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[21空调] 驾驶舱有“特供”空气吗?

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发表于 2020-1-27 16:42:32 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国北京

01 B737NG驾驶舱:通常获得100%的新空气


B737NG_air_conditioning_distribution_schematic.png

这张图片来自FCOM,展示了一架B737NG的空调气路图。在混合总管(mix manifold)的左侧有一个T形管。我们考虑T形管3个分支的压力,不难推断出以下结论:

1、当仅使用左侧空调组件(leftpack),驾驶舱能获得100%的新空气。飞机外部的空气有可能进入左发、右发或APU而进入左侧空调组件(取决于引气隔离活门的位置,活门受控于面板上的isolationvalve电门)。发动机或APU将稀薄空气变为高压引气,左侧组件将引气调制为适合于人体使用的空气,供给驾驶舱。T形管的下侧(左组件)压力大于右侧(混合总管),因此再循环系统未参与以上过程。
2、当仅使用右侧空调组件(rightpack)或地面空调(ground preconditioned air),且再循环风扇(recirculation fans)在AUTO位时,驾驶舱获得新旧混合的空气。此时T形管的下侧没有供气压力,驾驶舱的供气全部来自于混合总管。
3、当同时使用左侧、右侧组件,情况与T形管下侧(左组件)、右侧(混合总管)的供气压力有关。
  • 假如左右组件电门都设置了AUTO位,那么左组件的供气压力胜出,驾驶舱获得100%的新空气;
  • 假如左右组件电门都设置了HIGH位,在空中,B737NG实际上抑制了再循环风扇;此时驾驶舱和客舱都获得100%的新空气。但这不是正常使用状态。
  • 假如左组件设置AUTO、右组件使用HIGH,那么驾驶舱有可能会获得混合空气。关于这一点,也许要在驾驶舱里验证一下。方法是:切换再循环风扇的电门位置,感受出风口的差别;如果有差别,证明混合空气进入了驾驶舱。




词汇辨析:组件
  • 空调组件(pack):实际上是Pneumatic Air Conditioning Kit的缩写。在一般使用环境下,和air conditioner是同义词。对于大多数飞机,它实际上只是一些密切关联的部件的组合,而不是一个独立的部件。由于没有一个可以从飞机上分离的外壳来包容所有这些部件,空调组件在各类被称为“组件”的物件中,应该是唯一无法被整体拆装的。当然了,B787的电空调似乎是个例外,但它不适合叫做Pack,因为Pneumatic代表了传统空调的原理,指的是“引气的、气源的”。

  • 混合组件(mixer unit):A320上的mix manifold(混合总管,B737NG的叫法)。作用是将3个主要来源(左组件、右组件、地面空调气源)的“调制空气”或“预调制空气”(pre-conditioned air)混合起来。不同机型的混合组件实质上都是带有分岔的管路,这些分岔有的只作为空气入口,有的只作为空气出口,有的可能是双向的(取决于两侧的压差,例如与前边B737NG例子中T形管连接的、通向驾驶舱的出口)。一些中文版手册也将mixer unit翻译为“混合装置”或“混合单元”。




02 新空气与应急处置

尽管飞行员掌握大局,对某些异常情况却似乎后知后觉,因而有时候十分需要其他岗位报告过来的信息。在B737NG的一次飞行中,乘务长报告客舱后部闻到了烧焦的气味,在此之前,驾驶舱区域的飞行员对于空气异常浑然不知。

飞行员于是试图寻求QRH的方案,但是QRH 8.10 Smoke, Fire or Fumes几乎“包罗万象”,让人头大。好在飞行员很快意识到了驾驶舱使用“特供”空气这一事实,他猜测客舱后部遭受了来自混合总管的污染,而混合总管与再循环系统有关。

于是在实施QRH程序之前,他作出一个不过是“举手之劳”的动作——关闭了右侧再循环风扇。然后,在等待乘务长进一步报告的同时,按照QRH 8.10程序取出氧气面罩,准备随时佩戴。

幸运的是,乘务长很快再次报告:客舱后部现在气味淡了。一分钟后,气味几乎消失。落地以后,维修人员检查发现:右侧再循环风扇故障、部件有烧蚀;因此更换了风扇和临近的HEPA气滤。

B737NG_air_conditioning_right_recirculation_fan.png
▲ 方框中是右侧再循环风扇,它的上游是HEPA气滤,下游是混合总管。

03 新鲜空气?新未必鲜

还是那位飞行员,成功处置了一起空中特情,使他受到嘉奖。但冬季飞往某些污染严重的城市使他感到困扰:年岁增长以后,不知何时开始,他对空气质量格外敏感。

在地面短停期间,假如待在无法提供地面空调的远机位,必须使用APU来取暖。此时,左侧组件提供的是未经过HEPA过滤的空气。对于这位飞行员来说,“特供”的空气此时反而有点儿呛鼻子,因此还是只使用右组件好了。再循环空气是氧气比例下降了的旧空气,但是经过HEPA的过滤,其洁净度经得起检验。机长不使用仪器,鼻子告诉他这样是OK的。

并非每一架B737NG都有HEPA气滤。有一些老飞机只有1个再循环风扇,仅用于客舱后部,并且允许不安装HEPA气滤。好在,市场在成长,那些老飞机将会逐渐退出客运。适航法规尚未跟进,但对于后起之秀A320,以及其后研发的空客全系列来说,2个再循环风扇是标准配置,每个风扇至少配置1个HEPA滤芯。

04 A320驾驶舱:新旧混合的“特供”空气

A320的飞行员也有“特供”的空气。

混合组件被相对独立地分隔为左右两个室(mixer chamber)。当两侧空调组件都被使用时,一个折流板(mixer flap)打开一个角度,从而使左室的空气优先供给驾驶舱,其余部分与右室的空气混合、供给客舱。而当左组件关闭时,折流板调整角度,使右室的空气绕过来之后也可以保障驾驶舱。

