《飛機(jī)電子設(shè)備維護(hù)方案6500字（論文）》

緒論1.1研究背景飛機(jī)調(diào)溫系統(tǒng)是一個重要系統(tǒng)。其主要任務(wù)是使駕駛艙和設(shè)備艙在不同飛行條件下保持的良好環(huán)境參數(shù)，直接關(guān)系到人員的正常工作和生活以及飛行中設(shè)備的正常運(yùn)行。由許多管道、組件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在使用中很容易出現(xiàn)不同的問題。1.2研究意義作為飛機(jī)調(diào)溫系統(tǒng)中的一個部分，電子設(shè)備艙控制著整個飛機(jī)系統(tǒng)的電子設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，對于維持飛機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行有著十分重要的意義，而電子設(shè)備艙的正常工作離不開良好的調(diào)溫系統(tǒng)，通過調(diào)溫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，能夠確保電子設(shè)備艙溫度在正常范圍內(nèi)，對于飛機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)十分重要。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀Hashemi（1999）將大功率電子設(shè)備集成到現(xiàn)有飛機(jī)中，同時最大程度地減少額外的熱負(fù)荷對飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)的影響，這種方法需要在系統(tǒng)層面上考慮冷卻管，入口和出口對電子設(shè)備的性能和散熱系統(tǒng)的有效性的影響。描述了評估飛機(jī)機(jī)艙中電子設(shè)備的性能以及通過皮膚散熱的系統(tǒng)級模型的開發(fā)，機(jī)身的外表面被當(dāng)作熱交換器。來自設(shè)備排氣室的熱空氣被吸入到機(jī)身支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的一系列折流管中，在那里熱量被排出，然后再循環(huán)到機(jī)艙中。然后，來自機(jī)艙的冷空氣被吸入電子設(shè)備。如此起到溫度的調(diào)節(jié)控制作用。羅玉華（2013）借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，避免在傳統(tǒng)控制室中建模和特征捕捉，基于地面人工神經(jīng)制導(dǎo)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，研究了座艙溫度的監(jiān)測方法，作者以某型飛機(jī)為研究對象，在Flowmaster環(huán)境下建立了仿真模型，對PID控制室的座艙溫度進(jìn)行了仿真，并對其控制效果進(jìn)行了分析。李曉誠（2016）對飛機(jī)溫控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件——PACK組件的主要原理和最常見的溫度超標(biāo)進(jìn)行了簡要分析。2飛機(jī)調(diào)溫系統(tǒng)發(fā)展趨勢2.1綜合化、模塊化的系統(tǒng)構(gòu)架隨著大型飛機(jī)各種任務(wù)的數(shù)量和復(fù)雜性的增加，有必要修改原有的系統(tǒng)分離模式，引入一種集成的模塊化航空電子系統(tǒng)架構(gòu)，即使用中央航空電子任務(wù)處理器作為數(shù)據(jù)處理介質(zhì)執(zhí)行數(shù)據(jù)收集、不同系統(tǒng)功能的轉(zhuǎn)換，在高度可靠的飛機(jī)主網(wǎng)絡(luò)的支持下進(jìn)行處理和響應(yīng)，因此，大量的獨(dú)立系統(tǒng)設(shè)備可能會在過去被改變?yōu)榧稍O(shè)備的一小部分。提高了模塊的通用性，減少了模塊的種類，具有良好的檢測和隔離能力，同時提高了系統(tǒng)的彈性，提高了系統(tǒng)的可靠性，包括通過系統(tǒng)的改造。