第13章 大型客机环境控制系统实例分析
某型飞机环境控制系统常见故障分析及维护策略
座舱 环境控 制 系统在 使用 和维 护过 程 中存 在 空
中座舱 不气 密 ，空 中 座 舱 温 度 过 高 ，引 气 双 单 向 活
门 、水 分离 器及 空气 减压 器等 附件性 能故 障 ，引起 座
舱压 力不 够 ，温 度 过 低 或 过 高等 常 见 问题 。本 文 针
通往 前座 舱 气 密胶 带
新 技 术新工 艺 ２０１３年 第 ９期
某型 飞机 环境控制 系统 常见故 障分析 及维护 策略
李 玲 ，魏 华 凯 ，王 超 勇
（海 军 航 空 工 程 学 院 青 岛分 院 ，山东 青 岛 ２６６０４１）
摘 要 ：军 用 飞 机 的 环 境 控 制 系 统 对 于 提 高 整 机 的 作 战 效 能 至 关 重 要 。 本 文 针 对 某 型 军 用 飞 机 环 境 控 制 系统常 见故 障（空 中座舱 不 气 密，温度过 高，引气双单 向 活 门、水 分 离器和 空气减 压 器等 出现 的故 障 ） 进 行 了分 析 ，并 提 出 了 相 应 的 排 除 方 法 及 预 防 措 施 。 结 合 该 型 飞 机 的 部 队 维 护 经 验 ，针 对 座 舱 环 境 控 制 系统压 力不 足 、温度过 低和座 舱 内冒烟等 问题 ，给 出了具体 维护 策略 ，为现役 军 用飞机 环 境控 制 系统的排 故 和 维 护 提 供 了借 鉴 。
座舱 盖关 闭后 ，要 求气 密性好 ，为 飞行 中座舱 进 行环 境控 制创 造 条 件 。在 开 起 座舱 盖 前 解 除 气 密 ， 抛放 座舱 盖时 ，使 气 密 胶 带 与机 身 断 开 。空 中座 舱 存 在不气 密故 障 ，将 导致 出现 座 舱 压 力不 足和 温 度
打 开座舱 盖气 密开 关 ，来 自飞机 主 冷 气 系统 的冷 气 经 气密减 压器 减压 到 规 定值 ，通 过 气 密 开关 进 入 气 密 胶带 ，使座舱 气密 。
某型飞机环控系统故障分析
某型飞机环控系统故障分析作者：卢小勇来源：《科学导报·学术》2020年第44期摘 ;要：飞机的环控系统的主要功能是保障飞机电子设备正常运行，为飞行员提供舒适稳定的环境，为飞行员排除一切影响驾驶的外部因素，以便飞行员能够更好地操纵飞机，提高飞机的安全性。
本文首先描述了飞机环控系统的概念以及系统故障分析的必要性和意义，其次，通过对某型飞机环控系统的具体故障研究，分析存在的常见问题，最后根据分析的问题总结出处理措施，以期解决环控系统存在的故障，保障飞机的飞行安全。
关键词：飞机环控系统;故障分析;座舱压力一、飞机环控系统概述1.1飞机环控系统的内涵环控系统又叫做飞机环境控制系统，是确保飞机电子设备正常运行、为飞行员提供舒适稳定的环境的主要系统。
飞机环控系统的主要功能是，在变化的飞行环境条件下，保证飞机飞行员的安全为前提，还需确保环境舒适，为飞机电子设备通风以便其正常运行，还要具有一定的防/除冰、防/除雾等功能。
1.2飞机环控系统故障分析的必要性和意义为了确保飞机在极端天气条件下的安全飞行，以及飞行员舒适度要求的不断提高，飞机环控系统变得越来越复杂，随着运行时间的增加，出现各种故障的概率也会逐渐增大，并且会产生各种各样的故障迹象。
如果不及时排除故障，不但可能会引起飞行员的不舒适感，可能还会降低机载设备的工作效率，增加系统能耗乃至缩短设备使用寿命。
对飞机环控系统故障进行分析具有重要的科学和工程意义。
二、飞机环控系统常见问题及分析某型飞机在转场飞行过程中，当飞行高度达到一千二百米时，飞行员突然感觉到耳膜疼，这时压力表指示的座舱压力在不断下降，于是利用就近机场成功迫降。
这是一起典型的环控系统故障，经进一步检查发现，原因是座舱压力调压器的调压活门中有0.15毫米的多余物。
本文从理论和实践的角度，对这起故障进行分析。
2.1座舱压力调节器机理及实现飞机处于高空运行状态，能够从外界环境中获取的气体很少，主要的控制来源是发动机运行过程中产生的高温气体。
航空器环境控制系统的智能化发展
航空器环境控制系统的智能化发展在现代航空领域，航空器环境控制系统扮演着至关重要的角色。
它不仅要为乘客和机组人员提供舒适的温度、湿度和气压环境，还要确保电子设备和机械部件在适宜的条件下正常运行。
随着科技的不断进步，智能化技术正逐渐渗透到航空器环境控制系统中，为航空业带来了前所未有的变革。
航空器环境控制系统的主要功能包括温度控制、湿度调节、空气净化、压力控制等。
在过去，这些功能的实现往往依赖于机械和电气部件的协同工作，通过预设的参数和手动调节来维持环境的稳定。
然而，这种方式存在着诸多局限性，如响应速度慢、精度不高、难以适应复杂多变的飞行条件等。
智能化技术的引入为解决这些问题提供了新的思路。
首先，传感器技术的发展使得对航空器内部和外部环境的监测更加精确和实时。
各种类型的传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，能够迅速采集大量的数据，并将其传输给控制系统。
基于这些丰富的数据，先进的算法和模型能够对环境状况进行准确的分析和预测。
通过机器学习和深度学习技术，系统可以自动识别不同的飞行阶段和环境条件，提前调整环境控制策略，从而实现更加精准和高效的温度、湿度和压力控制。
在智能化的航空器环境控制系统中，自动控制技术也得到了极大的提升。
传统的 PID 控制算法逐渐被更智能的自适应控制和模糊控制算法所取代。
自适应控制能够根据系统的实时变化自动调整控制参数，以适应不同的工况；模糊控制则可以处理不确定性和模糊性的信息，使控制更加灵活和鲁棒。
此外，智能化的环境控制系统还具备自我诊断和故障预测的能力。
通过对系统运行数据的持续监测和分析，能够及时发现潜在的故障隐患，并提前采取维护措施，大大降低了故障发生的概率，提高了航空器的可靠性和安全性。
不仅如此，智能化的环境控制系统还能够与其他航空系统进行有效的集成和协同。
例如，与飞行管理系统相结合，根据飞行高度、速度和航线等信息优化环境控制策略；与能源管理系统协同工作，在保证环境舒适的前提下，降低能源消耗，提高燃油效率。
第13章 大型客机环境控制系统实例分析讲解
4. 水分离器
低压除水，普通的凝聚袋离心式除水装置 被水分离器析出的水在次级热交换器冷却空气一侧的换热
表面上，以提高热交换器换热效率。
