魏超

【摘  要】航空作为我国交通领域的支柱产业之一，其中的空调系统是飞机最重要的系统之一。空调系统在高空低温低压的环境中为机组人员、乘客和设备运行提供良好的环境，控制飞机的内部环境。而空调良好的温度控制可以给乘客和机组人员更好的飞行环境。

【关键词】飞机;空调系统;温度控制

1引言

在飞机运行使用中，飞机的空调系统难免会出现各种故障，在这时需要我们的机务维修人员排除各种故障，让飞机达到适航的要求，本文主要简单阐述了B737空调系统的温控原理和常见故障。

2.空调系统主要功用

1.增压：保持机舱一个舒适安全的座舱气压2.设备冷却：驾驶舱和电子舱的热空气排走，保护设备。3.加热：部分区域需要加热防止结冰。如门/货舱4.温度控制：控制驾驶舱和客舱的溫度，满足各区域不同温度的需求。

3.空调系统的温控原理

空调的冷却系统主要采用了两种形式的冷却组件，一是热交换器，流过它的热路空气是发动机引气，而冷路空气是流过冲压空气管道的外界空气，冷热两路空气经过热交换使引气的温度降低;二是空气循环机（以下简称ACM），ACM由固定于同一传动轴上的涡轮、压气机和风扇组成。当热空气流过ACM 的涡轮时，发生绝热膨胀的热力过程，气体对涡轮做功，带动涡轮转动;而且气体的内能降低，使流过涡轮的气体的温度进一步降低，以降低引气的温度。涡轮转动可带动风扇转动，风扇位于冲压空气管道，它可使飞机在地面及低速飞行状态下，仍可保证热交换器有足够的冷却空气。

空调系统温度调节主要也有两个调节部分空调温控控制核心：ZTC1和ZTC2（区域温度控制器）1.TCV/STCV调节组件出口温度2.TAV（3个）调节各区域的温度（客舱/驾驶舱/）。

组件出口温度调节为双通道控制，包括：主用通道：ZTC1控制左组件的TCV开度，ZTC2控制右组件的TCV开度，在相应的涡轮出口添加热引气来调节组件出口温度。备用通道：当左组件主用通道失效时，ZTC2控制左组件STCV的开度;当右组件主用通道失效时，ZTC1控制右组件STCV的开度，在涡轮出口添加热引气来调节组件出口温度。

区域温度调节：在组件出口温度调节的基础上添加不同的区域配平空气来实现的。驾驶舱的区域温度调节是双通道控制的;主通道：ZTC2控制驾驶舱TAV的开度。备用通道：ZTC1控制驾驶舱TAV的开度。前后舱的区域温度调节是各自控制的;ZTC2控制前舱TAV的开度ZTC1控制后舱TAV的开度。

区域温度调节有三种调节模式：1.平衡模式;2.不平衡独立模式。3.不平衡平均模式平衡模式：开启条件：P5空调面板上“TRIM AIR”电门放于ON位，且3个TAV工作均正常。工作状态描述：两部ZTC首先比较驾驶舱、前客舱和后客舱3个区域温度的不同需求，选择最低的一个温度需求作为左右空调组件的出口温度，控制左右组件TCV的开度，使得左右空调组件出口温度一致，然后通过控制3个区域TAV的开度，来达到3个区域的各自温度需求。

