關(guān)于空客A330 飛機(jī)座艙溫度控制系統(tǒng)原理及故障處理分析

鄧林

（四川航空股份有限公司，四川 成都610202）

1 概述

維修手冊(cè)是機(jī)務(wù)維修工作的基礎(chǔ)，是我們從事日常維護(hù)工作和排故工作的依據(jù)和準(zhǔn)則。而在實(shí)際的維修工作中我們發(fā)現(xiàn)手冊(cè)中存在的一些缺陷，加上A330 機(jī)隊(duì)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的不足和技術(shù)力量薄弱，導(dǎo)致排故工作無(wú)法順利進(jìn)行從而影響到航班的正常運(yùn)行。故此文主要從A330 飛機(jī)座艙溫度控制的原理出發(fā)，結(jié)合具體故障情況，并根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)座艙溫度控制故障展開論述與研究。

2 座艙溫度控制原理簡(jiǎn)述

駕駛艙和客艙溫度控制系統(tǒng)可以設(shè)定不同的駕駛艙和客艙的空氣溫度。飛行員可以通過(guò)調(diào)節(jié)溫度選擇器調(diào)整駕駛艙的溫度和設(shè)定基本溫度?？团摮藙?wù)員也可以通過(guò)客艙的不同位置控制面板來(lái)調(diào)節(jié)每個(gè)客艙區(qū)域的溫度。來(lái)自氣源系統(tǒng)的引氣由空調(diào)控制組件進(jìn)行控制，空調(diào)控制組件計(jì)算機(jī)根據(jù)從區(qū)域溫度控制計(jì)算機(jī)（ZC）接收的流量需求控制兩個(gè)流量控制活門（FCV）開度，從而進(jìn)行流量輸入調(diào)節(jié)控制。引氣然后被送到兩個(gè)獨(dú)立的空調(diào)組件（PACK）中輸出冷空氣。當(dāng)調(diào)整溫度時(shí)，熱調(diào)節(jié)空氣與冷卻空氣混合，提供與設(shè)定溫度的空氣到駕駛艙和客艙區(qū)域。

圖1 駕駛艙和客艙溫度控制系統(tǒng)圖

3 主要部件介紹

3.1 區(qū)域溫度控制計(jì)算機(jī)（Zone Temperature Controller）

區(qū)域溫度控制計(jì)算機(jī)是駕駛艙和客艙溫度控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，是座艙溫度控制的指揮中心。它接受來(lái)自座艙或管道內(nèi)的空氣溫度傳感器信號(hào)，傳輸給區(qū)域溫度控制計(jì)算機(jī)，使其使用算法來(lái)計(jì)算必要的需求信號(hào)，從而達(dá)到駕駛艙和客艙設(shè)定的溫度。它向空調(diào)組件控制計(jì)算機(jī)（pack controller）發(fā)送需求信號(hào)。區(qū)域溫度控制計(jì)算機(jī)有兩個(gè)相同的數(shù)字微處理器控制系統(tǒng)，一個(gè)正常工作，另一個(gè)在“熱備份”模式下運(yùn)行。兩個(gè)通道獨(dú)立運(yùn)作且沒(méi)有損失性能。在正常運(yùn)行中，一個(gè)通道主動(dòng)控制，而另一個(gè)通道處于熱備份模式。如果主動(dòng)控制通道發(fā)生故障，區(qū)域控制計(jì)算機(jī)將操作另一個(gè)熱備份通道作為主動(dòng)控制通道。

3.2 空調(diào)組件控制計(jì)算機(jī)（pack controller）

空調(diào)組件控制計(jì)算機(jī)是用于空調(diào)組件控制和指示系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。它包含有兩個(gè)數(shù)字微處理器控制系統(tǒng)，并且包含有兩個(gè)相同的控制系統(tǒng)通道。正常情況下，一個(gè)通道處于工作模式，另一個(gè)通道處于熱備份模式。兩個(gè)通道可以在不降低性能的情況下獨(dú)立運(yùn)行。當(dāng)兩個(gè)通道都故障時(shí)，空調(diào)組件控制計(jì)算機(jī)選擇在一條更正確的通道運(yùn)行。

