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数据分析在预防客舱释压中的运用
作者:党建平顾杨波杨威俞珺
来源:《航空维修与工程》2021年第07期
摘要:客舱释压是民航客机重点管控故障,日常维护中应加强对增压系统及部件的状态监
控。本文介绍利用QAR数据,通过CPC异常指令、客舱密封性及外流活门等多项数据的建模
分析,建立对增压系统性能趋势的监控。
关键词:释压;座舱压力控制器;外流活门;增压系统;客舱高度;密封条
Keywords:pressurerelief;CPC;outflowvalve;pressurizationsystem;cabinaltitude;
sealingstrips
引言0
客舱释压是民航客机常见的SDR事件且很难避免。客舱释压是飞机在飞行过程中客舱高
度增高且超过安全值,导致客舱压力与外部的压差比预定值显著减小甚至为零,即飞机客舱高
度与环境高度一致,飞机失去增压功能。在万米高空,如果机舱内氧气含量越来越少,会远远
超出常人的生理承受能力,加上高空低温,很容易造成旅客及机组昏迷,从而导致严重的空中
事故征候。
增压系统1原理
本文以空客A320飞机为例分析增压系统工作及其故障原理。
客舱增压系统有4个增压过程,分别为地面空置、预增压、空中增压、释压。系统包括2
个座舱压力控制器(CPC)、一个余压控制组件(RPCU)、1个外流活门、1个控制面板和2
个安全活门。外流活门是客舱压力控制的主要装置,内含3个独立的马达,其中2个为自动操
作,1个为人工操作。3个独立的电动马达中的任何一个都可为外流活门提供动力。正常情况
下,两个客舱压力控制器中的一个通过相应的自动马达来操作放气活门。在正常操作中,座舱
增压是全自动的,机组监控系统的操作,无需采取任何动作控制。座舱气压遵循系统从飞行管
理和引导系统(FMGS)以信号形式接收的外部计划。当FMGS数据不可用于自动增压时,机
组只需选择着陆机场标高,增压系统就会将人工选择的着陆机场标高用于内部计划。在人工方
式中,机组通过增压控制面板控制外流活门的人工马达来控制座舱高度。客舱增压原理如图1
所示。
A320飞机有两个相同但各自独立控制的CPC,这两个CPC接收来自大气数据惯性基准系
统(ADIRS)、飛行管理引导计算机(FMGC)、发动机接口组件(EIU)和起落架控制接口
组件(LGCIU)的信号。当系统处于自动或半自动方式时,一个CPC工作,另一个作为备
用。
外流活门位于后货仓尾部。作动器包含两个自动马达和人工马达。自动马达以自动方式操
作活门,人工马达以人工方式操作活门。在自动方式中,工作的控制器将活门位置信号发送至
飞机电子集中监控系统(ECAM)。在人工方式中,1号CPC的备用部分将活门位置信号发送
至ECAM。
在自动增压方式下,两套增压控制系统是相同且独立的自动控制系统,一次只有一个CPC
工作,两套系统会在每次着陆70s后或者CPC故障后自动转换为另一部CPC控制。CPC自动
控制客舱压力,在巡航状态下将客舱压力限制在8000ft以下(高原机场为14100ft以下)。
CPC通常使用来自FMGC的着陆标高和QNH(修正海平面气压)以及来自ADIRS的气压高
度。如果FMGC数据不可用,CPC将使用机长侧的基准气压(来自ADIRS)以及选择的LDG
ELEV。
如果两套自动系统均失效,机组可通过客舱控制面板上的人工/自动方式对座舱增压进行
人工控制。
2CPC异常指令模型及监控
从增压方式原理可以看出,参与飞机增压的部件分别为CPC、客舱整体密封条、外流活
门。对此空客在ISI21.31.00041中提到,在超长服役的CPC计算机中存在电路板虚焊状态,
这类CPC件号为PN20791*,其供应商(NordMicro)进行的调查发现,焊接裂纹可能由于老
化而出现,出现疲劳焊点的大多数CPC已工作13~15年左右,存在疲劳焊点的CPC间歇性存
在着陆场标高(LFE)值损坏、客舱压力信号损坏等情况,此时的CPC无法区分其自身是否存
在故障,导致无法自动切换至备用CPC控制客舱增压而出现释压。
另外,自动压力正常控制方式中,CPC使用来自FMGC的着陆标高和QNH以及来自
ADIRU的气压高度。如果FMGC数
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