B737-700飛機(jī)空調(diào)制冷差的分析與解決方法

摘 要 B737-700飛機(jī)是目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)航空公司的主要干線飛機(jī)，該飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)故障率比較高。本文從B737-700飛機(jī)的空調(diào)制冷原理著手，詳細(xì)分析了造成B737-700飛機(jī)制冷性能差的各種原因，同時(shí)研究了上海航空公司歷年來(lái)的空調(diào)故障，結(jié)合實(shí)際情況，制定出兩種解決的方法即性能監(jiān)控和部件的可靠性管理。

關(guān)鍵詞 飛機(jī)空調(diào)；熱交換器；ACM；監(jiān)控；可靠性管理

中圖分類號(hào) U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)062-0120-01

目前，國(guó)際航空運(yùn)輸市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，現(xiàn)代民航飛機(jī)向著大運(yùn)力、低消耗、高舒適性和高安全性方向快速發(fā)展。而隨著現(xiàn)代民用客機(jī)的發(fā)展，客艙舒適性日益成為旅客選擇乘坐機(jī)型的重要標(biāo)準(zhǔn)。航空公司為了營(yíng)造良好的客艙環(huán)境，提高服務(wù)品質(zhì)，對(duì)于客艙的舒適性也提出了很高的要求。而衡量舒適性的一個(gè)重要指標(biāo)就是溫度，一旦有了適宜的溫度，人的舒適感就會(huì)提高，那么這個(gè)就對(duì)控制溫度的空調(diào)系統(tǒng)提出了要求。

1993年11月，波音啟動(dòng)了737-700項(xiàng)目，1997年2月9日首飛。首架波音737-700飛機(jī)于1997年12月投入運(yùn)營(yíng)，該機(jī)型由于設(shè)計(jì)較早采用的是低壓水分離系統(tǒng)，故而在空調(diào)性能方面不如其后的B737-800型飛機(jī)所采用的高壓水分離系統(tǒng)，這個(gè)是B737-700飛機(jī)在空調(diào)設(shè)計(jì)上的問(wèn)題，隨著飛機(jī)使用年限增加，其空調(diào)性能也在變差。

每到夏季，B737-700空調(diào)制冷問(wèn)題就會(huì)集中爆發(fā)。而針對(duì)該問(wèn)題，航空公司的通常做法是出現(xiàn)問(wèn)題后再進(jìn)行判斷并更換部件，但是由于空調(diào)制冷問(wèn)題的原因有多個(gè)，那么判斷起來(lái)就比較困難，導(dǎo)致故障排除不徹底，同時(shí)也會(huì)造成錯(cuò)誤的更換了非故障件，這就造成了在夏季制冷效果差的問(wèn)題多次的反映，降低了飛機(jī)客艙的舒適度，導(dǎo)致了飛機(jī)服務(wù)品質(zhì)的下降，也使得維修人員在夏季的工作強(qiáng)度大大提高，同時(shí)增加了公司的成本。

由于筆者工作于上海航空公司，故以下的數(shù)據(jù)分析均來(lái)針對(duì)于上海航空公司。

1 制冷原理的分析

B737-700/800飛機(jī)，從空調(diào)系統(tǒng)制冷功能的工作原理上分為兩類。B737-700飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)使用的是低壓水分離系統(tǒng)，而B(niǎo)737-800飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)使用的是高壓水分離系統(tǒng)。制冷能力的核心部件是空氣循環(huán)機(jī)、主和次級(jí)熱交換器、水分離器、冷凝器和在加熱器（高壓）。

從制冷的工作原理上，由于低壓水分離系統(tǒng)只在空氣循環(huán)機(jī)的渦輪出口經(jīng)低壓水分離器對(duì)空氣進(jìn)行一次除水，并且還需要通過(guò)濾網(wǎng)，空氣的壓力損失比較大，因此空氣循環(huán)機(jī)的制冷工作效率較低，可提供的低溫空氣總流量也較少，而高壓水分離系統(tǒng)能在空氣進(jìn)入空氣循環(huán)機(jī)的渦輪前由高壓水分離器和冷凝器對(duì)空氣進(jìn)行兩次除水，除水效率高，且不通過(guò)濾網(wǎng)，空氣壓力損失也小，因此空氣循環(huán)機(jī)工作效率較高，可提供的低溫空氣總流量也較多。