近年來，隨著航空電子系統(tǒng)集成化、調(diào)制化趨勢的日益增強(qiáng)，集中式影像正逐步按照分散式集成模塊化航空電子系統(tǒng)的架構(gòu)演進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)和轉(zhuǎn)換速率是根據(jù)飛機(jī)的航程分配的，允許在靠近數(shù)據(jù)處理區(qū)域的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問，并在靠近每個系統(tǒng)的地方進(jìn)行功能應(yīng)用。它消除了核平臺原有架構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)布線和沉重負(fù)擔(dān)的問題，代表了未來航空電子系統(tǒng)的發(fā)展方向。圖1機(jī)的綜合模塊化架構(gòu)2.2高性能機(jī)載數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用機(jī)載總線用于子系統(tǒng)與模塊之間的信息交換，航空電子系統(tǒng)需要高帶寬、高可靠性的數(shù)據(jù)集來滿足航空電子系統(tǒng)的實時性和可靠性要求。AFDX基于IEEE802.3以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的一般原理，采用COTS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行飛機(jī)設(shè)備間的高速數(shù)據(jù)傳輸。它具有高帶寬、低延遲、鏈路和糾錯等特點，提高了數(shù)據(jù)提供的可靠性和服務(wù)質(zhì)量。2.3先進(jìn)的飛行管理系統(tǒng)逐步應(yīng)用飛行管理系統(tǒng)應(yīng)集成導(dǎo)航、控制、自動導(dǎo)航、性能優(yōu)化、數(shù)據(jù)鏈管理等飛機(jī)功能。空中交通管理系統(tǒng)在確保飛行安全和效率方面發(fā)揮著不可替代的作用，它通過導(dǎo)航傳感器數(shù)據(jù)庫、飛機(jī)導(dǎo)航和性能數(shù)據(jù)庫，在優(yōu)化的軌道上評估和駕駛飛機(jī)，以減少飛行類別延誤和飛行舒適度，改進(jìn)、減少飛機(jī)燃料排放、減少飛行員工作量。飛行管理系統(tǒng)的主要要素是：圖2飛行管理系統(tǒng)的基本組成3調(diào)溫系統(tǒng)組成及工作原理3.1調(diào)溫系統(tǒng)組成3.1.1加溫系統(tǒng)加熱系統(tǒng)在艙口區(qū)域和隔間內(nèi)提供加熱空氣，以防止結(jié)冰和提高舒適性。加熱系統(tǒng)應(yīng)有效，司機(jī)室內(nèi)的兩個進(jìn)入閥應(yīng)使用來自空調(diào)的暖風(fēng)進(jìn)行加熱，加熱管通過軟管連接至溫度控制系統(tǒng)的送風(fēng)管路。3.1.2制冷系統(tǒng)作為整個溫度控制系統(tǒng)的重要組成部分，冷卻系統(tǒng)的主要功能有：空調(diào)、空氣降溫、機(jī)組出口空氣溫濕度控制，空氣溫濕度控制等功能。冷卻系統(tǒng)由空調(diào)/泄漏控制面板、流量控制閥關(guān)閉、兩級變速箱、空氣流量、坡道進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)應(yīng)使用空調(diào)/泄漏控制面板進(jìn)行識別和控制。3.1.3電子艙通風(fēng)電子艙通風(fēng)系統(tǒng)可為溫度控制系統(tǒng)提供冷空氣電子設(shè)備（包括電子客車、司機(jī)室儀表、移動耦合裝置等），幫助其散發(fā)熱量。圖3電子艙通風(fēng)系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)共同提供電氣艙氣流，正常情況下，只要飛機(jī)屏幕上有電，這兩個風(fēng)扇就會繼續(xù)工作。3.1.4通風(fēng)面板通風(fēng)面板有兩個壓力開關(guān)，分別控制排氣扇和風(fēng)扇。當(dāng)風(fēng)扇處于自動位置時，它們可以自動工作。圖4通風(fēng)面板實物圖3.2調(diào)溫系統(tǒng)工作原理氣源系統(tǒng)空氣在包裝模塊中調(diào)節(jié)。為了減少進(jìn)氣量和節(jié)省燃油，從乘客艙收集的一些回收空氣也被送到混合模塊，以減少進(jìn)氣量和節(jié)省燃油。并將部分熱風(fēng)混入各區(qū)域的風(fēng)管，以滿足不同區(qū)域的不同溫度要求。