座艙溫度控制系統

座艙溫度控制系統通過改變進入座艙供氣溫度的方法控制座艙溫度，空氣製冷和溫度控制均由相互獨立但功能相同的左右兩套系統組成。左系統部分空氣供給駕駛艙，其餘部分與右系統全部空氣供給客艙，單獨使用任何一套系統都能滿足駕駛艙和客艙空調供氣需要。

基本介紹

• 中文名：座艙溫度控制系統
• 外文名：Cabin temperature control system
• 所屬領域：航空航天
• 用途：控制座艙溫度
• 組成：溫度調節器、溫度選擇器等
• 原理：從流量控制活門空氣流量

組成

座艙溫度控制系統由駕駛艙溫度控制系統和客艙溫度控制系統組成。每套系統由溫度調節器、溫度選擇器、座艙溫度感測器、溫度變化速率(預感器)和高溫限制組合感測器及溫度控制活門組成。

座艙溫度控制活門安裝在旁路預製冷系統的熱路上，活門打開時熱空氣流量增加，經製冷系統冷卻的冷空氣流量減少，因而供給座艙的調節空氣溫度升高，座艙溫度控制系統是利用溫度控制活門改變冷和熱空氣混合比例來改變調節空氣溫度的，從而調節座艙溫度。

座艙溫度既可以自動控制，也可以手動控制，由在駕駛艙頂部儀錶板上的選擇器選擇。當選擇器選擇自動範圍內某一溫度值後，信號輸送到座艙溫度調節器里的控制電橋，此電橋同時接收感受座艙溫度的座艙溫度感測器信號，當座艙實際溫度與選擇的溫度不一致時，根據溫差大小電橋輸出不同值的信號，經放大後輸送給溫度控制活門，活門向需要的方向轉動，通過控制後與製冷後冷空氣混合的熱空氣流量來調節供氣溫度，直到座艙溫度與選擇溫度一致。

座艙溫度選擇器放在手動位置時，電橋直接接通溫度控制活門，手動調節座艙溫度。

座艙溫度控制活門的位置由活門位置指示器指示。客艙溫度和供氣溫度由一個溫度表指示。

溫度感測器的作用是感受所控制對象(座艙或管道內的空氣)的溫度，並將溫度信號轉換為電氣(電阻、電勢)、位移、變形等信號，輸入控制器，它是信號感受和轉換元件。現代飛機座艙溫度控制系統中常用的溫度感測器為電感測器，一般使用熱敏電阻溫度感測器。熱敏電阻是一種負溫度係數的電阻，即隨著溫度的升高，電阻值減小。在室溫情況下，其靈敏度為3.6～14.4%/℃，工作溫度範圍在-73～+482 ℃之間。

溫度控制系統的溫度感測器主要有座艙溫度感測器、座艙供氣管道極限溫度感測器和供氣管道溫度預感器。

座艙溫度控制器是座艙溫度控制的指揮中心。它接受來自座艙溫度感測器、座艙供氣管道溫度預感器、座艙供氣管道極限溫度感測器及溫度選擇信號，經過合成放大後向溫度控制活門發出指令，控制溫控活門的開度。電子式座艙溫度控制器的基本工作原理是電橋原理，一般在控制器內有三個電橋，即溫度電橋、預感電橋和極限溫度控制電橋。

原理

從流量控制活門來的一定流量的空氣，通過溫度控制活門分成兩路：一路到製冷系統使其降溫，稱為“冷路”；另一路稱為“熱路”，在進入氣密座艙前進行混合。

溫度控制器接受預定的溫度和座艙反饋的實際溫度，進行比較輸出與溫度偏差成正比的電流，控制溫度控制活門調節冷熱路對比進行溫度控制。為減小溫度調節過程的超調量，在控制系統中加入溫度變化速率反饋，由管路上的溫度預感器提供輸入信號。溫度控制系統是個閉環的電子式溫度伺服系統。當供氣管道溫度過高時，供氣極限溫度感測器向溫控器發出信號，驅動溫控活門向冷路全開方向轉動。