4.空调系统常见故障

1.PACK灯亮2.ZONE TEMP灯亮3.驾驶舱无故障灯亮，机组或乘务组反映空调制冷效果差4.驾驶舱无故障灯亮，机组反映空调太冷且温度不可调。

PACK灯亮的故障有：.a.过热：组件超温由3个过热电门提供保护（分别是：压气机出口过热390F/198C、组件出口过热250F/121C，涡轮进口过热210F、99C），当任何一个感受到过热，PACK灯自动点亮，组件活门强制关闭。此种情况可以而且只能过热条件消失后通过按压空调面板的TRIP/RESET电门进行复位。过热时在PZTC上进行测试还会有TCV的故障代码，这是由于PZTC自检感受到超温认为TCV控制存在问题所以记录了TCV代码。组件超温的原因包括：过热电门故障、热交换器太脏、ACM故障、风扇旁通单向活门丢失、集气室损伤、TCV/备用TCV严重漏气、冲压空气系统故障等，b，组件控制单通道故障：左右组件主要或者备份控制通道中的混合室温度传感器、组件温度传感器、TCV、冲压空气传感器和冲压空气作动筒中的某个元件导致单一通道不可用，会点亮相应组件PACK灯，单通道故障可以按压主警告复位。按压再现牌PACK灯点亮 c.组件温度控制双通道故障 组件温度控制的主要和备份通道都有部件故障，导致双通道都不可用，会点亮驾驶舱PACK灯，且按压主警告不可复位，在PZTC上也不能复位，使用TRIP/RESET也不能复位。

很多时候PACK灯会在机组按压主警告牌故障再现的时候出现，灯亮表明此时ZTC中储存有故障代码，通过做ZTC自测，可以发现相关代码，按代码排故即可。对于代码TCV，有时指示并不是很准确，需要检查TCV活门的具体位置，如果PACK灯亮不可复位，且ZTC测试TCV可以在关闭位，则需进一步检查制冷系统是否有问题。（有可能空调组件出问题温度高，TCV一直处于关闭位，ZTC测试有TCV代码）注意1. 故障排除后，需做一次完整的ZTC自测，代码会清除掉，若是不清除掉代码，机组在起飞前和下降前会按照程序按压主警告牌，相关的故障灯仍然会亮。对于安装SDARA（智能型冲压作动器）的飞机，当PACK灯亮，执行PZTC测试有冲压作动筒代码时，是不能直接从PZTC上清除代码的，必须先重置（10S左右闭合）作动筒跳开关 P6-4 A4或者B4，才能在PZTC上清除代码。故航后排故后注意按维修提示清除代码。2.当机组反映地面组件过热跳开，空中正常的时候，应当重点检查风扇旁通单向活门，单向活门丢失会导致在地面ACM风扇失效，导致组件没有冲压空气进入，从而导致过热。在空中对空调组件工作没有影响。当单向活门丢失时可按照MEL21-44C保留，但是需备注在地面时不要使用本侧空调。3.当遇到所谓的单通道故障，即使使用M/C可以复位，但是若代码为TCV代码或者冲压作动器代码，在不影响航班正常性的条件下，最好按照相应的MEL做好失效工作进行保留，不要直接参考MEL21-32保留单通道，组件过热跳开。

ZONE TEMP灯因故障引起的点亮有：a.供气管道过热：相应的ZONE TEMP灯点亮，且按压主警告灯不可复位，需等到过热条件消失，按压“TRIP RESET”电门才可以复位。b.区域温度控制单通道故障：驾驶舱或客舱主要或备份控制通道中的座舱温度传感器、区域温度选择器、管道温度传感器和TAV某个元件发生故障，导致单一控制通道不可用，会点亮相应的ZONE TEMP灯。单通道故障可以按压主警告复位。c.驾驶舱区域温度控制双通道故障：驾驶舱主要和备份控制通道中都有部件故障，导致双通道都不可用，会点亮驾驶舱ZONE TEMP灯，且不可复位。

驾驶舱无故障灯亮，机组或乘务组反映空调制冷效果差，对于此故障首先做ZTC自測，如有故障代码，按照代码排故，若无故障代码，则需分析造成制冷效果不好的具体原因。引起此种故障现象的原因有：1.组件制冷效果差;2.用于温度调节的热引气不能按要求完全关闭。依据空调调节原理，可以让空调组件工作在非平衡平均方式下，关闭再循环风扇，3个温度选择器都放于全冷位，TRIM AIR电门放于OFF位，等到温度稳定下来后，如果座舱温度很冷，说明组件出口温度调节正常，相关区域的TAV存在内漏;如果温度依然很热，则比较左右组件温度，如果左右组件温度不一致，则说明组件制冷效果差;如果一致，则说明TCV或备用TCV存在内漏。

