第五章现代民航客机座舱环境控制PPT课件
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第五章现代民航客机座 舱环境控制
单 位： 大专教学部 科 目：飞机构造 主 讲： 付军
陕西航空技术学院
5.1认识客机座舱小环境的实现
一、高空飞行环境特点及对人体的影响 1.高空飞行的环境特点 1）随着从地球表面向外层空间的延伸，大气的密度和由此 产生的压力都逐渐降低，同时温度也随着高度的增加而不断 降低。 2）空气温度随高度增加而均匀降低，其平均梯度为6.5 0C/km：空气湿度随高度增加而迅速减小，如高度为6km时 ，水蒸汽含量只有地面的1/10。 3）大气压力越接近地面，大气压力越大。 2.高空环境对人体生理的影响 高空环境对人体生理影响最大的物理参数是大气的压力和温 度
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5.1认识客机座舱小环境的实现
1）高空缺氧 2）低压的危害：造成高空胃肠气胀 3）压力变化速度和爆炸减压对人体生理的影响 （1）可能会造成肺部及毛细血管破裂出血 （2）会出现剧烈的耳痛、耳鸣、晕眩和恶心，严重时导致 耳鼓膜破裂。 （3）爆炸减压严重危及乘员和飞机的安全 4）气温度和湿度变化对人体生理的影响 5)其他环境参数对人体生理的影响
大气中的臭氧、环境噪声、空气清洁度等对人体也有不同 程度的影响。
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二、实现民航客机座舱小环境的基本技术措施
1.气密座舱 气密座舱又称增压座舱；是人为制造一个满足飞行需要的座 舱小环境 2.对气密座舱的基本要求 （1）座舱内空气参数应符合人体生理卫生标准和一定舒适 程度的要求。 （2）座舱应具有一定的结构强度，以保证空调系统工作安 全可靠。 （3）座舱应具有一定的气密性。 3.民航客机座舱小环境空调系统的技术特点 （1）空气调节装置的重量应尽可能轻。 （2）飞机内空间小，空气调节装置的尺寸尽可能小 （3），必须保持满足乘客舒适要求的最大供量。
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二、实现民航客机座舱小环境的基本技术措施
（4）适当增加座舱内空气的湿度。 (5)气流输入座舱内时，流量有合适。 (6)飞机在高空飞行时应对座舱进行增压调节。 4．供氧装置 通常从4km左右开始进行供氧补给，以提高乘员吸入空气的 含氧浓度，提高氧气分压 三、气密座舱的形式及环境参数 1．气密座舱的形式 1)大气通风式气密座舱
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图5.1.1大气通风式气密座舱的控制原理
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二、实现民航客机座舱小环境的基本技术措施
2．气密座舱的环境参数 座舱的环境参数主要是指座舱空气的温度和压力及它们的变 化速率，另外还包括空气的流量、流速、湿度、清洁度和噪 声等。 1）座舱温度：舒适的座舱温度为20℃～22℃ 2)座舱高度：座舱高度是指座舱内空气的绝对压力值所涮 标准气压高度。大约在2.44km 3)座舱余压：座舱内部空气的绝对压力与外部大气压力之差 就是座舱空气的剩余压力，简称余压。62.7kPa。 4)座舱高度变化率： 单位时间内座舱高度的变化速率称为 座舱高度变化率，它反映的是座舱内压力的变化速度。
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5.2空气循环冷却系统热交换器的清洗
一、气源系统与冲压系统 民航客机座舱空气循环冷却系统的任务就是将用于座舱温度 和压力的气源，以热交换器的原理通过冲压空气的冷却作用 得到一定压力的冷却空气。 1.现代大中型民航客机气源系统 现代民航飞机的气源主要来自燃气涡轮发动机压气机、APU 或地面气源，可用于空调和增压系统供气、机翼前缘及发动 机前缘整流罩热防冰、发动机的启动、水箱及液压油箱增压 气源、驱动液压泵等。 、
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一、气源系统与冲压系统
图5.2.1为典型的飞机气源系统，它主要由三个部分组成，即 高（中）压引器控制和调压关断活门(PRSOV)部分。它有两 级引气口，即中压引气口和高压引气口分别来自发动机高压 压气机的两级。发动机在较高功率工作时，空气从中压引气 口引出，此时高压级活门关闭，防止空气从高压级向中压级 倒流。当发动机在低功率下工作时，中压引气压力不足，则 高压级活门自动打开，由高压引气口供气。 (1) PRSOV具有限制活门下游压力的作用。 (2) PRSOV可以限制下游温度。 (3) RSOV可以提供引气关断功能。