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5. 防冰网
为防止涡轮出口湿冷空气在水分离器内结冰，采用一个水 分离器温度控制活门，使热空气经旁路空气循环装置，并 以防冰网为控制点；
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6. 系统关停
① 空调自动
关停开关
AUTO
8级引气单向活门 启动活门
流量控制活门
压力调节 地面接头 器活门
单向 活门
交输活门
增量活门 自动关停
APU负载 控制活门
单向 活门
交输活门
②
组件关停 压差电门
闭合
8级引气单向活门 增量活门
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③
单台发动机第二 阶段爬升电门
闭合
• 打开条件：驾驶室空调开关处于接通位置，收到冷却空调热交 换器的冲压空气或冷却空气的压力信号。 • 防止在没有冷却空气的情况下空调空气过热和损坏空调组件。
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4. APU 提供的辅助气源
可供气量低于发动机引气，使用时，要保证空调压力调节活门和空 调流量控制活门都处于全开位置，以保证最大空气流量给空调系统。
2. 空气循环系统的双喷嘴
地面使用机载辅助动力装置供气时，引气量有限，需关闭一套喷 嘴来获取最大冷却容量。
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3. 空气净化器
工作原理：内部有个涡流发生器，在其中，气流旋转运动产 生的离心力，使供气中所含的颗粒状杂质贴近净化器管壁， 并沿管壁流向端头收集器，通过排放活门排除机外；
现代大型飞机环境控制系统关键技术研究
型客机在 从起飞到着陆的稳定 。其次 ，是 座舱排气活 门中采用 电动式 设计 。采用 这种设计有效的提升 了控 制座 舱空气 向舱外排放 的速率 ，
还 能够 实现舱内压力的有效调 节。最 后 ，执行机构与控制器之 间的数
种是 军用运输机 。前者主要 是应 用于 民事方面 ，后者主要 是应用于 战略部署和机动布防等 方面 。相对来说 ，民用大型飞机更 强调与座舱
相对 来说 ，随着经济一体化发展速度 的不断加快 ，尤其是伴 随着 全球市场 的形成 ，在 民用大型客机环境控 制系统中需要 的构型也 是随 着发 动机 的发展有所不 同。但是 ，相对于 来说 ，其环境控制 系统的方 案 多数是 采用以下几种 ，一是采用 电驱动 压气机供气 ，并结合 四轮式
１ 我 国大型飞机类型概述
随着我国航空实力 的不 断增强 ，我国的大型 飞机 的类型也是在逐 渐 的增 多 ，具体来说 ，可 以划分 成两个方面 ，一种是 民用客 机 ，另外
一
字信号传递 技术的使用 ，该技术能够保证 电子信号的有效传输 ，对于 飞机 的运行控制具有重要 的作用 。
２ ． ３ 民用大型客机环境 系统控制优化方案
对于 民用大型客机来说 ，其座舱压力设 计是 其中的一个关键 子系 统 。对于 民用大型客机来说 ，在飞机环境 控制系统调节 中对于人 员最 为容 易造 成损失的就是座舱压力 。伴 随着 飞机座舱压力调节研 究的不 断进步 ， 已经逐步实现 了从气 动式向数字 式座舱压 力调节系统的转变。 不仅是有效 的改进了座舱压力 的调 节质量 ，还兼具较高 的可靠性 ，实 现 了降低 重量和提升推力 回收 功能。具体 来说 ，其调节系统主 要是 由 三个部分组 成。首先 ，是 电子式座舱压 力控 制设计系统 ，在这个 系统 在能够对于 座舱 压力的变化敏感识别 ， 并 根据飞机的运行状态 ，以及
第1章 航空航天外界环境条件
H2
X2
5×10-5
8×10-6
2.016
131.800
氙气
2.压力、温度和密度 一般以海平面的标准大气条件为基准值， H= 0 km 时，取： p0 101325 Pa
T0 288.15K
0 1.225kg / m3
假设： ①空气气体常数在各高度不变； ②理想气体的状态方程在各高度 上均适用； ③各高度上，空气湿度为0； ④H=0~11km时，空气的年平均温 度梯度不变
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1.2.2 湿空气的焓湿图
湿空气的状态参数：
湿空气的压力P，温度t，含湿量d 相对湿度 —— 基本参数
，焓h，水蒸气分压力Pv
湿空气的状态参数及其变化可以用焓湿图表示，该图是在湿空气压力P为 一定条件下绘制的。
在h-d 图上，若已知任意两个参数，就可在图上确定一个状态点，即可 确定该点的湿空气的全部状态。
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2.人体的急性缺氧反应 0~1500m 无反应区 无任何缺氧反应 3000m以上 功效保证区 适应能力下降，但是无缺氧反应 4000m以上 功效保证区 部分人轻度缺氧，各种症状发生率增加 5000m以上 缺氧耐限区 各症状加剧，功效明显降低，缺氧反应明显， 为人体难以忍受的生理界限值，但不危及生命 7000~7500m 缺氧极限区 缺氧的生理极限，人出现意识障碍，甚至意 识丧失。
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第一章 航空航天外界环境条件
1.1 外界大气条件 外大气层
1.1.1 地球大气的分层 中间层 （电离层）
平流层
对流层
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图1.1 地球大气分层图
大气各层的特点：
（1）对流层：高度随地区、季节和昼夜等变化而变化，18Km以内 ①气温随高度线性下降； ②空气沿垂直和水平方向对流运动激烈； ③可以形成云、雾、雨、雪。 （2）平流层：平流层顶到60~80km ①同温层和暖层； ②空气沿水平方向对流，无垂直方向； ③层内水汽极少，几乎无云、雾、雨、雪。 （3）电离层：80~700km
调温
A320飞机环境温度控制系统分析撰稿人：鲁建超第1章概述飞机是当今最快捷的交通工具，乘坐飞机成为人们进行快节奏的商务活动、旅游和日常生活的最理想的选择。
现在世界上最大的两个民用飞机制造商是位于法国图卢兹的空中客车公司和位于美国西雅图的波音公司。