此外由于飛機(jī)的離地位置低，導(dǎo)致空調(diào)制冷系統(tǒng)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)/APU的引氣和用于冷卻引氣的沖壓空氣受污染的情況嚴(yán)重；其次當(dāng)飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停放在滾燙的機(jī)坪時(shí)，飛機(jī)受地面熱量傳導(dǎo)的影響較大。

經(jīng)分析上海航空公司的故障報(bào)告以及相應(yīng)的排故措施后，故障件主要是以下兩部分：ACM，主/次熱交換器。

其中ACM的更換主要是由于內(nèi)部部件損壞卡死以及效率差導(dǎo)致。而主/次熱交換器則是由于內(nèi)部通道堵塞造成工作效率低下進(jìn)而導(dǎo)致制冷效果差。

進(jìn)而分析原因：根據(jù)廠家和波音提供的信息：由于中國(guó)地區(qū)的環(huán)境比較差，所以帶有大量污染物的空氣更容易造成散熱器通道堵塞，從而導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)制冷能力的下降。而ACM則是由于空氣中含有的污染物會(huì)打壞ACM部件或者加快部件的磨損。綜上所述，空氣質(zhì)量差是造成空調(diào)制冷效率低的主要原因。

2 設(shè)計(jì)的解決辦法

2.1 對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題

因?yàn)锽737-700從制冷原理來(lái)說(shuō)由于低壓水分離系統(tǒng)效率較低，可提供的低溫空氣總流量也較少，故制冷能力差?？紤]到要更改整個(gè)系統(tǒng)難度過(guò)大，故改為監(jiān)控。對(duì)機(jī)隊(duì)所有的飛機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，當(dāng)飛機(jī)在地面時(shí)，使用APU引氣，溫度選擇在全冷位。以外界溫度為參考，記錄供氣管道溫度。同時(shí)采用非接觸式的紅外線測(cè)溫儀，對(duì)主級(jí)熱交換器，次級(jí)熱交換器，ACM的進(jìn)出口溫度進(jìn)行測(cè)量記錄。通過(guò)監(jiān)控完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)制冷能力衰減的控制，將性能衰減的問(wèn)題及早排除。同時(shí)針對(duì)核心部件完成可靠性管理，減少故障的發(fā)生率。

2.2 環(huán)境污染問(wèn)題

上海航空公司的B737飛機(jī)大部分執(zhí)行的都是國(guó)內(nèi)的航班，而大陸區(qū)域空氣的質(zhì)量比較差，空氣中懸浮粒顆物多，也會(huì)不時(shí)的出現(xiàn)灰霾或陰霾的天氣情況。鑒于環(huán)境因素的不可控，只能控制飛機(jī)在地面使用空調(diào)的時(shí)間。盡量在飛機(jī)落地后使用地面空調(diào)。減少由于離地位置低導(dǎo)致吸入大量污染物而造成的部件磨損和

損壞。

2.3 針對(duì)故障率高的部件進(jìn)行可靠性管理

1）在查詢了2008年至今的ACM非計(jì)劃拆換，統(tǒng)計(jì)本公司的翻修記錄發(fā)現(xiàn)Honeywell比武漢航達(dá)的返修件使用時(shí)間長(zhǎng)?？紤]后期使用Honeywell的翻修件。

2）針對(duì)散熱器的堵塞，結(jié)合實(shí)際的維修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)維修方案進(jìn)行優(yōu)化避免使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致翻修質(zhì)量的下降。同時(shí)針對(duì)部分散熱器清洗效果不佳而導(dǎo)致更換散熱器后仍有機(jī)艙溫度過(guò)高的使用反應(yīng)加強(qiáng)對(duì)翻修質(zhì)量的監(jiān)控！

參考文獻(xiàn)

[1]朱江，胡靜.B737飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析[J].中國(guó)民航學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，22(增刊):32-35.

[2]Boeing.AMM(Airplane Maintenance Manual)[Z].Boeing，2011.

作者簡(jiǎn)介

高旋冬（1981—），男，上海人，本科，助理工程師，研究方向：航空工程。