对于组件制冷效果差，依据组件制冷原理进行分析，可能原因有：

1.冲压空气气流不顺畅;2.ACM性能下降。对于冲压空气回路，检查冲压空气进口和出口有无外来物堵塞;检查冲压空气旁通活门是否在位;检查热交换器的清洁情况，按需清洗热交换器;用空气流量计检查冲压空气进出口流量是否足够大。具体的操作可依据维修提示《737NG空调性能检测》。对于ACM性能下降，可以在检查冲压空气回路无堵塞的情况下，检测冲压空气流量是否正常，间接进行判断。

对于TAV内漏的检查，将TRIM AIR电门放在ON位，3个区域选择器放于OFF位，等待5分钟，此时相应区域的TAV应关闭，从空调舱接近相应的TAV，观察它是否已关闭，在TAV下游管路检测温度是否接近常温，若是很烫则说明TAV存在内漏。对于TCV及STCV内漏的检查：首先将空调组件工作在非平衡平均模式下：TRIM AIR电门放在OFF位，3个区域选择器放于全冷位，等待5分钟，用热电偶温度计测量TCV及STCV活门前后的温差，如果温差大于30°C说明活门性能可接受，如果TCV和STCV进出口均不满足温差要求，则可以脱开TCV和STCV下游汇合处的卡箍，错开管口开空调看管口出气热气量的大小热气即可判断判断是TCV还是STCV内漏。TCV内漏检查口正常出冷气，STCV内漏检查口正常不出气或拆下相关部件离位检查，用手电照射活门内部看有没有光透过，有则内漏。

驾驶舱无故障灯亮，机组反映空调太冷且温度不可调。该故障一般驾驶舱机组反映的较多，究其原因应该是驾舱空间相对客舱要小很多，人员更少，温度调节上不去效果更明显。空调太冷且无相关故障灯亮，表明组件制冷效果很好，如果此时组件工作在平衡方式下，则故障原因在于区域温度调节，但是无故障灯亮，则说明3个区域TAV工作也正常，那么故障原因在于以下两方面：1.传感器故障;2.TAPRSOV故障在OFF位。驾驶舱的TRIM AIR 电门控制着TAPRSOV的开与关，同时会给ZTC开启或关闭区域温度控制功能的信号，从原理上可知道，TAPRSOV是区域温度调节热空气的总阀门，当它失效在关位时，各个TAV在ZTC的控制下增大或者减小开度，ZTC控制循环无故障，左右组件始终工作在平衡模式下，但因为热空气被TAPRSOV关死，驾驶舱温度始终无变化。因为TAPRSOV只受TRIM AIR电门控制，设计上TAPRSOV不给ZTC开关或失效信号，所以当活门故障时，驾驶舱无故障代码。对于这种故障，可以首先将TRIM AIR电门放于OFF位。如果驾驶舱温度可以调节，则可以说明，组件制冷和出口温度调节都是正常的。然后将TRIM AIR电门放于ON位，驾驶舱温度选择器放到最暖位，观察TAPRSOV是否打开，如果不能打开，TAPRSOV故障;如果能打开则是传感器故障，检查驾驶舱温度传感器，气滤是否堵塞，清洁气滤，更换传感器。如果故障依旧，检查更换驾驶舱管道传感器。

5.常见故障排故思路总结

通过对上面4个具体故障的原理分析，我们对NG空调温度调节故障处理的大致过程有一定的了解。1.温度过低的问题相对简单，只牵扯到区域温度控制部分的部件。2.对于座舱温度过高无法调节等问题，则需区分是制冷系统问题还是温度控制的问题：可以通过设置相应组件工作在不平衡方式下，温度选择在全冷位，检查组件温度指示来判断。3.对于制冷问题，则需区分是冲压系统问题还是ACM失效，可以通过检查冲压空气进出口流量大小和冲压旁通活门是否在位来判断。4.对于温度控制问题，则需判断是活门失效还是活门内漏，以及相关的传感器是否脏了或失效。遇到故障，我们首先要判断出故障的大致方向，按照相关的维修方案可迅速排除故障.