在现在执行航班的所有飞机中，空中客车公司所生产的A320飞机是电传控制飞机的代表，它是飞机控制技术新发展的产物。
但是，无论飞机技术如何发展，安全性和舒适性是它永远追求的主题。
在飞机刚刚发展起来的时候由于飞行高度和飞行速度都很低，机舱不是封闭的。
随着飞行高度和飞行速度的增加，空气的压力和温度越来越低。
为了提高飞机的安全性和舒适性，机舱设计成封闭的，并且对舱内的温度和压力进行控制。
A320飞机环境温度控制系统(图一)包括三大子系统，即引气系统，空气冷却系统和调节与分配系统。
首先由飞机的引气系统将高压高温的气体从飞机的发动机，或APU，引到引气总管，引气的压力和温度受引气监控计算机控制，当以上气源均不可用时，通过位于机腹的高压空气接口将来自地面气源的高压空气输送至引气总管。
接着高压总管的热空气在PACK控制器的控制下经流量控制活门进入空气冷却系统完成基本的冷却后进入混合器与再循环空气进行混合，若引气系统或两个PACK均不可用时，若飞机在地面，由空调车通过位于机腹下的低压空气接口输送低压空气至混合器；若飞机在空中，通过驾驶舱头顶板的冲压空气释放电门打开冲压空气风门为混合器提供新鲜的冷空气。
最后根据驾驶舱输入给区域控制器的温度指令由区域控制器控制空气配平活门的开度调节与从混合器来的冷空气混合的热空气的量达到对驾驶舱和客舱环境温度控制的目的。
图1第2章引气系统2．1 简介引气系统从气源引来增压的空气通过引气管道输送到各用户（如PACK，大翼防冰等）。
通过驾驶舱的头顶板上的引气面板输入给引气管理计算机指令控制引气系统工作同时在下ECAM页面显示引气系统工作情况。
2．2气源飞机的气源由发动机，APU和地面气源提供。
某型飞机环境控制系统报故原因分析
某型飞机环境控制系统报故原因分析发表时间：2020-05-27T02:58:42.691Z 来源：《中国科技人才》2020年第3期作者：王朋[导读] 用于环控系统初级散热器、次级散热器冷边主引射气流通路的打开和关闭。
石家庄海山实业发展总公司河北石家庄 050208摘要：环境控制系统的目的是充分保证电子设备的冷却，以及为飞行员创造必要的工作环境。
飞机的活动范围很大，如果不对座舱和电子设备的温度进行控制，容易造成电子设备因温度升高而工作不正常，不能给飞行员创造比较舒适的工作环境。
本文通过对环境控制系统报故原因分析，为飞机维护工作提供了技术参考。
关键词：直流电源；断电；故障分析；环控；告警；引射活门；专检1 故障现象某型飞机在地面性能试车时，发动机暖机1分30秒钟之后“环控”告警信号灯燃亮，报涡轮入口超温恒温器工作、防冰加热活门全开或全闭信号、座舱流量控制通道检测故障，此时检查发现座舱通风无供气、初级散热器和次级散热器排气口无引射气流。
2 机理分析座舱灯光告警信号灯盒内的“环控”告警信号灯燃亮，说明环控系统已经关闭，停止对座舱和电子设备供气。
飞机在地面状态或飞行表速不大于给定的飞行门限速度时，散热器冷边流量小，热边出口温度高。
这时需从发动机引一股气，通过引射器引射，增大冷边流量。
引射活门单机使用数量为两件，分别装于中机身环控设备舱及后机身发动机舱内，用于环控系统初级散热器、次级散热器冷边主引射气流通路的打开和关闭。
引射活门由电磁开关组件、活门部件及活塞连杆摇臂机构所组成（见图1）。
1-自锁螺母 2-拨杆 3-叉形件 4-密封圈 5-活门板 6-活门部件7-活门轴 8-活塞连杆摇臂机构 9-推杆 10-弹簧 11-活塞12-电磁开关组件 13-插头座图1 引射活门电磁开关组件主要零部件包括电磁铁组件、插头座、活动杆、保持架、钢球、壳体。
电磁铁组件主要包括线圈部件、固定铁芯、活动铁芯、弹簧、壳体部件。
活门部件主要包括壳体部件、活门板、活门轴、密封圈、滚珠轴承等零部件。
直升机环境控制系统应用现状分析
直升机环境控制系统应用现状分析随着科技的不断进步，我国在直升机研究方面已经取得了巨大的进步，本文主要总结了在日常研究中比较常见到制冷系统以及制热系统，并对未来直升机的环境控制现状进行了一定的分析，通过研究发现，今后如果在直升机环境控制系统应用方面，在选择机器时，应当首先选择旋涡式压缩机以及电子膨胀阀等，以下是本次研究的基本内容。
标签：直升机;控制系统;应用现状与传统的固定翼飞机相比，直升机的飞行高度较低，并且在飞行的过程中速度较慢。
与此同时直升机在环控系统设计的时候没有考虑到代偿的损失，所以在进行设计的时候要尽可能的降低系统的重量，并要提高系统的效率。
本文主要通过对直升机环控系统的制冷系统制作系统进行了分析，并提出了一定的建警，为直升机的发展提供一定的借鉴作用。
1 直升机加热系统。
根据目前的情况来看，常见的直升机加热系统主要有发动机引气直接供热，同时还有内部燃烧加热，废气加热垫加热等一系列加热的方式，不同的加热类型具有不同的作用，同时产生的热量也是具有一定差距的。
常见的加热系统有引器加热，内部燃烧加热，废气加热以及电加热。
根据目前的状况来看，由于发动机以器加热技术是十分可靠的，并且已经有了广泛的应用，所以当前直升机加热系统一般都选择发动机引气直接加热的方式来进行加热。
2 直升机的制冷系统。
飞行器环境制冷系统主要包括两个类别，那就是空气循环系统和蒸发循环系统。
2.1 空气循环系统目前被广泛采用的空气循环系统，主要是由于它的温度压力控制是比较高效的，设备的质量也比较轻。
直升机在空气循环制冷系统中主要借鉴固定翼飞机的制冷系统的经验进行不断的完善，包括简单是升压式以及三轮是等三种形式。
它的工作重点就是发动机引气通过热交换器再利用冲压空气进行降温，进入涡轮以后最后降温送入座舱。
它的缺点是需要引用的气压是比较高的。
另一种是三轮式空气循环制冷系统。
三轮式这种系统上的同一根轴上有涡轮压气机和风扇等三个轮子，所以被称为三轮式。
某型客机环控系统典型故障分析
某型客机环控系统典型故障分析作者：张孟来源：《中国高新科技·下半月》2020年第03期摘要：飞机在高空飞行过程中，飞机的环控系统给旅客提供了一个舒适的高空生存环境，环控系统的正常工作是保障飞行安全的重要条件。
针对某型客机环控系统的常发故障，文章利用多年机务工作经验，依据飞机空、压调系统工作原理，对典型故障成因进行分析，给出了故障的排除方法。
同时，针对该型机环控系统典型故障特点，提出日常维护保养措施，以最大限度降低故障发生频次，确保系统可靠工作，保障飞行安全，给机务人员以借鉴。
