空調(diào)系統(tǒng)概述飛機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)課件

空調(diào)系統(tǒng)概述主講人：袁先垚《飛機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)》01.空調(diào)系統(tǒng)概述02.大氣物理特性03.高空環(huán)境對人體的影響04.空調(diào)系統(tǒng)的提出目錄contents05.現(xiàn)代民航飛機空調(diào)系統(tǒng)的組成一、空調(diào)系統(tǒng)概述飛機座艙空調(diào)系統(tǒng)的基本任務是在各種不同的飛行狀態(tài)和外界條件下，使飛機的駕駛艙、旅客艙、設備艙及貨艙具有良好的環(huán)境參數(shù)，以保證飛行人員和乘客的正常工作條件和生活環(huán)境、設備的正常工作及貨物的安全。飛機座艙環(huán)境參數(shù)主要是指座艙空氣的溫度、壓力和壓力變化率，還包括空氣的流速、濕度、清潔度和噪聲等。良好的座艙環(huán)境不但關(guān)系到機上人員的工作條件和生命安全，還可以提高旅客的舒適度，從而提高航班的上座率。從地面開始，大氣溫度隨高度的升高而逐漸降低，平均遞減率（溫度梯度）為-6.5℃/km。當高度達到12km后，大氣溫度達到-56.5℃，達到對流層頂部，進入平流層。直到20km范圍內(nèi)的大氣溫度基本不變，一直穩(wěn)定在-56.5℃左右。平流層內(nèi)12?20km范圍內(nèi)的大氣溫度基本不變，一直穩(wěn)定在-56.5℃左右，因此又稱為同溫層。平流層內(nèi)自20?50km范圍,大氣溫度隨高度增加而略微升高。大氣溫度隨高度變化規(guī)律：二、大氣物理特性大氣壓力隨高度上升而逐漸下降，呈指數(shù)函數(shù)變化，即越到高空，大氣壓力下降速度越快。大氣壓力隨高度變化規(guī)律：三、高空環(huán)境對人體的影響民航飛機主要在對流層和平流層底部飛行6000?12000m（20000?40000ft）。隨飛行高度的增加，缺氧、低壓、低溫、濕度等主要參數(shù)的變化對航空人員生理機能的正常發(fā)揮和機上設備的正常工作都有很大影響。并對人體生理健康造成很大的危害，影響舒適感。人們通常認為溫度在15?26℃之間是適宜的。人類的舒適感覺要求相對濕度在40%?70%之間。臭氧含量低，座艙噪聲量規(guī)定應在80?100dB以下以及保持較清潔的空氣是比較舒服的。四、空調(diào)系統(tǒng)的提出“”民航飛機主要在對流層和平流層底部飛行，由于高空存在缺氧、低壓和低溫等不利情況，為保證高空人員的安全和舒適，須釆取一定的技術(shù)措施。1供氧裝置一般在4km左右的高度開始供氧，通過提高氧氣濃度的方法補償氧分壓的下降。此種措施一般適用于低空低速的螺旋槳飛機。另外,供氧可作為噴氣式飛機氣密座艙的一種補充方式，如給機組人員或病員補充供氧，或者當座艙失去氣密時用氧氣系統(tǒng)作為應急供氧。四、空調(diào)系統(tǒng)的提出2氣密艙（又稱空調(diào)增壓座艙）所謂氣密艙，就是在飛機內(nèi)營造一個封閉的空間,然后給它供氣增壓，使艙內(nèi)壓力大于外界大氣壓力，并通過各種手段控制這個空間內(nèi)空氣的環(huán)境，使座艙內(nèi)空氣的壓力、溫度等參數(shù)能滿足人體的基本需求，創(chuàng)造舒適的座艙環(huán)境,從而滿足高空飛行的需求。1938年波音B307和DC4E客機第一次使用了氣密艙。四、空調(diào)系統(tǒng)的提出氣密艙環(huán)境參數(shù)1）座艙溫度根據(jù)航空醫(yī)學要求,最舒適的座艙溫度為20?22℃，正常保持在15?26℃的舒適區(qū)范圍內(nèi)。2）座艙高度是指座艙內(nèi)空氣的絕對壓力值所對應的標準氣壓高度。一般要求飛機在最大設計巡航高度上，必須能保持大約8000ft（2438m）的座艙高度。當座艙高度達到10000ft（相當于3050m）時，通常設有座艙高度警告信號，向機組成員發(fā)出警告，此時必須采取措施降低座艙高度；當座艙高度繼續(xù)上升，達到14000ft（相當于4270m）時,氧氣面罩會自動落下，開始為旅客緊急供氧。四、空調(diào)系統(tǒng)的提出3）座艙余壓座艙內(nèi)部空氣的絕對壓力與外部大氣壓力之差就是座艙空氣的剩余壓力，簡稱余壓。正常情況下，余壓值為正（即座艙內(nèi)壓力高于外部環(huán)境壓力）,但在某些特殊情況下，也可能會出現(xiàn)負余壓。飛機機體所能承受的最大余壓值取決于座艙的結(jié)構(gòu)強度，而飛行中飛機所承受的余壓值與飛行高度有關(guān)。四、空調(diào)系統(tǒng)的提出4）座艙高度變化率單位時間內(nèi)座艙高度的變化速率稱為飛機的座艙高度變化率，它反映的是座艙壓力的變化速度。飛機在爬升或下降過程中，由于飛行高度的變化，可能導致座艙高度產(chǎn)生突變。飛機升降速度較大,即外界壓力變化速率較大時，座艙內(nèi)壓力變化的幅度應當較小，并具有比較緩和的變化率?，F(xiàn)代大中型民航客機通常限制座艙高度爬升率不超過500ft/min,座艙高度下降率不超過350ft/min。四、空調(diào)系統(tǒng)的提出5）座艙通風要求座艙通風系統(tǒng)可保證飛機座艙內(nèi)空氣清潔。根據(jù)CCAR-25部第25.831條規(guī)定：飛機的通風系統(tǒng)能在正常情況下為每位乘員（機組和乘客）提供每分鐘0.25kg（0.55lb）的新鮮空氣,確保機組能夠完成其職責而不致過度不適或疲勞，提高乘客合理的舒適性。故障情況下，供給每位乘員的新鮮空氣量不得低于0.41b/min。目前飛機客艙通風換氣量達到每小時25?30次（約兩分鐘即完成一次全座艙換氣）。五、現(xiàn)代民航飛機空調(diào)系統(tǒng)的組成現(xiàn)代民航飛機空調(diào)系統(tǒng)基本由四大分系統(tǒng)組成，即氣源控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)和座艙空氣分配系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)的供氣來自增壓氣源（發(fā)動機的壓氣機或?qū)ｉT的引氣增壓器），引氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)和關(guān)斷活門、流量控制活門（組件活門）進入空調(diào)系統(tǒng)后，由兩套（或三套）完全相同的制冷組件進行冷卻，在這里對空氣進行基本的溫度和濕度調(diào)節(jié)，然后冷空氣與熱空氣混合，以保證空調(diào)艙的確定