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图5.2.1典型的飞机气源系统
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2.他形式的压力气源 1)机械驱动增压器
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2)废气驱动涡轮增压器
主要是借助活塞式发动机 汽缸的排气，热空流过一 个涡轮，冲击涡轮使其转 动。
3)单独的座舱压缩机
主要用于燃气涡轮发动机
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3.冲压系统 作用是，利用飞彩 的气流将飞机外部空 气引入到飞机内部， 来作为热交换器的冷 却介质
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二、空气循环冷却系统 1.热交换器的形式 热载热介质性质的不同，热交换器 可分为：空气／空气热交换器和空 气／液体热交换器。 空气式热换器有：顺流式、逆流式 和叉流式三种形式。 2.空气循环冷却系统的冷却原理 1)涡轮风扇式冷却系统
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2）涡轮压气机式冷却系统
原因如下：
（1)在高空，发动机压气机出 口压力较低，为保证座舱增压 ，压气机式冷却系统可解决这 个问题；
（2)在高速飞行条件下，由于 其涡轮膨胀比比涡轮通风式冷 却系统大，故其制冷能力大：
（3)在相同制冷能力下，压气 机式冷却系统的供气压力或引 气量可以较小，故对飞机代偿 图5.2.11涡轮压气机式冷却系统原理 损失小，使发动机耗油小，经 济性好；
(4)压气机式冷却系统的涡轮
运转平稳
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3)涡轮压气机风扇式冷却 系统 三轮式冷却系统既吸收了涡 轮压气机式系统供气小、节 省功率的优点，又吸收了轮 风扇式系统在地面也有冷却 能力的优点。
三轮式涡轮冷却器的结构组成：
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1）低压除水 主要用于中小飞机 图5.2.16为一种典 型的低压水分离器 。这种水分离器的 特点：没有运动部 件，构造简单、重 量轻，正常工作情 况下的流阻小，涡 轮出口的反压不大 。分水效率高
单 位： 大专教学部 科 目：飞机构造 主 讲： 付军
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5.1认识客机座舱小环境的实现
一、高空飞行环境特点及对人体的影响 1.高空飞行的环境特点 1）随着从地球表面向外层空间的延伸，大气的密度和由此 产生的压力都逐渐降低，同时温度也随着高度的增加而不断 降低。 2）空气温度随高度增加而均匀降低，其平均梯度为6.5 0C/km：空气湿度随高度增加而迅速减小，如高度为6km时 ，水蒸汽含量只有地面的1/10。 3）大气压力越接近地面，大气压力越大。 2.高空环境对人体生理的影响 高空环境对人体生理影响最大的物理参数是大气的压力和温 度
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5.1认识客机座舱小环境的实现
1）高空缺氧 2）低压的危害：造成高空胃肠气胀 3）压力变化速度和爆炸减压对人体生理的影响 （1）可能会造成肺部及毛细血管破裂出血 （2）会出现剧烈的耳痛、耳鸣、晕眩和恶心，严重时导致 耳鼓膜破裂。 （3）爆炸减压严重危及乘员和飞机的安全 4）气温度和湿度变化对人体生理的影响 5)其他环境参数对人体生理的影响
大气中的臭氧、环境噪声、空气清洁度等对人体也有不同 程度的影响。
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二、实现民航客机座舱小环境的基本技术措施
1.气密座舱 气密座舱又称增压座舱；是人为制造一个满足飞行需要的座 舱小环境 2.对气密座舱的基本要求 （1）座舱内空气参数应符合人体生理卫生标准和一定舒适 程度的要求。 （2）座舱应具有一定的结构强度，以保证空调系统工作安 全可靠。 （3）座舱应具有一定的气密性。 3.民航客机座舱小环境空调系统的技术特点 （1）空气调节装置的重量应尽可能轻。 （2）飞机内空间小，空气调节装置的尺寸尽可能小 （3），必须保持满足乘客舒适要求的最大供量。
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二、实现民航客机座舱小环境的基本技术措施
