空客没有讲的事21-12电子舱通风


A320机型最大的特点是电控程度高,各系统均是以计算机为核心,为了保证计算机有个适宜安全的工作环境,为了确保计算机得到充分的冷却通风,空客设计了一整套电子通风系统,它不像我们现在机箱内的风扇有五颜六色的发光带,也不是各电器设备使用各自独立的风扇,更不是走线缠绕、需要定制的水冷。

A320的电子舱通风系统设计相较A330等其它机型来看还是显得特别繁琐,不仅部件众多,而且针对通风竟然还设置了很多依赖温度和处置条件触发的控制逻辑,系统复杂而且贯穿整个通电周期,故障率高也就不足为奇了看整个电子舱通风系统有种感觉,好像是当初的设计师在设计出了一个心中的完美系统后,准备结束项目前才发现突然如雨后春笋般冒出了很多外部需求没有满足,着急忙慌的给这个系统又加了很多的补丁,最终看似项目成功了,实际上到了下一代机型马上就把这套系统又重新推倒重来了。

         

如果把电子舱通风系统的复杂设计看成是一个对理想状态不断打补丁的过程,那么电子舱通风的理想状态应该是闭循环,该状态是最节省气量,最经济的方式,但缺点也很明显,正因为是闭循环,无法有效应对外部温度的强烈变化,无法及时应对其他系统的应急处理需求

在空中,蒙皮温度升高超过35℃,闭循环无法充分完成通风冷却功能时需要将过热的循环空气及时放出,进入半开循环模式;当蒙皮温度降低至32℃,则重新回到闭循环。在地面,同样的操作逻辑,温度限制为12℃/9℃另外,电子舱通风为了在地面降低电子舱噪音,提高舒适性,又打了一个补丁,增加了一个温度传感器逻辑,即蒙皮温度高于12℃且管道温度高于40℃,才会进入开循环模式。

闭循环并不是真的“闭”,作为通风的基础模式,电子舱通风也有进口和出口,它的进口众多,分布在各电子舱,进口处连接有简单的纯物理单向活门(需要定期完成清洁,电子舱过热、噪音等故障排故的一个手段)气体经过单向活门后汇聚,由蒙皮热交换器出口旁通活门控制(其实就是电子舱进口活门,但以热交换器为目标,则是热交换器的出口方向,故得名);出口则在前货仓下部由蒙皮热交换器进口旁通活门控制(其实就是货仓出口活门)。闭循环主要的散热冷却需要依靠蒙皮热交换器,为了控制气路,在蒙皮热交换器前设置有蒙皮热交换器隔离活门(SOL VALVE)。

闭循环向半开循环切换过程中,蒙皮出口活门打开会有一个小门释放过热供气,其他管路通风情况不变。

闭循环向开循环切换过程中,会关闭和蒙皮热交换器相关的三个活门:热交换器隔离活门、电子舱进口的热交换器出口旁通活门和进入货仓的热交换器入口旁通活门。切断蒙皮热交换管路后直接从蒙皮进口通风至蒙皮出口,引进通风空气,带走热空气

         

以上就是整个电子舱通风系统的简述,需要明确的是,电子舱通风在正常情况下是不需要空调系统的参与的,不需要引入空调空气,但在任一风扇超控或者烟雾探测情况下,空调进口活门会打开,将驾驶舱空气直接引入到电子设备架,增大冷空气进气量。此时进入电子舱通风的应急模式,也就是补丁模式。

         

电子舱通风会出现两类应急模式,分别对应任一风扇超控或者两个风扇均超控。

在电子设备主供气管路上有两个压力传感器——抽风扇压力传感器鼓风扇压力传感器,探测通风压力流量的具体情况。不管是抽风扇压力传感器压力低(0.025PSI);是鼓风扇压力传感器压力低(0.025PSI)并管道温度传感器温度过热(62℃)这两种情况任一发生,都进入应急模式,除了在驾驶舱对应风扇FAULT灯点亮外,在外电源面板上ADIRU&AVNCS VENT灯也会点亮,并伴随长警告音双发关车大条件下在这种情况下,对应风扇超控按钮压下后,系统也会随之发生变化。在这第一种应急情况下,空调进口活门打开,引入空调系统冷空气,系统封闭,依然需热交换器介入,除交换器隔离活门外的其余活门均关闭,集聚足够的气体,提供足够压力的通风必须空气,这才进入真正的“闭循环”。

需要注意的,电子舱通风系统的两个风扇是交流电驱动的,它可能会因为供电故障、叶片脏污、转轴偏心等多种原因故障,在排故和检查时需要特别注意三相电供电线路的检查技巧和对风扇本身机械性能的检查。另外,对风扇超控并不是简单的关闭(按钮不是OFF),之所以叫超控(OVRD),是因为它不仅控制风扇,控制蒙皮进出口活门,还控制系统构型。超控鼓风扇(BLOWER),鼓风扇关闭,但抽风扇工作;超控抽风扇(EXTRACT),鼓风扇和抽风扇均工作。相应的,由于上述警告触发的条件不同,在雨天时超控BLOWER比超控EXTRACT就好,超控BLOWER不会轻易因压力下降触发相关音响警告。

最后,蒙皮进口活门和出口活门在结构上也略有不同,由于需要考虑座舱压力的保持需求,在蒙皮进口活门后方有单向活门,防止蒙皮进口活门意外故障或卡阻后导致的气体外流、座舱释压和对电子舱通风的影响,而出口活门后则没有该种设计,且出口活门打开半开的小门不会对座舱高度产生明显的影响,但如果活门本体打开或者卡阻,座舱高度也是无法保持的,重置手段其实不多,所以在日常检查维修过程中,发现进出口活门有异响应该引起足够的重视。

比较复杂,也比较少见的,空中如果电子舱烟雾探测传感器触发,AEVC会开启排烟模式,驾驶舱面板上EXTACT和BLOWER按钮FAULT灯亮,GEN1 LINE按钮的FAULT灯亮。此时需要两风扇同时人工超控,空调进口活门打开,引入空调冷空气,蒙皮出口活门则会半开提供直接单向的排烟通道,尽快排出机内烟雾。在5分钟后,则需按照程序按压GEN1 LINE,改变电网的供电构型,1号发电机不经过GLC1,直接为左右大翼1号燃油泵供电,2号发电机则为整机电源供电,直接给AC BUS1(AC ESS)和AC BUS2供电。

电子舱通风系统这个藏在21章里的“小”系统,小小的身躯起着大大的作用,但从它的实际表现和理论分析也能看出,它好像不是那么成熟稳定,好像不是一个久经考验的“职场老兵”,好像很多应对手段纯粹是后期不得已加入的应付手段,缺乏一个整体的设计思路,缺乏一个可适配多样状况的通行简单模式,各部件的相互控制还较多的依靠计算机外的控制继电器,线路排布也较复杂。

打补丁没什么不好,一直关注且持续改进是做事的基本流程,但对于工程设计来说,一个简单有效、前期有计划、中期有实践、后期有验证的闭环系统也许是更好的选择。

THE END
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