关键词：飞机;环控系统;故障文献标识码：A 中图分类号：V245文章编号：2096-4137（2020）06-61-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2020.06.19Analysis of typical faults in the environmental control system of an aircraftZHANG Meng（AVIC XAC Commercial Aircraft Co.， Ltd， Xi'an 710089， China ）Abstract： In the process of aircraft flying at high altitude， aircraft environmental control system is to provide passengers with a relatively comfortable high-altitude living environment， the normal operation of the environmental control system is an important condition to ensure flight safety.A certain kind of aircraft environmental control system for permanent fault， the paper use maintenance work experience for many years， on the basis of the aircraft air temperature， pressure regulating system working principle， the typical failure causes are analyzed， and the failure of elimination method is given.; At the same time， accroding to the typical fault characteristics of this type of aircraft enviromental control system， daily maintance measure are proposed to minimize the frequency of faults， ensure the reliable operation of the system， ensure flight safety， and provide reference for the crew.Keywords： aircraft; environmental control system; faults0 引言2015年3月30日，國产某型客机由咸阳飞往昆明，飞机起飞后，随机保障人员感觉客舱有严重的“压耳”现象，飞机出现失压，用氧指示灯闪亮并发出警铃警告。
军用机和民用机的环境控制系统
军用机和民用机的环境控制系统作者：Prof. D.V.Mahindru, Ms Priyanka Mahendru摘要在飞机的占领室、货舱、电子设备舱内设置冷却、加热、通风、湿度/污染物控制和增压的环境控制系统已经成为所有军用民用环境控制系统的一部分。
这也迎合了别的气动的需求如挡风玻璃除雾、机翼防冰、舱门密封、油箱增压以及发动机设备的通风。
用于所有类型的军事/民用飞机上的空调主要是运用空气循环空调技术。
根据焦耳或逆转布雷顿循环,系统利用从主要的压缩机发动机/ APU提取的高温、高压引气。
它是拥有简单和固有的紧凑的优点气动设备,而且也满足一架飞机冷却和增压的综合需求。
这两种基于空气循环的制冷系统通过将热能转换为功降低了空气的焓，常规蒸汽压缩制冷系统通过蒸发合适的液体制冷剂来提取热量，他们都有一定的局限性。
因此最近人们正努力的想要整合两类冷却系统，以最合算的方式来解决热损耗的问题——由机内（人员、飞行器控制系统和电子设备舱等）和机外（热动加热和太阳辐射）两部分产生。
这个行业在此领域目前所面临的技术挑战是——如何减少能源消耗、如何运用免费的定期保养来提高整体可靠性和如何提高旅客舒适度。
当数字控制器的控制得以提高、再循环和提高个别效率因素的运用就会最大化减少能量的供给，如此便可能营造出一个拥有更好的温度恒定，更快的空调舱/驾驶舱和低噪音水平的更舒适的空调系统。
更加出色的整体可靠性可以通过像在ACM中运用空气箔片轴承的方式合并尖端科技实现。
空气箔片轴承增强了高速的可靠性。
当今一列的的概念也被运用于主要的环控组件来缓解了飞机的安装和维护，也降低了整体重量。
关键词空气管理系统通风湿度/污染物控制挡风玻璃除雾机翼防冰舱门密封油箱增压发动机舱通风飞机增压I.引言环境控制系统或空气管理系统是当今比较流行的说法，他们都是用于飞机工业系统和设备与冷却、加热、通风、湿度/污染物控制和在飞机被占领的隔间,货物车厢和电子设备舱的增压设备的通用术语。
民航概论教案13魏全斌版
民航概论教案13魏全斌版第一篇：民航概论教案13魏全斌版【复习提问】1.国际、国内关于间隔标准的规定；2.空中交通服务的目标是什么？【导入新课】目前，航空运输成为运输业的重要组成部分，机场成了整个社会的一部分，我们民航服务人员一部分岗位也是在机场，所以我们有必要对机场进行充分的了解，以便今后的工作能够得心应手。
【讲授新课】项目三地面服务任务1 空港概述能力目标：1.能大体描述空港的发展历史；2.能说出道面维护的主要工作内容。
知识目标：1.理解空港概念；2.了解空港的分类、管理和运营.素质目标：培养团队合作意识。
一、空港的发展1．空港的概念可供飞机停放、起降、维护和组织飞行保障活动的场所称为机场，用于航空运输的机场通常又称为航空港，简称“空港”。
2．空港的发展空港的发展主要分成了三个阶段第一阶段（1910-1920）：1910年德国出现了第一个机场，当时只是一片划定的草地，有几个人管理飞机起降，还有简易的帐篷存放飞机。
此时机场只为飞机和飞行人员服务，基本不为当地社会服务，是机场发展的幼年期。
是“飞行员的机场”第二阶段（1920-1960）：机场在全世界大量出现，飞机对机场的要求越来越高，诸如跑道强度、航管、通信等，因此出现了混凝土跑道、塔台和候机楼，此时机场主要为飞机服务，机场的雏形基本出现。