設(shè)置好包裝的溫度后，空氣被送到攪拌機(jī)。駕駛艙和飛機(jī)前后客艙的空氣應(yīng)從混合部件中吸入?；厥诊L(fēng)機(jī)可從混合氣中回收、過濾并送至部分混合氣中，降低了對空氣回收和燃油消耗的需求?？照{(diào)控制中心控制和監(jiān)測溫度控制系統(tǒng)的運(yùn)行。在駕駛室車頂?shù)目照{(diào)面板上，機(jī)組可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器來選擇駕駛室溫度和前后座艙溫度。調(diào)節(jié)閥（goose）和控制閥（TAV）由ACSC控制。ACSC控制每個區(qū)域的指令溫度和實際溫度之間的差異。當(dāng)管子打開時，ACSC控制屠宰數(shù)量和TAV停止。當(dāng)高溫消除時，系統(tǒng)將重置。圖5溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)4調(diào)溫系統(tǒng)組件超溫故障分析4.1PACK組成及工作原理PACK組件將氣源系統(tǒng)提供的高壓、高溫漏風(fēng)轉(zhuǎn)換成“冷”空氣，用于在低溫、低壓下控制客艙溫度。4.1.1PACK的組成PACK組件應(yīng)包括流量控制閥、熱交換器、空氣流量、電容器、再加熱器、旁通閥、防冰活門、水分離器以及包裝模塊后的若干傳感器和PACK計算機(jī)。所有上述部件均安裝在空調(diào)系統(tǒng)中，除了PACK控制器。4.1.2PACK的工作原理通過連續(xù)的ACM主換熱器、壓縮機(jī)、主換熱器、加熱器、電容器、熱水器、汽輪機(jī)部件ACM和電容器對流量控制閥進(jìn)行排熱、換熱和增壓，執(zhí)行順序過程；為了在PACK到達(dá)之前將高溫和高壓熱風(fēng)轉(zhuǎn)換成溫度較低、壓力略高于座艙壓力的可用空氣，用于座艙溫度控制的冷風(fēng)。（1）流量控制流量控制活門（FCV）安裝在整個機(jī)組模塊的上游。這是一個電控氣動蝶閥?？諝鈮毫鞲衅靼惭b在FCV下方，通過比較通過FCV的熱壓和周圍氣體的壓力，將電信號傳送到包裝控制器，以便機(jī)組控制器允許計算通過FCV的熱空氣流量。（2）空氣冷卻PACK組件中大部分部件都是因為此目的而安裝的。初級熱交換器、主熱交換器、ACM、再加熱器、冷凝器、水分離器都是用來將進(jìn)入PACK的高溫氣體進(jìn)行空氣循環(huán)、熱交換從而達(dá)到冷卻熱空氣的目的。PACK組件中的大部分組件都是為此目的而安裝的，第一熱交換器、主熱交換器、空調(diào)機(jī)、加熱器、電容器和水分離器用于生產(chǎn)和更換進(jìn)入PACK冷卻熱空氣的高溫氣體。（3）溫度控制溫度控制的目的是控制PACK排氣口的溫度，使包裝物排氣口的空氣溫度能夠滿足艙內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的需要。4.2PACK超溫故障分析及排除作為溫控系統(tǒng)核心的PACK組件的正常運(yùn)行，關(guān)系到整個溫控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，作為維修人員，及時清除PACK缺陷尤為重要。一旦問題不能很好解決，工作就非常繁重，這就對準(zhǔn)確的故障評估提出了更高的要求。4.2.1故障分類根據(jù)不同的超溫位置，PACK故障可分為壓縮機(jī)的超溫故障和出口超溫故障，無論超溫是否為真，也存在真或假超溫缺陷。由于傳感器或計算機(jī)故障導(dǎo)致的不正確溫度在日常維護(hù)過程中很少出現(xiàn)，因此可以通過更換PACK控制器或傳感器來解決。4.2.2故障排除這種缺陷是包裝上最常見的缺陷。當(dāng)壓縮機(jī)的排量溫度超過230℃四次或壓縮機(jī)溫度超過260℃時，此故障很嚴(yán)重，可在中央電子監(jiān)視器上看到。為了準(zhǔn)確判斷錯誤的原因，我們應(yīng)該充分了解，綜合飛機(jī)信息系統(tǒng)在不工作的情況下自動記錄一份環(huán)境檢測系統(tǒng)報告，ECS報告記錄了包括溫度，每個溫度傳感器都有一個FCV流量、一個旁路開度、一個閘板供氣和排氣閥開度等。在某些情況下，當(dāng)PACK組件高于溫度時，從CFDS（如ACM或進(jìn)出口閥）獲得類似的故障數(shù)據(jù)。輸出端口執(zhí)行器或ACM可由CFDS數(shù)據(jù)代替，但在許多情況下，CFDS不提供需要根據(jù)ECS報告對缺陷進(jìn)行分析的故障數(shù)據(jù)。