基本介紹
- 中文名：飛機座艙增壓
- 外文名：Airplane cabin
- 所屬領域：航空
- 實現途徑：座艙壓力控制閥實現
- 安裝位置：座艙壁
- 決定因素：空氣流量
用途及基本要求,基本組成,控制原理,設計要求,座艙增壓供氣,
用途及基本要求
為給飛機提供一個舒適的座艙環境，除了對座艙空氣的溫度、濕度、流量進行調節外，還必須保證座艙空氣的壓力符合要求，這對於高空飛行的飛機尤為重要。
從滿足機上人員的生理需要來說，在任何飛行高度上，座艙壓力如能始終保持相當于海平面的大氣壓力則為最佳；從飛機結構來說，由於高空飛行時座艙內外的壓差很大，座艙結構必須十分牢固，因而會大大增加飛機的結構重量，此外，氣密座艙一旦在空中損壞，會形成爆炸減壓而危及人員的生命安全。因此，必須兼顧這兩方面的要求，合理選擇座艙壓力隨飛機飛行高度而變化的規律。
基本組成
現代飛機的座艙壓力調節都是與溫度調節系統一起由空調組件供氣，而後通過某些活門而實現壓力調節的。圖為典型的雙發動機飛機座艙增壓系統的基本組成。
座艙的增壓部分是密封的，稱為增壓艙。增壓系統是通過控制從機身排出的空氣流祭而達到控制空氣壓力的目的。它的主要控制和指揮部件是壓力控制器，執行部件是排氣活門。
整個增壓系統的工作，一般可分為正常增壓控制和應急增壓控制兩種情況。正常增壓控制通常有自動、備用和手動三種狀態；應急增壓控制一般有三種可能，一是當座艙與外界環境空氣的壓差超過規定值時，由安全釋壓活門釋壓，二是當外界氣壓大於座艙時，由負釋壓活門釋壓，三是當座艙壓力減小，即飛機座艙高度超過規定值時，由座艙高度警告系統向駕駛員發出警告信號。
控制原理
座艙必須設計成一個具有最小泄漏的壓力容器。增壓失效時座艙壓力閥立即關閉，唯一的泄漏是通過結構泄漏。在座艙壁的空氣分配管路上安裝止回閥，當供氣故障時，在座艙里的空氣不會由管路泄漏。如果壓力控制閥故障．且座艙內部壓力太高，座艙壁上安裝的安全閥用來釋放壓力，如圖所示是座艙增壓控制原理圖。
裝在座艙壁上的壓力控制閥，可高度調節流出座艙空氣流量，達到控制座艙壓力的目的。如圖所示是波音777飛機增壓控制原理圖。左右氣源和座艙壓力電子控制器，連線到A629匯流排，保證巡航高度上，艙內壓力等效於2 500 m(8000 ft)的壓力。位於機身尾部下方的後溢流閥OFV的調節控制可選擇自動/人工方法，使艙內的壓力高於大氣壓力。
設計要求
應保持壓差足夠大，從而飛機在高空時如果座艙增壓失效，則駕駛員有充分的時間使飛機下降。例如，在50000ft高度時，出現壓力泄漏，則在駕駛員有足夠時問下降至安全高度以前不會引起座艙高度超過安全值。
所以，座艙必須設計成一個具有最小泄漏的壓力容器。萬一增壓損失，座艙壓力閥立即關閉，唯一的泄漏是通過結構的泄漏。在空氣分配管路通過座艙壁的位置上安裝了止回閥，因而當供氣故障時，已在座艙中的空氣不能經管路泄漏回去。座艙壁上安裝了安全閥，當壓力控制閥故障時，如果座艙內部壓力增高到超過某一確定值，用來釋放內部壓力。
在座艙增壓系統損失並下降至安全高度以後，駕駛員可以選擇打開閥，而迫使衝壓空氣通過面對外部氣流的進氣口進入配氣系統。如果座艙被來自主環控系統供氣的蒸汽或煙霧所污染，也能選擇這種用衝壓空氣來淨化的系統。
應當注意，如果軍用飛機座艙蓋或飛機結構被彈片穿透，可遭受到急速或突然的失壓。此時應該依靠駕駛員的衣著、頭盔和面罩玻璃並使用增壓供氧來保護駕駛員。
座艙增壓供氣
為了使氣密座艙內產生余壓、進行通風換氣和調節溫度，需要向座艙進行增壓供氣。
在一定的空氣壓力和溫度下，供氣量決定於座艙空氣的各基本參數(壓力、溫度、濕度、有害雜質的濃度)和座艙的通風量。需用供氣量應根據下列條件確定：
(1)補償座艙空氣的泄漏量；
(2)保持給定的溫度；
(3)在座艙內造成正常的水蒸氣、二氧化碳和其他雜質的含量。
需用供氣量應當同時滿足上述三個條件。但根據各類機種使用情況和結構的不同，由上述三個條件計算出來的結果在數量上可能會有差別，這時應取其最大者作為座艙的需用供氣量。
可用供氣量是指在某一高度上當進氣活門完全打開時，從座艙增壓源可以獲得的最大的空氣品質流量。可用供氣量由所選擇的增壓源隨飛行高度和速度變化的特性決定，一般選擇在飛行器的實際升限和下滑狀態。因為，可用供氣量如在這種嚴重情況下仍能滿足，則其他的飛行狀態也必定能達到要求。
在一切飛行條件下，供氣增壓源所能提供的可用供氣量應當大於或等於需用供氣量。