是“飞机的机场”第三阶段（1960-至今）：大型喷气运输飞机成为大众交通运输工具。
随之跑道、滑行道和停机坪加固延长，候机楼等道路改建扩建，飞机噪音对居民干扰等若干问题不断出现，机场成为“社会的机场”。
3.我国空港简介1968年我国第一个航空港-北京国际空港建成。
截至2006年底，我国共有民航运输机场147个（不含港澳台地区）。
其中，东部地区41个、中部地区25个、西部地区69个、东北地区12个。
机场服务的人口数量占全国总人口的61%。
到2020年，我国民航运输机场总数将达到244个，形成北方、华东、中南、西南、西北五大机场群。
大型飞机环控系统压调余度设计
环控系统压调余度设计策略进行论述。
２ 环控系统计算机硬件设计
大型飞机环控系统计算机应用于座舱压力控制 分系统，单架份飞机配置 ２台，为 ２×２余度设计，两 台计算机就分别对左、右机身环控系统相关设备或 子系统进行控制与监控。每台计算机应具备双通道 处理能力；具备分组配电能力，实现余度控制和容错 管理；具备处理器功能，实现数据处理和输出控制功 能；具备周期任务调度功能；具备软件监控功能；具 备与机电管理计算机、数据采集计算机、供电管理计 算机、起落架收放和位置指示控制单元，以及双机双 通道间总线通讯功能；具备与大气数据机、事故记录 单元、驾驶舱排气活门、货舱排气活门、防冰探测盒 的总线通讯功能；具备与座舱压力传感器和货舱压 力传感器的总线通讯功能；具备驾驶舱排气活门及 货舱排气活门的手动控制功能；具备驾驶舱排气活 门及货舱排气活门的高度限制和抑制功能；具备自 检测功能；具备故障存储功能；具备开发调试功能。
两个自动控制通道分别分布在控制的 １Ａ通道 和 ２Ａ通道，通过应用软件的 ＰＩＤ算法程序和逻辑 控制程序实现。
手动控制功能由 ＰＣＭ模块实现，采用纯硬件方 式实现，同 构 型 设 计，通 过 外 部 电 气 线 路 的 功 能 配 置，使左、右环控计算机分别实现驾驶舱排气活门及 货舱排气活门的手动控制功能、驾驶舱排气活门及 货舱排气活门的高度告警功能。
１ 背景
大型飞机的研制是一个国家工业水平的体现和 综合国力的象征，为避免大型军事装备受制于人，自 主研发适用于大型飞机的环境控制系统已成为国家 战略［１］。
飞机环境控制系统作为重要的机载系统之一， 承担着为机上人员提供舒适空气环境的任务。环控 系统通过控制机舱内空气的温度、湿度、流速、压力 等参数，向机组人员和乘客提供足够舒适的生存和 工作环境［２］。
飞机环境控制系统研究
飞机环境控制系统研究作者：蔡致鹏王新阁张宴嘉来源：《科技创新导报》2021年第24期摘要：對飞机环境控制系统进行了研究，从气源系统、座舱压力调节系统、制冷系统、加温系统、空气分配系统五个方面对环控系统进行介绍。
重点对涡轮通风式、两轮升压式、三轮升压式、四轮升压式和蒸发循环制冷系统进行了研究，分析了不同制冷方式的优缺点。
展望了飞机环控系统发展的趋势，综合环境控制系统和综合热管理系统可以作为飞机环控系统设计的参考。
关键词：环控系统制冷系统多电飞机综合环境控制系统Research on Aircraft Environmental Control SystemCAI Zhipeng WANG Xin’ge* ZHANG Yanjia（Aviation University of Air Force， Changchun， Jilin Province， 130000 China）Abstract： The aircraft environmental control system is studied， and the environmental control system is introduced from five aspects： air source system， cockpit pressure regulation system，refrigeration system， heating system and air distribution system. This paper focuses on the research of turbine ventilation， two wheel boost， three wheel boost， four wheel boost and evaporativecycle refrigeration systems， and analyzes the advantages and disadvantages of different refrigeration methods.The development trend of aircraft environmental control system is prospected. Integrated environmental control system and integrated thermal management system can be used as a reference for the design of aircraft environmental control system.Key Words： Environmental control system; Refrigeration system; Multi-electric aircraft; Integrated environmental control system飞机环境控制系统（environmental control system简称ECS）的任务就是根据飞机的用途和类型，在飞行包线内和飞机在非正常状态下，保持舱内空气的温度、湿度、压力、气流速度和清洁度在允许规定值内。
现代大型飞机环境控制系统关键技术研究
现代大型飞机环境控制系统关键技术研究作者：任佩琳来源：《山东工业技术》2017年第11期摘要：随着时代的发展，科学技术的进步已经逐渐改变了人们的出行方式，相较于传统的铁路和水路交通，乘坐飞机出行能够在更短的时间内到达目的地，改变了传统的出行方式。
目前，我国已经成为民用航空旅客运载量增长最快的区域之一，有数据表明，我国每年的航空运载量的递增速率在10%以上。
因此，在这样的情况下，现代飞机的安全性已经成为了人们关注的焦点，对于大型飞机的环境控制系统的要求也是在不断提升。
本文结合航空发动机的发展，在人们对于污染环境和系统安全寿命周期的关注的基础上，介绍我国大型飞机环境控制系统的关键技术，指出民用大型客机中环控系统关键技术的内涵。