當溫度控制器出現故障時，可進行人工溫度控制，即駕駛員直接通過人工溫控電門向溫度控制活門傳送控制信號，控制座艙溫度的變化。在進行人工控制時，駕駛員應不斷監控座艙溫度、供氣管道溫度(座艙溫度和供氣管道溫度可採用一個溫度表，由選擇開關切換)以及溫度控制活門的位置，以減小座艙溫度的波動。

型號舉例

圖1所示為某型戰鬥機的座艙溫度控制系統原理圖。它是一種具有反饋的雙金屬敏感繼電式控制系統。溫度敏感元件為平面螺旋狀雙金屬溫度感測器①，並裝於溫控盒中。感測器一端固定在溫控盒的殼體上，另一端為自由端，固定一金屬片②。金屬片的一端為活動觸點③，位於固定的熱關觸點④和熱開觸點⑤之間。金屬片的另一端正對著反饋電磁鐵⑥。反饋電位計⑩通過反饋電位計滑臂⑩，把電壓加到反饋電磁鐵⑥上。滑臂⑩和直流可逆電機轉子⑩，通過減速器⑩所傳動的凸輪和執行機構的撥桿、槓桿機構(圖1中未示出)以及節氣活門⑩連在一起。節氣活門為三個蝶形活門，彼此聯動，當熱路活門開大時，冷路活門就關小，反之亦然。當活門處於極限位置時，可由凸輪斷開極限行程開關⑨，切斷電動機激磁線圈電路，使電機停傳。直流可逆電動機激磁線圈⑩和⑩，控制電動機⑩的轉動方向。調節螺旋狀雙金屬感測器①的扭轉角度，可以改變座艙溫度的給定值。為了提高感測器感受座艙溫度的靈敏度，由供氣管道引一小股空氣，引射座艙中溫控盒周圍的空氣，向雙金屬溫度感測器①吹風。

圖1

溫度控制的過程如下：當座艙溫度為給定值時，金屬片活動觸點③處於固定觸點④和⑤之間，若兩個觸點都不接觸，電機激磁線圈斷路，電機不轉。

當座艙溫度偏離了給定值時，作用在雙金屬螺旋片①上的預緊力矩和由於溫度產生的變形力矩不平衡，雙金屬片或者擰緊，或者放鬆，使活動觸點③與固定觸點④或⑤中的一個相接觸，於是接通繼電放大器相應觸點⑧或④中的一個，而使激磁線圈⑩或⑩接通。當座艙溫度低於給定時值時，③與⑤接觸，④和⑩接通，電機轉動使熱路活門開大，冷路活門關小，對座艙加溫。當座艙溫度高於給定值時，③和④接觸，⑧和⑩接通，冷路活門開大，熱路活門關小，使座艙降溫。

為了改善控制過程中座艙溫度的波動值，設定了反饋電位計⑩和反饋電磁鐵⑥，當電機正向或逆向轉動時，也通過減速器⑩帶動滑臂⑩在電位計⑩上移動，改變反饋電磁鐵線圈上的電壓，從而改變電磁鐵⑥對金屬片②另一端的吸力。電磁鐵的吸力對雙金屬螺旋片的力矩方向，應該和預緊力矩與溫度產生的變形力矩的合力矩方向相反，即有使活動觸點恢復中間位置的趨勢。活門轉動角度越大，恢復力矩越大。到某一轉角時，使活門活動觸點③和固定觸點④或⑤分開。這樣，在座艙溫度沒有到達給定值之前，使電路“預先”切斷，以防止座艙溫度波動過大。

為了防止活動觸點③離開時產生電弧，燒壞接觸面，裝有減弧器⑩。

這種溫度控制系統優點是簡單，但反饋校正作用較差，由於雙金屬溫度感測器慣性大，靈敏度低，又沒有其他校正裝置，所以調溫特性較差，溫度波動較大。在現代軍用機和旅客機上已廣泛採用具有預報元件和半導體或其他放大器的溫度控制系統。