在超過溫度之前（接近上限之前），已經(jīng)提出了各種措施來防止超溫（如表3-1所示）。檢查CFDS是否有任何信息，如果有，根據(jù)CFDS數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試，還要檢查ECS報告。由于包裝的輸出溫度必須為95℃被激活，只有來自旁通閥或冷凍閥的熱空氣才能導(dǎo)致輸出溫度過載。如果閥門位置不在關(guān)閉位置，可以估計溫度以上的缺陷與超控或控制超控的包裝控制有關(guān)。在大多數(shù)情況下，這不是因為旁路閥，而是因為防冰活門沒有關(guān)閉。此時更換防冰活門或氣動傳感器就可以了。表1防止超溫措施壓氣機(jī)溫度采取措施180℃以下正常工作180-220℃減小關(guān)閉沖壓進(jìn)氣口220-222.5℃沖壓空氣進(jìn)口不再關(guān)閉222.5℃以上開（地面100%，空中70%）230℃氣動溫度傳感器開始關(guān)閉FCV260℃警告產(chǎn)生5調(diào)溫系統(tǒng)常見故障及其解決方案5.1氣路堵塞空氣過濾器或換熱器安裝在飛機(jī)空調(diào)和進(jìn)氣系統(tǒng)的多個零部件中，用于過濾進(jìn)氣和換熱中的灰塵和雜質(zhì)，降低進(jìn)氣溫度。為了交換足夠的熱量，安裝了幾個細(xì)網(wǎng)。當(dāng)空氣通過它們時，灰塵和雜質(zhì)被分離并吸附到其中，這就是為什么它被稱為空氣，就像一個過濾組件。由于空氣濾清器和類似的空氣濾清器部件通常在高溫下工作，其中殘留的灰塵和雜質(zhì)通常會隨著時間的推移而燒結(jié)和積聚，從而導(dǎo)致氣體通道堵塞。只有超聲波才能徹底排出堵塞，這就是為什么當(dāng)堵塞形成時，只需要更換部分。最常見的錯誤是空調(diào)主換熱器和次換熱器堵塞，導(dǎo)致空調(diào)換熱效率嚴(yán)重下降，所有空調(diào)部件正常運(yùn)行。但是，空調(diào)的排氣溫度高達(dá)15-25℃，很難調(diào)節(jié)車廂溫度。這時只能更換主次熱交換器。主次熱交換器的計劃更換時間為3C檢，但考慮到中國的環(huán)境條件，多數(shù)航空公司已將其轉(zhuǎn)入2C檢，甚至更早。只要空調(diào)出口溫度高，其他部件參數(shù)正常，就可能懷疑主次熱交換器性能下降。目前，您可以到質(zhì)量控制部門檢查主次熱交換器的安裝時間。如果時間真的很長，你可以考慮換掉它。圖6調(diào)溫系統(tǒng)氣路分布圖5.2再加熱器及冷凝器的堵塞及內(nèi)漏雖然主次熱交換器中隔離了很多灰塵和雜質(zhì)，但由于密柵是一個加熱器，而且壓縮空氣流過，更容易變形堵塞，導(dǎo)致空調(diào)部件過熱。這就是為什么非計劃更換變得越來越普遍的原因，一旦接通加熱器，往往很難啟動空氣壓縮機(jī)（ACM），轉(zhuǎn)速低，排氣量低。加熱器的重新阻塞降低了ACM渦輪的進(jìn)氣壓力并影響了ACM的正常運(yùn)行。同時，ACM的氣流壓力也來自于渦輪的輸入。低氣壓使ACM的旋轉(zhuǎn)力矩越來越大，導(dǎo)致ACM的損壞，因此在維修過程中，有必要對ACM的旋轉(zhuǎn)時間進(jìn)行測試，以提供準(zhǔn)確的估計。雖然像加熱器這樣的冷凝器不易堵塞，但其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)容易開裂穿孔，導(dǎo)致冷風(fēng)和熱風(fēng)混合，降低了空調(diào)系統(tǒng)的效率。此外，由于它位于空調(diào)模塊出口，熱空氣混合會顯著影響模塊出口溫度。因此，當(dāng)元件出口溫度較高，且主次熱交換器長時間不安裝時，可考慮電容器失效，而且由于加熱器和電容器外殼是焊接的，焊接接頭處經(jīng)常出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致漏氣。因此，應(yīng)通過定期檢查和維護(hù)來加強(qiáng)它們。在溫度控制系統(tǒng)中，流量控制閥（FCV）因過濾器堵塞而不工作；在進(jìn)氣系統(tǒng)中，TCT（帶側(cè)閥的自動溫度控制）在過濾器未堵塞的情況下無法工作。飛機(jī)還有許多其他的空氣過濾器，電子乘客艙中的兩個空氣過濾器一次更換為兩個止回閥，這兩個止回閥很容易更換為一個短的旋轉(zhuǎn)周期和一些由于擁擠而引起的干擾。再循環(huán)風(fēng)扇氣濾位于前貨艙的后部，用于過濾乘客艙內(nèi)的循環(huán)空氣，幾乎沒有設(shè)計不更換的。