关键词：大型飞机；环境控制系统；关键技术；建议DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.2620 引言随着时代的发展，尤其是在航空发动机技术发展，我国在航空飞机研究上已经取得了较大的进步，并且已经成为在世界上航空运载量增长最快的区域。
当前的世界环境并不是和谐稳定的，还存在较多影响国家安全的不稳定因素，在这样的情况下，我国应该不断提升航空运载能力，为确保我国的国家安全做出相应的贡献。
不仅如此，随着我国经济实力的不断增强，国民收入的稳步增加，人们在出行的过程中对于飞机这种出行方式的选择频率也是在不断的上升，这样的情况下，我国应该针对于不同类型的大型飞机制定出更为详细的发展计划，在系统升级的基础上满足我国人们出行和安全的需要。
1 我国大型飞机类型概述随着我国航空实力的不断增强，我国的大型飞机的类型也是在逐渐的增多，具体来说，可以划分成两个方面，一种是民用客机，另外一种是军用运输机。
前者主要是应用于民事方面，后者主要是应用于战略部署和机动布防等方面。
相对来说，民用大型飞机更强调与座舱环境的舒适程度，以及在运行过程中的舒适性，而对于大型军用运输机来说，在环境控制系统中，对于战术技术指标的实现有着更高的要求。
影响飞机安全运行的环境因素及案例分析
影响飞机安全运行的环境因素及案例分析概述本文主要探讨影响飞机安全运行的环境因素，并通过案例分析加深对这些因素的理解。
飞机的安全运行不仅取决于技术设备和操作流程，环境因素也扮演重要角色。
了解并识别这些环境因素对飞机安全至关重要。
高温高温是一种常见的环境因素，特别是在炎热的气候条件下。
高温可能导致飞机发动机过热、气压系统失效以及飞机起飞和降落性能下降。
例如，2019年巴基斯坦发生的一起空难事故就与高温有关。
高温使得飞机起飞时难以产生足够的升力，导致飞机无法顺利起飞。
低温与高温相反，低温也可能对飞机安全产生影响。
在极寒气候下，飞机的设备和系统可能受到冰冻和结冰的影响，导致飞行控制失灵、发动机故障等问题。
例如，2009年的科尔航空5055号班机事故就与低温天气中的结冰有关。
在起飞阶段，飞机的机翼被结冰影响到了飞行性能，最终导致了事故。
气候变化气候变化是一个当前全球关注的问题，也对飞机安全运行产生影响。
气候变化导致的极端天气条件（如风暴、台风、龙卷风）可能对飞机造成严重影响，如飞行控制失灵、失速等。
例如，2018年印尼狮航610号班机坠毁事件就与气候变化相关。
强烈的风暴天气使得飞机失去了对飞行方向的控制，最终导致了坠毁。
空气污染空气质量也是一个影响飞机安全运行的环境因素。
恶劣的空气质量可能降低发动机的性能和可靠性，影响飞机的起降性能。
某些城市的大气污染问题严重，飞机在这些地区可能面临额外的风险。
例如，中国一些城市的高污染季节性流污染问题就可能对飞机的安全运行产生影响。
结论了解并识别影响飞机安全运行的环境因素至关重要。
高温和低温可能导致飞机系统故障，气候变化和空气污染也会给飞机带来风险。
通过案例分析，我们可以更好地认识这些环境因素和它们对飞机安全的重要性。
注：上述案例仅作为分析环境因素对飞机安全的影响，并未引用无法确认的内容。
飞行器生态支持系统的应用实例分析
飞行器生态支持系统的应用实例分析在当今科技飞速发展的时代，飞行器已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
从民用航空的大型客机到军事领域的先进战斗机，飞行器的种类繁多，其性能和功能也在不断提升。
而在飞行器的运行和发展过程中，飞行器生态支持系统发挥着至关重要的作用。
飞行器生态支持系统，简单来说，就是为飞行器的正常运行提供全方位保障和支持的一系列系统和设施的总和。
它涵盖了多个方面，包括但不限于燃料供应、维护保养、零部件生产与配送、飞行数据监测与分析等等。
我们先来看民用航空领域的一个典型应用实例——波音 787 客机。
波音 787 作为一款先进的远程宽体客机，其成功运营离不开高效的生态支持系统。
在燃料供应方面，航空公司与各大燃油供应商建立了紧密的合作关系，确保飞机在全球各地的机场都能及时、充足地加注燃油。
同时，通过先进的燃油管理系统，能够精确计算燃油消耗，优化飞行路线，从而降低运营成本。
在维护保养方面，波音公司为 787 客机建立了完善的维护体系。
每架飞机都有详细的维护计划，根据飞行小时数和起降次数等参数，定期进行检查、维修和保养。
此外，还配备了专业的维修团队和先进的维修设备，能够快速诊断和解决各种故障。
零部件生产与配送也是飞行器生态支持系统的重要组成部分。
波音787 客机的零部件来自全球各地的供应商，通过高效的物流配送网络，能够及时将所需零部件送达维修基地或机场，确保飞机的正常运营。
同时，为了保证零部件的质量和可靠性，波音公司对供应商进行严格的审核和管理。
再看军事领域，以美国的 F-35 战斗机为例。
F-35 作为一款先进的第五代战斗机，其生态支持系统更是复杂而精密。
在燃料供应方面，由于军事行动的特殊性，需要在各种复杂环境下保障燃油供应的安全和稳定。
军队建立了专门的燃油储备和运输体系，以满足战斗机的作战需求。
维护保养方面，F-35 战斗机采用了先进的预测性维护技术。
通过传感器和数据分析，能够提前预测潜在的故障，并及时进行维修和更换零部件，提高飞机的战备率。
我国大型飞机环境控制系统研制展望
我国大型飞机环境控制系统研制展望党晓民;成杰;林丽【摘要】根据我国大型飞机研制的任务需求,结合未来飞机环控系统的发展趋势,从气源系统设计技术、高效大流量制冷系统设计技术、数字式座舱压力调节系统设计技术、综合空气管理系统设计技术及防冰系统设计技术等5个方面探讨了适用于我国大型飞机环境控制系统的现实构型和未来发展.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2010(001)001【总页数】4页(P21-24)【关键词】大型飞机;多电飞机;环境控制系统;制冷系统【作者】党晓民;成杰;林丽【作者单位】中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院,西安,710089;中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院,西安,710089;中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院,西安,710089【正文语种】中文【中图分类】V211.7引言目前,“无发动机引气”设计理念在一定程度上反映了未来飞机环境控制系统的发展方向,尤其对以经济性为主要指标之一的民用飞机,如Boeing787采用全电式系统构型。
