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波音737NG飞机空调控制系统原理介绍和常见故障分析

作者：王锋

来源：《科学与财富》2020年第23期

????????摘要：737NG空调系统包含部件较多，系统较复杂，在平时航线运行中故障概率较高，如果对其原理理解不到位，一旦出现故障，不能清晰的把握放行标准或者，容易造成飞机延误，影响航班正常运行，本文主要详细介绍一下737NG系统原理和常见故障的处理方法。

????????1.空调气的来源和气路的走向

????????737NG飞机空调气来自于飞机引气系统，包括发动机引气系统，APU引气系统，地面气源，从引气系统引来的热气经过流量控制关断活门后分为两路，一路通过配平空气压力调节活门送到三个区域配平气活门处，来满足区域温度控制的需求。一路气流进入空调组件，来配置空调气。空调组件主要包括初级热交换器，次级热交换器和空气循环机（ACM）和冲压空气系统，气流先进入初级热交换器冷却，然后进入ACM压气机内被压缩成高温高压的气体，再进入次级热交换器交换热量，出来后进入再加热器的热路，进入冷凝器的热路中去除水分，出来后再进入再加热器的冷路，被热路空气加热后进入ACM的涡轮部分，推动涡轮做功，气流出来后与从TCV来的热气流混合，流经冷凝器的冷路后进入混合室，然后向不同的区域分别供气。

????????2.737NG飞机温度控制系统

????????空调组件控制系统包括左空调温度控制系统和右空调温度控制系统，左组件/区域温度控制器通过调节左TCV对左空调温度控制系统进行控制，右组件/区域温度控制器通过调节右TCV对右空调温度控制系统进行控制，同时，当一个组件/区域温度控制器故障时，可以由另外一个组件/区域温度控制器通过控制备用STCV对另外一侧空调温度控制系统进行控制。

????????区域温度控制系统包括主驾驶舱区域温度控制系统、备用驾驶舱区域温度控制系统、前客舱区域温度控制系统和后客舱区域温度控制系统，正常情况下右组件/区域温度控制器通过调节驾驶舱配平空气调节活门TAV对驾驶舱区域温度进行控制，通过前客舱TAV对前客舱区域温度进行控制，当主驾驶舱区域温度控制系统失效时，左组件/区域温度控制器通过调节驾驶舱TAV对备用驾驶舱区域温度控制系统进行控制，并同时控制后客舱温度控制系统。对于前客舱温度控制系统只能由右组件/区域温度控制器控制，对于后客舱温度控制系统只能由左组件/区域温度控制器控制。

????????3.;;;温度控制的三种工作模式

????????引气经过组件温度控制和区域温度控制后到达客舱和驾驶舱，左右组件温度控制和驾驶舱区域温度控制都有备用控制系统，前后客舱的区域温度控制是没有备用系统的。组件温度控制是通过温度控制活门TCV或备用温度控制活STCV的调节实现的，区域温度控制是通过三个区域配平活门TAV的调节实现的，根据温度控制系统的工作状态，我们可以把温度控制系统分为三种工作模式：平衡模式，非平衡隔离模式，非平衡平均模式。

????????3.1;平衡模式：空调温度控制系统不存在故障情况下的正常工作模式。

????????组件区域温度控制器根据各区域选择的温度和各区域实际温度，确定管道的指令温度，管道指令温度控制组件TCV和各个区域的TAV。三个区域最低的管道指令温度作为组件的指令温度，通过两个TCV来调节双组件温度来满足这个三个区域的最低的指令温度。对于较高区域温度的选择，组件区域温度控制器控制该区域的TAV打开，加入热空气，以满足该区域的前客舱和驾驶舱的温度需求。

????????3.2;非平衡分离模式：驾驶舱主备配平空气系统失效。

????????驾驶舱选择的温度和驾驶舱温度传感器来确定一个指令温度，控制左组件TCV来满足驾驶舱的温度需求，这时驾驶舱配平活门是关闭的。前后客舱区域以较低的那个温度为指令温度来控制右组件TCV。较高区域的温度通过打开相应区域的配平活门来满足，温度较低区域的配平活门是关闭的。

????????3.3;非平衡平均模式：客舱配平空气系统失效或配平空气电门达到OFF位

????????驾驶舱温度控制与非平衡分离模式相同。前后客舱区域以前后舱温度选择的平均值作为右组件的指令值，通过控制右TCV来实现前后舱的平均管道温度需求。三个区域配平都失效，左组件满足驾驶舱温度调节，右组件满足前后客舱温度要求的平均值。

????????4.;;;ZONETEMP灯亮的故障分析：

????????4.1;过热

????????三个温控区域各有一个区域管道过热传感器，用来感受各自区域的管道温度，如果超过传感器的门槛感受值190F，则属于过热，传感器做动，ACAU内继电器的触点吸合，给ZONETEMP灯点亮。这种情况指示空调过热，可能的原因有190F过热传感器的门槛值降低、ACAU误做动