3.3 配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門（Trim-Air Pressure-Regulating Valve）

配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門包含有閥體、氣動(dòng)作動(dòng)筒和電磁閥。閥體有一個(gè)蝶形活門和一個(gè)手動(dòng)操縱手柄，它可以用于指示蝶形活門的位置，也可以用于蝶形活門手動(dòng)操控。氣動(dòng)作動(dòng)筒是彈簧加載并保持在關(guān)位。電磁閥是彈簧加載和電動(dòng)操作。如果配平空氣壓力活門下游的壓力增加，氣動(dòng)作動(dòng)筒收回，蝶閥移動(dòng)到更關(guān)閉的位置。如果下游的壓力降低，氣動(dòng)作動(dòng)筒就會(huì)伸出，蝶形活門就會(huì)移動(dòng)到一個(gè)更開放的位置。

3.4 配平空氣活門（Trim Air Valves）

配平空氣活門由作動(dòng)筒和閥體組成。

（1）作動(dòng)筒。作動(dòng)筒包含有一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，一個(gè)具有機(jī)械端止動(dòng)減速箱、一個(gè)微開關(guān)和兩個(gè)安裝在軸末端的電位計(jì)，電位計(jì)可以發(fā)送位置數(shù)據(jù)到區(qū)域溫度控制計(jì)算機(jī)。

（2）閥體。閥體具有一個(gè)蝶形活門和一個(gè)人工操作手柄。人工操作手柄直接連接到蝶形活門上，可用于觀察蝶形活門的位置，并對(duì)活門進(jìn)行人工調(diào)整。

3.5 溫度傳感器（Temperature Sensors）

溫度傳感器的作用是感受所控制對(duì)象（座艙或管道內(nèi)的空氣）的溫度，并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸入?yún)^(qū)域溫度控制計(jì)算機(jī)，使其對(duì)座艙溫度進(jìn)行調(diào)整。

圖2 主要部件圖

4 案例分析

案例一：2011 年4 月8 日，公司B-XX18，檢查發(fā)現(xiàn)左側(cè)配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門故障。航后更換PACK1 配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門，測(cè)試檢查正常。

案例二：2011 年4 月10 日，公司B-XX18，航后報(bào)告（PFR:PACK1 TRIM AIR PRESS VALVE（639HK）, 同時(shí)639HK 在ECAM上指示為琥珀色，機(jī)組反映區(qū)域溫度6 空氣配平活門指示在關(guān)閉位時(shí)，該區(qū)域的管道出口溫度仍然很高。航后由于639HK 航材無(wú)件，互換區(qū)域6 和區(qū)域4 的熱空氣配平活門636HK 和634HK,測(cè)試正常。

案例三：2011 年4 月13 日，公司B-XX18，航后報(bào)告（PFR:PACK1 TRIM AIR PRESS VALVE（639HK），航后為判斷故障，本機(jī)互串639HK 和638HK。

案例四：2011 年4 月14 日，公司B-XX18，配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門（639HK）故障，本機(jī)互串634HK 和635HK。

案例五：2011 年4 月15 日，公司B-XX18，本機(jī)互串634HK和635HK 后，故障轉(zhuǎn)移至配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門（638HK）。

通過(guò)以上案例，我們按照手冊(cè)TSM21-63-00-810-803-A（如圖3）給出的故障原因，進(jìn)行故障件的更換，線路的清潔與檢查，也在實(shí)際的排故工作中對(duì)ZC 進(jìn)行復(fù)位，并進(jìn)行溫控測(cè)試（AMM21-63-00-710-801），測(cè)試后往往顯示正常或者直接給出了639HK 的故障信息。然而故障可能在排除后一兩天內(nèi)又重復(fù)出現(xiàn)，為什么呢?