作为大型飞机的功能系统和高能耗系统——环境控制系统的发展必须与其服务对象的用途相适应,军用运输机环境控制系统强调战术技术指标的实现,民用飞机则侧重于座舱环境的舒适性、适航性和运行经济性,由此导致两种型号飞机环境控制系统的设计余度和系统构型有所侧重。
对我国而言,军用运输机环控系统的研制必须立足于已有航空工业的现有基础,民用飞机环控系统的研制可通过全球采购相关核心部件实现。
本文讨论我国大型飞机环境控制系统研制过程中应着重解决高可靠性低代偿损失气源系统设计技术、高效大流量空气循环制冷系统设计技术、高精度数字式座舱压力调节系统设计技术和综合空气管理系统设计技术。
1 大型飞机环境控制系统关键技术高可靠性和低代偿损失永远是飞机环境控制系统的衡量标准和设计目标。
大型军用运输机目前只能采用常规的四发两级引气方式辅以两套三轮升压式高压除水制冷系统的方案,而大型客机则必须顺应国际发动机的发展和系统多电化的趋势,既可使用发动机低压级供气与蒸发循环制冷技术匹配的系统构型,亦可采用电驱动高增压比压气机作为系统增压源,辅以四轮式高压除水组件的解决方案。
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3. 座舱空气分配系统 空调系统调好的空气经过单向活门进入座舱通气管道。
单向活门的作用:在失去供气的情况下，单向活门起防止座舱快速释 压的作用。
空气进入座舱供气混合分配器里，大出口连客舱调节空气 管，小出口连驾驶舱调节空气管。 分配比例：左系统30%给驾驶舱 左系统70%+右系统给座舱。 空气进入各分配管道进入座舱和驾驶舱。 地面状态，地面空调车调节舱内空气。
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13.2.2 组成 1. 制冷系统 2. 座舱温度控制系统
3. 座舱压力控制系统13.4节具体介绍
4. 空气分配系统 5. 冲压空气通风系统 6. 座舱空气再循环系统
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13.2.3 工作原理 1. 制冷系统 两套相同的制冷组件，升压式空气循环制冷，每套都包括 初级热交换器，次级热交换器和空气循环装置。
2. 空气循环系统的双喷嘴
地面使用机载辅助动力装置供气时，引气量有限，需关闭一套喷
嘴来获取最大冷却容量。
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3. 空气净化器
工作原理：内部有个涡流发生器，在其中，气流旋转运动产 生的离心力，使供气中所含的颗粒状杂质贴近净化器管壁，
并沿管壁流向端头收集器，通过排放活门排除机外；
气源指示装置：
气源压力指示 后附件舱过热警告指示
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气源系统基本原理图
流量控制活门 APU负载 控制活门
压力调节 器活门 8级引气单向活门 启动活门
地面接头
单向 活门 交输活门
单向 活门
交输活门 防冰压力调 节器活门
8级引气单向活门
增量活门
增量活门
自动关停
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1. 空调系统工作 一般情况下，从发动机8级引气; 8级引气通过单向活门到空调压力调节器活门和空调流量控制活门， 调节压力和流量后供给空调系统。
②
增量活门 组件关停 压差电门 自动关停
闭合
增量活门
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③
单台发动机第二 阶段爬升电门
闭合
13.2 空调系统
13.2.1 概述
MD-82 飞机的空调系统：
空气循环式空调系统 概况：
供气：发动机引气，地面APU供气 制冷和温控系统各两套，左右两套，功能相同，相互独立； 驾驶舱——左系部分供给； 座舱——左系其余部分+右系。 机舱各区有单独的调节空气供气管路和流量控制装置。
排放活门：常闭活门，在飞机停靠地面，仅发动机工作而 APU不工作，或，飞机在空中，襟翼放下角度大于6°C时
打开。
4. 水分离器
低压除水，普通的凝聚袋离心式除水装置 被水分离器析出的水在次级热交换器冷却空气一侧的换热
表面上，以提高热交换器换热效率。
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5. 防冰网
为防止涡轮出口湿冷空气在水分离器内结冰，采用一个水
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13.1 气源系统
13.1.1 概述
MD-82 飞机的用气系统：
座舱空调增压系统、飞机防冰系统、 发动机启动系统、 气源系统概况：
两台JT8D-217A发动机引气，构成两套主气源系统； 两套气源系统既可独立工作，又可相互交联； 在正常状态下，一台发动机工作即能满足各种用气系统； 辅助动力装置和外接地面气源作为辅助气源可向一套或两套空调 系统提供引气。
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13.2.4 性能数据 客舱温度场的要求：
1.在任一座位处，地板上方10.16~111.76cm之间整个空间内，沿垂 直中心线测量的垂直温差3.3°C； 2. 沿任一排座位，地板上方10.16~111.76cm之间的同一平面，左右 外侧两个座位中线连线上的任意两点之间的侧向温差1.7°C； 3. 地板上方1.22m的水平面，沿座舱中心线任何前后两排座位之间的 两点，纵向温差2.2°C。
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13.4 座舱压力控制系统
座舱增压的实现：将一定压力的调节空气输入座舱； 座舱压力、压力变化率和座舱压差的改变：改变排到机身外的调节空 气流量进行控制； 座舱增压区：驾驶舱，客舱，电子/电气设备舱、前货仓和后货仓
