要跳出固定思维，换一个角度思考问题，检查是否是由于供气量不足而导致温度调节失效，从而以新的思路解决问题。