飞机系统与附件课程教学课件：6.5 飞机座舱压力控制系统

压力越低，液体沸点越低
高度增大到19200m时， 水沸点是37℃，人自身 温度可让自己体液沸腾， 产生大量气体引起皮肤组 织气肿，最终导致死亡
座舱压力控制系统 高空减压症
人不能忍受高空低压 飞机座舱压力必须控制
座舱压力控制系统
飞机结构 飞机结构承受座舱内外的气体压差，其
若只管人舒服给飞机增 压，忽略飞机结构
➢ 高空胃肠胀气 ➢ 高空栓塞 ➢ 皮肤组织气肿
座舱压力控制系统 ➢ 高空胃肠胀气
外界压力降低 胃肠内气体膨胀
人腹部疼痛难受 8000米以上愈发明显
座舱压力控制系统 ➢ 高空栓塞
压力降低，溶解在血液里面的 氮气游离出来形成气泡， 造成：
• 血管内栓塞 • 阻碍血液流通 • 压迫神经等
座舱压力控制系统 ➢ 皮肤组织气肿
座舱压力控制系统 飞机结构
为了防止飞机座舱释压，必须严格控制座舱内外压差 外界气体压力，无法控制 通过控制座舱内压力，
座舱压力控制系统
爬升阶段
降落阶段
耳朵会非常难受，甚至会疼
座舱压力控制系统
人体与外界连通的“气孔” 最薄弱、最特殊
座舱压力控制系统 人耳构造
耳膜，耳膜两侧是两个气腔 外耳道直接与外界直接连通 （外耳道压力与飞机座舱压力相同） 中耳腔相对封闭
座压舱力压控力制控系制统系统 CCAR25《 运 输 类 飞 机 适 航 标 准 》
飞机最大设计巡航高度，座舱高度≤8000ft 没有关于座舱压力变化率规定
座舱压力控制系统
现在民航客机，如A320、B737、 C919都是增压座舱
增压座舱是 飞机高空飞 行的产物
座舱压力控制系统
➢ 座舱压力 ➢ 压力变化率
座舱压力控制系统 空调系统三个主要环境控制参数
温度 压力 压力变化率
座舱压力控制系统 压力控制系统
实现对座舱压力和压力变化率的控制
保证人的生理需求和飞机结构的安全
座舱压力控制系统
人的方面 飞机结构
座压力降低
座舱压力控制系统
高空减压症
多在8000米左右的高度发生
座舱压力控制系统 人耳构造
外界压力不变时
耳膜两侧气体压力相等，耳 膜不受力，人耳无任何感觉
座舱压力控制系统 人耳构造
外界压力变化时
外耳道的压力随之变化， 中耳腔的压力不立即变化 耳膜在两侧压差作用下承力
承力能力有限
座舱压力控制系统 人耳构造
外界压力变化不宜过大，即 耳膜突然间受到很大的力，耳朵疼， 还可能流血
采用增压座舱必须考虑的
→ 如何控制座舱压力和压力变化率
座舱压力控制系统 ➢ 座舱压力的控制
不断给座舱输入空气 飞机座舱体积基本不变
座舱内空气量（Q）直接 决定座舱压力（P）
座舱压力控制系统 ➢ 座舱压力的控制
座舱内空气量（Q）= 进气量（Q1）-排气量（Q2）
座舱压力控制系统
➢ 座舱压力的控制
➢ 座舱压力变化率取决 于排气口的开关速率
座舱压力大 座舱压力小
活门开大，多放点气 活门关小，把气憋起来
座舱压力控制系统
➢ 压力变化率的控制
座舱压力是排气口面积的函数，即P=F(S)
函数两边分别对时间t求导
压力变化率dP/dt=dF(S)/dt
压力变化率与排气活门面积变化的快慢有关
座舱压力控制系统
座舱增压原理
➢ 座舱压力取决于排气 口大小
排气量（Q2）
排气口面积大小 座舱内外压差
若压差既定， 排气量（Q2）就取 决于排气口面积大小
最终与
有关
座舱压力控制系统
➢ 座舱压力的控制
数学方法
Y=F(X)
座舱压力P
座舱空气量Q的函数
排气口面积S的函数 取决于
排气量Q2的函数
座舱压力控制系统
取决于
大小
若要控制座舱压力，只需控制排气活门开口大小
座压舱力压控力制控系制统系统
适航法规
飞机最大设计巡航高度，座舱高度≤8000ft
现代大中型民航客机通常限制座舱 高度爬升率≤500ft/min，下降率≤300ft/min
座压舱力压控力制控系制统系统
空客320和330手册
飞机最大设计巡航高度，座舱高度≤8000ft 高度爬升率 500ft/min，下降率 300ft/min