舱温度； 客舱温度控制系统控制空调右系统，调节客舱温度， 两个舱的温度互不影响。
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温度控制系统
驾驶舱温度控制系统控制空调左系统，调节驾驶
舱温度； 客舱温度控制系统控制空调右系统，调节客舱温度， 两个舱的温度互不影响。
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13.3 设备冷却和货仓加热
设备冷却系统利用驾驶舱排气，对电子/电气设备舱、无线电架设备、 主仪表板仪表和遮光板上的仪表进行冷却； 前货仓加热用流经设备冷却的空气加热，中货舱和后货仓的加热利用 客舱排气。 两套冷却系统，提高冷却可靠性； 前货仓采用恒温控制，可以用来运输生物。
一般情况，从发动机低压8级引气；
当空调系统工作，8级引气压力低于0.4Pa，温度低于165.5°C时；
或当防冰系统工作，引气温度低于243°C时，从13级引气。
2. 引气控制
流量：由空调流量控制活门调节，最大流量由发动机各引气口限 流文氏管控制，可以防止系统损坏时发动机压缩空气的大量损失。 压力：空调压力调节器活门调节； 温度： 防冰恒温器，预感器，增量活门组成温度控制系统。
流量控制活门 APU负载 控制活门
压力调节 器活门 8级引气单向活门 启动活门
地面接头
单向 活门
单向 活门
交输活门 防冰压力调 节器活门
8级引气单向活门
交输活门
增量活门
增量活门
自动关停
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2. 防冰系统工作 防冰系统供气温度要求高于空调系统； 13级引气增量活门由防冰基准压差调节器和防冰控制恒温器和
气动作用式调节活门；
气源基准压力调节器、防冰基准压力调节器和空调基准压力调节 器为调节活门提供基准压力；
增量活门在空调系统工作时采用气源基准压力调节器提供基准压
力，防冰系统工作时采用防冰基准压力调节器提供基准压力。
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5. 交输活门
负担正常隔断、发动机启动、发动机防火、交输供气和防冰供气控 制等任务； 正常情况下，两个交输活门关闭，左右发动机引气分别供给左右空 调系统； 交输活门需打开 ： • 使用辅助动力装置供气或启动发动机； • 使用地面气源启动发动机； • 利用一台工作的发动机启动另一台发动机；
• 利用一侧发动机为另一侧空调系统或两套空调系统供气；
•
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防冰系统工作时，若发动机着火，必须关闭相应的交输活门。
6. 系统关停
①
空调自动 关停开关
AUTO
流量控制活门 APU负载 控制活门
压力调节 器活门 8级引气单向活门 启动活门
地面接头
单向 活门 交输活门
单向 活门
交输活门
8级引气单向活门
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13.2.5 设计特点分析
冷却系统
1. 需要经常维护的部件
2. 空气循环系统的双喷嘴 3. 空气净化器 4. 低压水分离器 5. 防冰网
6. 输水引射系统
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1. 需要经常维护的部件
水分离器 ：凝聚袋要求定期清洗和更换； 空气循环装置：机械式轴承的冷却润滑系统需要定时加油。
分离器温度控制活门，使热空气经旁路空气循环装置，并
以防冰网为控制点； 出现结冰，防冰网空气阻力增加，活门打开，热空气进入 涡轮出口，融化防冰网上的冰。
6. 双引射器除水系统
将涡轮出口下游和水分离器温度控制活门处的水的积水去 除。
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温度控制系统
驾驶舱温度控制系统控制空调左系统，调节驾驶
空气 净化 器
水 分离 器
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图7-5 升压式制冷系统的基本形式
2. 座舱温度控制系统 包括驾驶舱温度控制系统和客舱温度控制系统。 每套系统由温度调节器、温度选择器、座舱温度传感器、 温度变化速率（预感器）、高温限制组合传感器和温度控制 活门组成。 工作原理 利用温度控制活门改变冷、热空气混合比例，以调节 空气的温度，从而控制座舱温度。 温度控制活门装在旁路制冷系统的热路上，活门打开 时热空气流量增加，经制冷系统的冷空气流量减小，供 给座舱的调节空气温度升高。 有自动和手动两种控制方式。
防冰预感器控制。
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3. 气源系统指示装置 气源压力指示：用于使用辅助动力装置（APU）或地面气源启动发动机。 只有在打开交输活门时才会有压力指示。
气源压力表
流量控制活门 APU负载 控制活门
压力调节 器活门 8级引气单向活门 启动活门
地面接头
单向 活门 交输活门
单向 活门
交输活门 防冰压力调 节器活门
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引用水系统
13.1.2 气源系统组成 两套安装在飞机左右两侧； 每一套都由分配系统和指示系统组成。
分配系统：控制气源供气压力、温度和流量； 指示系统：反应气源的工作情况。
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13.1.3 工作原理
主要附件 ：8级引气单向活门，增量活门，基准压力调节
器，压力调节器活门，流量控制活门，交输活门，防冰控制 恒温器和预感器。 气源工作方式：空调系统工作 防冰系统工作
13.2.4 性能数据 项 目
座舱温度自动控制范围/°C 座舱冷却能力
数据
18.3~26.7
一套系统冷却能力/°C
两套系统冷却能力/°C
座舱温度 21.1~26.7
环境温度为39.4，机身蒙皮为60， 在25分钟内座舱降至23.9
系统加温能力
环境温度为- 66.1，飞行高度为 11278m，座舱温度 可达21.1