空客A320系列飞机电子舱通风系统研究论文_钱振华

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摘要:目前,我国的科技发展十分迅速,电子舱是飞机的核心部件设备舱室,其通风系统的良好与否,直接影响到飞机所有重要仪器设备、计算机的正常工作。飞机电子舱通风系统发生故障的现象也比较普遍,如果不能合理处置,会波及到航班的正常飞行,甚至导致返航。现在的飞机上运用了很多的电子设备,有设计精度高、维护保养方便、故障指向明确等优势,可是也存在不少缺点,如有很多的线路、控制计算机等,这就要求放置计算机的电子舱室空间很大。又由于内部的设备仪器所散发的热量也非常多,所以飞机电子舱通风系统就变得十分重要。

关键词:电子舱;温度传感器;空客;通风

A320系列飞机为保证各类计算机和电子设备舱内始终处于正常温度,避免过热,在电子设备舱中安装了一套通风管道和风扇系统,其中风扇系统包含向管道内送风的鼓风扇,以及向管道外抽风的抽风扇。当鼓风扇有异响出现时,往往意味着由于磨损情况,即将出现故障。当此类飞机这一通风管道和风扇系统将出现故障时,因时间和条件限制暂不能排除,若不影响飞行安全或降低飞行品质,在MEL(最低设备清单)手册中可以按照MEL21-26-01保留此故障存在,继续飞行(以下简称“保留”)。该保留项目分为A\B\C三类,针对3种不同的故障情况,不能随意办理。

1 电子舱通风系统工作原理

(1)BLOWER电门在正常位:如图1的绿线所示,继电器8HQ从AEVC获得地信号而吸合,鼓风扇获得115VAC而工作。(2)BLOWER电门放在OVRD位:BLOWER电门的A2、A3把地信号输入给AEVC,AEVC使8HQ继电器断开,鼓风扇停止工作。鼓风扇超控,是为了引入空调气体,弥补鼓风扇停止造成冷却气流的损失。排风扇超控,是为了脱离AEVC的控制,使排风扇继续工作。鼓风扇电门和排风扇电门放OVRD后,系统工作的特点:两个风扇可互换,但两者在系统中的位置不一样,承担的负载不同。鼓风扇负责向电子设备输送冷却气体,被两个压力电门和一个温度电门监控,这部分气体的温度较低。排风扇负责把冷却后的气体排出机外,或者货舱地板下,或者输送进热交换器,这部分气体的温度较高。鼓风扇承担重负载,从理论上来说,更容易产生故障。实践中,鼓风扇出现振动、异响等现象较多。为了避免出现更严重的后果,比如起烟雾,因此FAULT灯亮后,需让其停止工作。但是排风扇承担轻负载。人工操作电门,是不能让排风扇停止工作的。因为鼓风扇属于重负载工作,较容易出现振动大,过热,噪声大故障,继续工作可能会产生烟雾。当探测到故障,需要抑制鼓风扇工作,故M项要求将BLOWER电门放在OVRD位,此时是通过AEVC使鼓风扇停止工作。O项操作中,还要求拔出BLOWER的跳开关(123VU-1HQ)。BLOWER电门放在OVRD位,是依靠AEVC发送信号切断8HQ。可见电门放OVRD位并不能确保鼓风扇停止工作,比如飞行中,AEVC失效了,那振动大的鼓风扇可能会继续工作,造成故障更严重。因此,只有拔出跳开关,才能确保鼓风扇停止工作。所以要分析什么情况下,风扇电门上的FAULT灯会亮。以下情况之一出现,排风扇电门上的FAULT灯会亮:30HQ探测到低压,1WA探测到烟雾,AEVC失效。以下情况之一出现,鼓风扇电门上的FAULT灯会亮:17HQ探测到低压,19HQ探测到低压,26HQ探测到管道超温,1WA探测到烟雾,AEVC失效。当FAULT灯亮时,会伴随ECAM警告的出现,要求机组把相应的电门放在OVRD位。在地面,下大雨时,雨水可能通过蒙皮进气活门,进入电子设备通风系统。故要求机组把EXTRACT电门放OVRD位,使之工作在闭环模式。