加水時，水箱緩慢加壓，機(jī)艙長時間不供水，此時各供水閥上的閥門常閉，毫無疑問，水箱閥中的減壓閥已損壞，但首先要檢查空氣濾清器是否堵塞。圖7再加熱器及冷凝器分布圖5.3對調(diào)溫及引氣系統(tǒng)的活門故障空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)有許多閥門。它們的操作和位置由專用計算機(jī)控制，并受到保護(hù)，相應(yīng)計算機(jī)的功能測試可以對閥門進(jìn)行準(zhǔn)確、準(zhǔn)確的評估，但對于那些能正常開啟和關(guān)閉但性能異常的閥門，單憑相應(yīng)計算機(jī)的功能測試很難給出準(zhǔn)確的估計。目前，通過對閥門參數(shù)輔助裝置和工作原理等效系統(tǒng)的分析，可以得到準(zhǔn)確的結(jié)論。FCV是溫度控制系統(tǒng)中容易發(fā)生故障的閥門。FCV故障的主要原因是兩個控制回路和轉(zhuǎn)向銷堵塞，轉(zhuǎn)向銷是一個滑動發(fā)動機(jī)。如果這兩個孔堵塞，則閥門不可調(diào)，并保持在低流量模式；或者閥門不可調(diào)，且始終在高流量模式下工作。此時，當(dāng)飛機(jī)起飛巡航時，壓縮機(jī)或部件輸出過熱。如果步進(jìn)發(fā)動機(jī)控制針被污染或堵塞，則FCV流量的選擇無效。當(dāng)APU用于地面通風(fēng)時，空調(diào)機(jī)組以高流量運(yùn)行。如果流量太低，空調(diào)效率就會降低。如果流速過高，壓縮機(jī)出口溫度超過230℃；一個警告喇叭會觸發(fā)機(jī)組過熱警告。另一個讓FCV頭疼的問題是，它不能打開，直到它航行。目前，檢查空中交通控制電路有無泄漏，另一個問題是發(fā)動機(jī)啟動時，F(xiàn)CV無法關(guān)閉，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)壓力低泄漏，大部分原因是發(fā)動機(jī)啟動繼電器故障。因此，如果出現(xiàn)這種故障，不要急于更換FCV，而是先開始隔離繼電器。利用CFDS中的空調(diào)溫度控制測試，可以有效地測試空調(diào)溫度控制系統(tǒng)的大部分部件，包括不同的閥門、開關(guān)、傳感器等。當(dāng)旁路閥（BVV）正常工作時，起到了防冰的作用；當(dāng)空調(diào)控制器（PC）的雙通道通道失效導(dǎo)致BPV調(diào)節(jié)失效時，起到了溫度調(diào)節(jié)的作用，其有效性可以通過可視化的方法來驗證。一般來說，它必須完全關(guān)閉。為了防止飛行過程中反復(fù)出現(xiàn)空氣泄漏，BMC控制在飛行過程中啟動和打開的11HA電磁閥，并對控制閥門（高壓氣流）和引氣活門（PRV-HPV）的空氣泄漏控制管進(jìn)行通風(fēng)，以保持HPV處于關(guān)斷位。有時HPV不能正常打開，感應(yīng)管連接正常，這可能是由于電磁閥破裂和空氣泄漏所致。當(dāng)泄漏壓力達(dá)到75psi時，它開始關(guān)閉。當(dāng)它大于85psi時，它就完全關(guān)閉了。直到35psi才能重新打開。閥門是氣動控制的，電信號只給出指示，所以故障很容易評估。大多數(shù)飛機(jī)閥門位置參數(shù)都可以通過輔助裝置實現(xiàn)。一般來說，左右空調(diào)和空調(diào)系統(tǒng)閥門的參數(shù)應(yīng)該基本相同。此外，在第19號報告環(huán)境控制系統(tǒng)中，記錄空調(diào)或過載系統(tǒng)故障時的各種發(fā)動機(jī)、飛機(jī)和環(huán)境參數(shù)，并記錄無進(jìn)氣系統(tǒng)故障時的閥門位置。分析ECS數(shù)據(jù)，確定故障原因和部件。圖8調(diào)溫及引氣系統(tǒng)分布圖5.4調(diào)溫及引氣系統(tǒng)的其他故障在空調(diào)和進(jìn)氣系統(tǒng)中，最難測量的是進(jìn)氣泄漏檢測回路。由于回路性能受損，往往會給出錯誤的警告，即機(jī)翼或APU漏氣過大會導(dǎo)致APU自動關(guān)閉空氣，由于回路又大又寬，即使采用兩層法測量故障手冊（TSM），工作量也非常大。經(jīng)驗表明，嚴(yán)格二分法可以舍棄，并且可以引入一種就近斷開測量的方法。每個蓋可以從回路的兩個接頭上斷開。例如，在“LWINGLOOPA”情況下，蓋板621211ab可以從機(jī)翼上分離，21hf、28hf和29hf連接器可以分離兩次，即由于接口可以分離，因此可以在空