然而,无论是在左侧还是右侧,来自空调组件的新空气,总是和来自客舱的再循环空气混合之后,才能提供给驾驶舱或客舱。因此,在正常运行中,A320的飞行员的“特供”空气总是混合了被HEPA过滤过的旧空气。

A320_mixer_flap.png
▲ 相对而言,左侧的旧空气出口在上游,折流板在下游

2003年11月,空客公司为客户提供了升级HEPA滤芯的供应商信息。原先的滤芯对于8微米颗粒有98%的过滤效率(通过重力法测得),而新版本对于最难拦截的0.3微米颗粒也有99.99%的过滤效率(通过钠焰法测得)。

按照制造商维修方案MPD,A320更换HEPA滤芯的最低频率是5000飞行小时或36个月(先到为准);B737NG更换HEPA滤芯的最低频率是7500飞行小时。客户化的维修方案允许有更高的更换频率,而修改的维修方案由适航管理当局(也就是“局方”)予以批准。





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发表于 2020-1-27 20:02:53 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国甘肃
这一大堆东西是看不完了,我就看见机长带着N95口罩开飞机
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发表于 2020-1-30 12:47:40 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江台州
这个帖子不错,干货比较多。收藏了。:):):):):):):)
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发表于 2020-1-31 02:20:59 | 显示全部楼层 来自: 中国云南昆明
刚才看了一下NG的好像真的如此。高手
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发表于 2020-1-31 02:33:38 | 显示全部楼层 来自: 中国云南昆明
但是“假如左右组件电门都设置了HIGH位,在空中,B737NG实际上抑制了再循环风扇;此时驾驶舱和客舱都获得100%的新空气。但这不是正常使用状态。”这句话好像不太准确,针对-700飞机和空地没有关系的。
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 楼主| 发表于 2020-2-1 08:26:31 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
行愿虚舟 发表于 2020-01-31 02:33
但是“假如左右组件电门都设置了HIGH位,在空中,B737NG实际上抑制了再循环风扇;此时驾驶舱和客舱都获得100%的新空气。但这不是正常使用状态。”这句话好像不太准确,针对-700飞机和空地没有关系的。

嗯,是的,有些ng飞机甚至只有一个再循环风扇。我查的资料不包括700,可能会不适用。。
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发表于 2020-2-11 23:59:11 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国云南昆明
楼主是技术部门的?感觉737 320通吃
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 楼主| 发表于 2020-2-12 17:23:17 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
冉闵CAFUC 发表于 2020-2-11 23:59
楼主是技术部门的?感觉737 320通吃

有手册,也接触真飞机
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发表于 2020-3-15 11:17:54 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国广东
假如左右组件电门都设置了AUTO位,那么左组件的供气压力胜出,驾驶舱获得100%的新空气;
楼主你好,这句话是没有考虑再循环风扇打开的前提吧,如果开了,就不是100%的新空气了?
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 楼主| 发表于 2020-3-15 11:43:26 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
hhqkof 发表于 2020-03-15 11:17
假如左右组件电门都设置了AUTO位,那么左组件的供气压力胜出,驾驶舱获得100%的新空气;
楼主你好,这句话是没有考虑再循环风扇打开的前提吧,如果开了,就不是100%的新空气了?

应该还是100%。定性来讲,混合总管上有两个客舱供给客舱的管道,再循环风扇所增加的压力会被平衡掉,因此还是左组件胜出。不过如果严格分析,还是需要知道各个出口和入口的压力,这大概属于厂家的秘密,恐怕我们没办法知道啦。
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发表于 2020-3-15 13:52:12 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国广东
HelloSky 发表于 2020-03-15 11:43
应该还是100%。定性来讲,混合总管上有两个客舱供给客舱的管道,再循环风扇所增加的压力会被平衡掉,因此还是左组件胜出。不过如果严格分析,还是需要知道各个出口和入口的压力,这大概属于厂家的秘密,恐怕我们没办法知道啦。

哈哈,好的谢谢啦
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发表于 2020-4-15 15:17:27 | 显示全部楼层 来自: 中国海南
当然了,B787的电空调似乎是个例外,但它不适合叫做Pack,因为Pneumatic代表了传统空调的原理,指的是“引气的、气源的”。
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发表于 2020-4-15 15:20:03 | 显示全部楼层 来自: 中国海南
击弦真音 发表于 2020-4-15 15:17
当然了,B787的电空调似乎是个例外,但它不适合叫做Pack,因为Pneumatic代表了传统空调的原理,指的是“引 ...

其实787的空调和传统空调在原理上并没有太大的区别,只是空调组件的引气来源从发动机变成了在空调组件前方集成的电动压气机,往后就是大同小异了
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 楼主| 发表于 2020-6-17 21:47:53 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
王小棣 发表于 2020-4-15 15:20
其实787的空调和传统空调在原理上并没有太大的区别,只是空调组件的引气来源从发动机变成了在空调组件前 ...

我也不太了解787的空调。不过传统的空调组件在入口处的引气来源可以达到200℃,而组件的一个很重要的功能就是给它降温。电动压气机能提供的气源温度大约有多少?
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发表于 2020-7-9 11:32:08 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
HelloSky 发表于 2020-6-17 21:47
我也不太了解787的空调。不过传统的空调组件在入口处的引气来源可以达到200℃,而组件的一个很重要的功能 ...

略低一些,电动压气机和APU的压气机都是离心机的,只不过动力源不同罢了
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发表于 2020-9-14 16:33:07 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
学到了新东西 哈哈 驾驶舱空气是有点干涩  吹得人难受  
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