（4）适当增加座舱内空气的湿度。 (5)气流输入座舱内时，流量有合适。 (6)飞机在高空飞行时应对座舱进行增压调节。 4．供氧装置 通常从4km左右开始进行供氧补给，以提高乘员吸入空气的 含氧浓度，提高氧气分压 三、气密座舱的形式及环境参数 1．气密座舱的形式 1)大气通风式气密座舱
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图5.1.1大气通风式气密座舱的控制原理
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二、实现民航客机座舱小环境的基本技术措施
2．气密座舱的环境参数 座舱的环境参数主要是指座舱空气的温度和压力及它们的变 化速率，另外还包括空气的流量、流速、湿度、清洁度和噪 声等。 1）座舱温度：舒适的座舱温度为20℃～22℃ 2)座舱高度：座舱高度是指座舱内空气的绝对压力值所涮 标准气压高度。大约在2.44km 3)座舱余压：座舱内部空气的绝对压力与外部大气压力之差 就是座舱空气的剩余压力，简称余压。62.7kPa。 4)座舱高度变化率： 单位时间内座舱高度的变化速率称为 座舱高度变化率，它反映的是座舱内压力的变化速度。
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5.2空气循环冷却系统热交换器的清洗
一、气源系统与冲压系统 民航客机座舱空气循环冷却系统的任务就是将用于座舱温度 和压力的气源，以热交换器的原理通过冲压空气的冷却作用 得到一定压力的冷却空气。 1.现代大中型民航客机气源系统 现代民航飞机的气源主要来自燃气涡轮发动机压气机、APU 或地面气源，可用于空调和增压系统供气、机翼前缘及发动 机前缘整流罩热防冰、发动机的启动、水箱及液压油箱增压 气源、驱动液压泵等。 、
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一、气源系统与冲压系统
图5.2.1为典型的飞机气源系统，它主要由三个部分组成，即 高（中）压引器控制和调压关断活门(PRSOV)部分。它有两 级引气口，即中压引气口和高压引气口分别来自发动机高压 压气机的两级。发动机在较高功率工作时，空气从中压引气 口引出，此时高压级活门关闭，防止空气从高压级向中压级 倒流。当发动机在低功率下工作时，中压引气压力不足，则 高压级活门自动打开，由高压引气口供气。 (1) PRSOV具有限制活门下游压力的作用。 (2) PRSOV可以限制下游温度。 (3) RSOV可以提供引气关断功能。
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2.他形式的压力气源 1)机械驱动增压器
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2)废气驱动涡轮增压器
主要是借助活塞式发动机 汽缸的排气，热空流过一 个涡轮，冲击涡轮使其转 动。
3)单独的座舱压缩机
主要用于燃气涡轮发动机
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3.冲压系统 作用是，利用飞彩 的气流将飞机外部空 气引入到飞机内部， 来作为热交换器的冷 却介质
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二、空气循环冷却系统 1.热交换器的形式 热载热介质性质的不同，热交换器 可分为：空气／空气热交换器和空 气／液体热交换器。 空气式热换器有：顺流式、逆流式 和叉流式三种形式。 2.空气循环冷却系统的冷却原理 1)涡轮风扇式冷却系统
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2）涡轮压气机式冷却系统
原因如下：
（1)在高空，发动机压气机出 口压力较低，为保证座舱增压 ，压气机式冷却系统可解决这 个问题；
（2)在高速飞行条件下，由于 其涡轮膨胀比比涡轮通风式冷 却系统大，故其制冷能力大：
（3)在相同制冷能力下，压气 机式冷却系统的供气压力或引 气量可以较小，故对飞机代偿 图5.2.11涡轮压气机式冷却系统原理 损失小，使发动机耗油小，经 济性好；
(4)压气机式冷却系统的涡轮
运转平稳
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3)涡轮压气机风扇式冷却 系统 三轮式冷却系统既吸收了涡 轮压气机式系统供气小、节 省功率的优点，又吸收了轮 风扇式系统在地面也有冷却 能力的优点。
三轮式涡轮冷却器的结构组成：
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1）低压除水 主要用于中小飞机 图5.2.16为一种典 型的低压水分离器 。这种水分离器的 特点：没有运动部 件，构造简单、重 量轻，正常工作情 况下的流阻小，涡 轮出口的反压不大 。分水效率高