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[36气源] 仪表里的秘密:引气温度需要显示出来吗?

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实名认证在线王

发表于 2021-3-6 18:51:57 | 显示全部楼层 |阅读模式

引气,是从发动机的压气机侧面的开口,或者从APU的压气机部分引出的高压力、高流量、高热量的空气。这些特点使它有很多使用价值,例如可以变成起动发动机的“第一推动力”,这利用了它的高压力和高流量。

 

在实际起动过发动机的人看来,典型的“好”的引气应该要有至少20-30 psi 以上的可用压力。引气系统各部件的物理尺寸是确定的,因此压力代表了引气的做功能力。

 

对于B737,在起动发动机之前,通过控制面板上的“管道压力指示表”来核实引气是“好”的。

 

仪表里的秘密:引气温度需要显示出来吗?-1.jpg  

但是,引气在管道里的温度并没有指示表。既然无法获知引气的温度,那么在所有的飞行操作程序里,引气温度的数值当然也就完全没有存在感。

 

在定性上,飞行员知道引气“超温”会导致“引气跳开”,相应的 BLEED TRIP OFF 指示灯会点亮。而维修手册指出触发这个警告的温度阈值是490℉(254℃)。事实上,“好”的引气,在离开预冷器的时候,温度被调定在200℃左右。

 

仪表里的秘密:引气温度需要显示出来吗?-2.jpg

 

“超压”同样也导致“引气跳开”。但它不是指引气“成品”的压力过高,而是指发生在“引气工厂”里某个生产环节上的压力过高。从压气机侧壁出来的“原始引气”,要先经过“高级调节器”(HSR, high stage regulator)和高级活门的初步调节,才能送给后续的引气调节器(BAR)来进一步调节。如果HSR或高级活门发生了故障,使得送给BAR的引气压力过高,BAR内部的传感器获知了超压的信号,转化成一个电控信号,传给计算机,计算机将会指挥一个名为PRSOV的活门关掉整个“引气工厂”。这就是另一种“引气跳开”。

 

仪表里的秘密:引气温度需要显示出来吗?-3.jpg

 

但是,引气“成品”的超压现象在压力表上的表现很少被注意到。这是因为,在物理尺寸既定的管道里,超压总是表现为超温。还未来得及观察到压力的持续上升,超温就已经先让引气工厂关停了。

 

综合了指示表的异常指示,以及两种引气跳开的原理之后,即使是最有经验的维修工程师,通常也只担心过引气压力过低、过高和引气温度过高。

 

那么,有没有人设想过引气的温度也有可能过低呢?

 

预冷器的控制传感器,正常工作温度为199℃,它改变预冷器控制活门的开度,从而调节与热引气进行热交换的冷却空气的流量,从而调节引气的温度。这就是为什么“好”的引气总是200℃左右。

 

但如果这个传感器故障了,例如在100℃就开始作动,那么预冷器控制活门就很可能一直在全开位,以便为刚刚离开PRSOV的引气提供最多的冷却空气。即使是引气温度未必真的达到100℃那么低,那也仍然会是非常地低,以至于不够用于大翼防冰。

 

事实上,只要预冷器控制活门全程被打开,或者是由于它本身的故障而卡阻在了全开位,那么引气的温度也将低到不能用于大翼防冰。MEL指出,如果要把预冷器控制活门失效保留在全开位,那么条件是“飞机不在已知或预报有结冰的条件下运行”。

 

仪表里的秘密:引气温度需要显示出来吗?-4.jpg

 

如果我们逐一地梳理引气的用户系统,就会发现:引气温度低,对于空调系统没有害处,反而减轻了空调组件的工作负担;对于其它的用气系统也没有害处,但大翼防冰系统是唯一的一个例外。

 
大翼防冰害怕引气温度低,是飞机设计的结果。用于大翼防冰的有效引气温度,处于大约150℃到200℃这样一个区间。这对于B737NG成立,对于A320也是成立的。请看 AIR ENG 1+2 BLEED LO TEMP 这条ECAM程序,它的触发条件就是:使用大翼防冰时,发动机引气温度低于150℃。

 

仪表里的秘密:引气温度需要显示出来吗?-5.jpg

 

由此再去思考为什么A320要禁止使用APU引气来进行大翼防冰,结论也就比较清楚了。更强大的APU固然值得期待,但是眼下,即使是发动机也有搞不定大翼防冰的时候,那么APU就真的还是不要去逞能了。

 

仪表里的秘密:引气温度需要显示出来吗?-6.jpg

 

写到这里,我们其实也就已经差不多顺便解开了另一个谜题:为什么B737NG只让飞行员看到引气的压力,而空客系列却还让飞行员看到引气的温度?

 

仪表里的秘密:引气温度需要显示出来吗?-7.jpg

 

引气的压力,表征了引气用于做机械功,比如起动发动机、为各个液体系统增压的能力;而引气的温度,则代表了引气用于制热和防冰的能力。因此,它们都是非常有用的参数。传统飞机的设计师其实已经想到了一切,但是传统的控制面板容不下那么多传统的仪表;电传飞机的手册写满了这些原理的重重运用,而飞行员迷失在了近乎炫技的新式仪表里。

 

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试用期机务

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发表于 2021-10-17 14:31:54 | 显示全部楼层
受教了,好专业
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