图1 电子舱通风系统工作原理

2 常见故障及故障处理

2.1 当飞机电子舱通风系统出现如下故障状态之一时,飞机电子舱器件冷却气体来源于驾驶舱系统管道供气

(1)排气量偏低,压力开关感应电门检测到排气量低。控制按键故障灯被AEVC点亮,喇叭同时传出声音预警与警告。这时,一定得按压超控按钮,让空调入口阀门和热交换分离阀门开启,剩下全部活门处于闭合状态。(2)吹风机流量低或高温。仪器检测到流量低或仪器检测到温度过高。器件按钮提示灯亮起,在机场地面时地面控制中心预警喇叭同时传出声音预警与警告。此刻,应当压下超控按键,让吹风机停止运行,空调入口阀门和蒙皮热交换隔离阀门开启,剩余全部阀门关闭。(3)检测到浓烟。特定按键显示灯被点亮,此刻需按压下设备的超控按键,使吹风机处于停止状态,空调入口阀门开启,出口蒙皮阀处于半开模式,其余全部阀门处于关闭状态,方便烟雾快速排出机舱外。(4)部件供电断电。和检测到浓烟类似,应该按压下2个控制按键,让吹风机停止运行,空调入口阀门开启,蒙皮通道阀门处于半开模式。与之不同,其余全部阀门处在断电前位置状态。上述几种工作状态看似复杂无序,其实仅需弄清楚以下2个问题就不难理解:一是冷却气体流动线路方向,二是各阀门所处的开闭位置状态。计算机依据外部气温等环境条件的差别,两者不同搭配结合,就组成这几种工作状态。

2.2 在MEL(MinimumEquipmentList,最低设备清单最低设备清单)项目中部件出现故障时,怎样处理保留放行

一是风机进行串件,例如鼓风机故障时,有关MEL条款可不运行,仅需2个空调配件运行稳定,且不显示相应预警警告信息,但若判断为鼓风机叶片卡阻后,必须进行鼓风机、排风扇互换后方可办理放行。二是如有排风扇机械故障时,有关MEL条款可不运行,仅需要鼓风机器运行正常,并且排风扇超控电门处在正确位置,而且2个空调配件运行稳定,且不显示相应预警警告信息。

2.3 应用建议

针对以上MEL内容,首先确认鼓风扇和抽风扇的工作情况,或从PFR(维修工作航后报告)中确认是风扇故障信息还是传感器故障信息,如果风扇正常工作,可以不进行鼓风扇和抽风扇的互换工作。当鼓风扇处于卡阻状态时,取下鼓风扇电插头,抑制其工作,这只能解决鼓风扇故障警告(BLOW-ERFANFAULT)的问题。电子舱通风系统运行一段时间后,由于鼓风扇卡阻造成的管路内压力降低,管路内传感器会判断为通风故障,出现AVNCSSYSFAULT警告。在此警告状态下,飞机无法继续执行航班。如此时飞机已起飞,则该故障信息将直接影响航班运行,并导致飞机返航备降。在航线实际运行中,遇到鼓风扇故障时,受飞机航线运行中转时间较短及部件安装位置的影响,维修人员难以判断鼓风扇的故障原因是由于风扇卡阻导致,或是马达不工作导致。在故障原因确认不完全的情况下,极易造成办理故障保留后,电子设备舱仍处于无法完全通风的状态。因此建议直接将鼓风扇与抽风扇互换位置,并按MEL21-26-01C项办理保留,可节省判断与测试的时间。

3 结语

飞机电子舱通风系统的设备看似繁杂,可系统本身并不是特别复杂,常见的故障有AEVC自身故障、鼓风机和排风扇故障,某个阀门卡在开启或关闭部位,气滤堵塞、温度或者压力传感器故障等。一般情况下,查看上ECAM预警警告信号、下E-CAM页面的运行状况及PFR(PostFlightReport,航后报告)的信息,通过查阅TSM(TroubleShootingManual,故障检修手册)都能快速找到故障的原因,并迅速化解故障,确保航班的正常飞行及乘客的生命财产安全。

参考文献:

[1]蓝楠.空客开始对A319飞机的电子舱冷却系统进行监控[J]. 航空维修与工程,2016,10(5):44-45.

[2]崔相国.基于对A320飞机电子舱通风系统的故障研究[J]. 科技广场,2014(6):64-67.

论文作者:钱振华

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/10/24

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