圖3 TSM 排故流程圖

經(jīng)過(guò)梳理后發(fā)現(xiàn)，在案例二中有這樣一條信息，機(jī)組反映區(qū)域6 熱空氣配平活門（636HK）指示為關(guān)閉位時(shí)，該區(qū)域的管道出口溫度仍然很高。

通過(guò)上圖（圖4）我們發(fā)現(xiàn)，在配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門（639HK）的下游，分別為配平空氣活門631HK,634HK,636HK 提供引氣，結(jié)合座艙溫度控制系統(tǒng)原理和配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門部件介紹，我們分析出下游的對(duì)熱空氣流量需求的增加或者減小，直接影響該活門的開度。當(dāng)下游某個(gè)配平空氣活門故障，導(dǎo)致其熱空氣流量大、管道溫度高時(shí)，區(qū)域溫度控制計(jì)算機(jī)（ZC）就會(huì)控制配平空氣壓力調(diào)節(jié)活門（639HK）不正常關(guān)閉，從而關(guān)斷639HK 活門控制的整條氣路。

圖4 空調(diào)系統(tǒng)頁(yè)面圖

上述情況，我們應(yīng)將配平空氣活門（636HK）與638HK 相關(guān)的活門（如632HK,633HK,635HK）進(jìn)行互串，如果故障轉(zhuǎn)移到638HK，則就能確定是配平空氣活門636HK 故障。

有了上述經(jīng)驗(yàn)之后，在以后的排故工作中我們就不能盲目的根據(jù)TSM來(lái)操作了。而是要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的原理全面考慮，避免走太多的彎路。大部分時(shí)間，按照TSM可以排除，但根據(jù)維修記錄發(fā)現(xiàn)，有大約30%的故障超出了手冊(cè)范圍。

同時(shí)在手冊(cè)上也給出了在進(jìn)行駕駛艙和客艙溫度測(cè)試（AMM21-63-00-710-801-A）時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀察管道溫度，看是否有異常。并且在駕駛艙和客艙系統(tǒng)系統(tǒng)測(cè)試(AMM:21-63-00-730-801-A)中有一條提示信息：在測(cè)試的過(guò)程中因?qū)崟r(shí)監(jiān)控確認(rèn)相關(guān)活門的作動(dòng)情況（而這一條信息容易讓人忽略）。因此在溫控測(cè)試的過(guò)程中我們應(yīng)該觀察幾個(gè)活門是否是同步自檢的，如果其中某個(gè)活門作動(dòng)不一致說(shuō)明該活門可能存在故障，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，可以通過(guò)串件的方式來(lái)判斷故障。

5 總結(jié)與排故建議

5.1 詳細(xì)了解故障現(xiàn)象

不同故障現(xiàn)象對(duì)應(yīng)完全不同的排故思路和方向，工作者必須向機(jī)組了解故障時(shí)溫度控制系統(tǒng)的壓力，活門狀態(tài)等重要信息，以便于制定準(zhǔn)確的排故方案。

5.2 制定最科學(xué)的排故方案

根據(jù)了解到的故障現(xiàn)象，制定合理的排故方案。不同的現(xiàn)象對(duì)應(yīng)需要檢查更換的部件也不一樣，不要再盲目更換不相關(guān)的部件。

（1）根據(jù)AMM 要求做駕駛艙和客艙系統(tǒng)系統(tǒng)測(cè)試（AMM 21-63-00-730-801-A）,查看有沒(méi)有配平空氣活門的故障信息。

（2）做溫控測(cè)試的時(shí)候，實(shí)時(shí)監(jiān)控各活門是否是同步作動(dòng)的，如果其中某個(gè)活門動(dòng)作不一致，說(shuō)明該活門可能存在故障，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，可以通過(guò)串件的方式來(lái)判斷故障。而不是只看“TEST OK”這個(gè)結(jié)果。

（3）打開前貨艙后壁板，去查看各活門的作動(dòng)目視指示器?？词欠袷悄恳曋甘酒鞅徽系K物卡住了，而導(dǎo)致其不可控。