8第八章 飞机空调系统.docVIP

PAGE 16 PAGE 17 第八章 飞机空调系统 概述 一、创造空中座舱环境的技术措施 为了确保飞行安全，改善空中人员的生活和工作条件，一般可采用以下两类措施： 1、供氧装置 供氧方式对于民用飞机来说仅适用于低速的螺旋桨类飞机，或者为喷气客机气密座舱的一种补充方式，如给机组人员或病员补充供氧，或者当座舱失去气密时用氧气面罩作为应急供氧。 2、气密座舱（又称增压舱） 它是将飞机座舱密封，然后给它供气增压，使舱内压力大于外界大气压力，并对座舱空气参数进行调节，创造舒适的座舱环境，以满足人体生理和工作的需要。这是一种高空飞行时安全而有效的措施，是当代民用飞机普遍采用的一种方式。当座舱增压后，机身结构承受拉应力。 二、气密座舱的环境参数及其要求 气密舱的主要环境参数是座舱空气的供气量温度、压力、压力变化率以及座舱余压，另外还有空气的湿度、清洁度等等，对它们的要求主要是基于满足人体生理卫生要求出发的，应能为乘客和空勤人员提供安全而舒适的生活和工作环境。 1、对座舱温度的要求 根据航空医学要求，最舒适的座舱温度为20～22℃，正常保持在15～26℃的舒适区范围内。 另外，座舱内温度场应均匀，无论是垂直方向还是水平方向，与规定座舱温度值的偏差，一般不得超过±3℃。座舱壁、地板和顶部的内壁温度，基本上应保持与舱内温度一致，否则由于热辐射和对流的影响会使乘员感到不舒适。同时，各内壁的温度应高于露点，使其不致蒙上水汽。 2、座舱压力的要求 对座舱压力有两个方面的要求，一个是使用升限时座舱空气压力的绝对值，另一个是座舱压力变化速率的要求。常用到的与座舱压力有关的参数有以下几个： （1）座舱空气压力pC 使用升限时座舱空气的绝对压力，应保证舱内有足够的氧分压，以使在整个飞行过程中，旅客不需要使用氧气设备。根据生理研究，对于一般乘客只要保证吸入空气的压力不小于570mmHg就不会产生缺氧症状 （2）座舱高度HC 座舱压力也可以用座舱高度（HC）表示。座舱高度是指座舱内空气的绝对压力值所对应的标准气压高度，单位为m。对应于座舱空气压力上限值565mmHg，它大约相当于2,400m高度上的大气压力，即称此时的座舱高度为2,400m。 座舱压力降低，相应的座舱高度升高。现代一些大中型飞机上，当座舱高度达到10,000ft（相当于3,050m）时，通常设有座舱高度警告信号，向机组成员发出警告，它表示座舱压力不能再低，此时必须采取措施。 （3）座舱余压Δpc 座舱内部空气的绝对压力pc与外部大气压力pH之差就是座舱空气的剩余压力，简称余压，即Δpc=pc?pH。 正常情况下，余压值为正，但在某些特殊情况下，也可能会出现负余压。某一飞机所能承受的最大余压值取决于其座舱的结构强度，并与爆炸减压对人体的影响有关。飞行中飞机所承受的余压值与飞行高度有关。国际航空运输协会的医学手册规定，亚音速喷气式客机的最大压差范围约在400～440mmHg（7.7～8.5psi）；超音速运输机为490mmHg（9.5psi）。随着客机使用升限的提高和对舒适性要求的提高，客机的Δpc有增大的趋势，如波音747-400和MD-11飞机的最大余压值达9.1psi。 （4）座舱空气的压力变化率dpc/dt 飞机在爬升或下降过程中，由于其座舱高度随飞行高度的变化，以及座舱供气流量的突然变化，都能导致座舱压力产生变化。座舱压力对时间的变化率dpc/dt称为座舱压力变化率。座舱压力变化率过大时，轻者使人耳腔疼痛不适，重者产生航空中耳气压症，严重时可能引起耳膜穿孔。所以，除绝对压力外，压力变化率也是一个极为重要的参数。 生理试验证明，对于一般健康人而言，人体对座舱压力变化率的耐受能力，主要决定于压力变化率的大小及其作用时间。对于大约为153m/min（近似2.5m/s）的垂直上升速度（相当于0.22～0.23mmHg/s的压力降低速度），以及92m/min（近似1.5m/s）的垂直下降速度（相当于0.13～0.14mmHg/s的压力增长速度），它们对人体可以长时间作用而不致产生航空中耳气压症。 3、供气量 满足座舱通风换气要求，通风换气次数不能少于25-30次/小时。 气源系统 对于大气通风式的旅客机的座舱来说，为了对气密座舱进行温度控制、压力调节以及进行通风换气，需要不断向座舱进行增压供气。气源系统在向座舱提供气源的同时，还对所供入的空气进行压力、流量及温度的控制，然后经空调组件调节其温度、压力等参数后供入座舱，或用作发动机或机翼前缘等的防冰加温。 一、气源系统的基本构形 座舱空气调节系统的气源分系统由增压供气源和供气参数控制两部分组成。增压供气源向座舱供入清洁度符合要求的空气，以满足座舱内增压、调节温度和通风换气的要求。 在安装有喷气式发