《飛機電子設備維護方案6500字（論文）》

緒論1.1研究背景飛機調溫系統(tǒng)是一個重要系統(tǒng)。其主要任務是使駕駛艙和設備艙在不同飛行條件下保持的良好環(huán)境參數(shù)，直接關系到人員的正常工作和生活以及飛行中設備的正常運行。由許多管道、組件和系統(tǒng)結構，在使用中很容易出現(xiàn)不同的問題。1.2研究意義作為飛機調溫系統(tǒng)中的一個部分，電子設備艙控制著整個飛機系統(tǒng)的電子設備運轉，對于維持飛機的穩(wěn)定運行有著十分重要的意義，而電子設備艙的正常工作離不開良好的調溫系統(tǒng)，通過調溫系統(tǒng)的調節(jié)，能夠確保電子設備艙溫度在正常范圍內，對于飛機的運轉十分重要。1.3國內外研究現(xiàn)狀Hashemi（1999）將大功率電子設備集成到現(xiàn)有飛機中，同時最大程度地減少額外的熱負荷對飛機環(huán)境控制系統(tǒng)的影響，這種方法需要在系統(tǒng)層面上考慮冷卻管，入口和出口對電子設備的性能和散熱系統(tǒng)的有效性的影響。描述了評估飛機機艙中電子設備的性能以及通過皮膚散熱的系統(tǒng)級模型的開發(fā)，機身的外表面被當作熱交換器。來自設備排氣室的熱空氣被吸入到機身支撐結構內的一系列折流管中，在那里熱量被排出，然后再循環(huán)到機艙中。然后，來自機艙的冷空氣被吸入電子設備。如此起到溫度的調節(jié)控制作用。羅玉華（2013）借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術，避免在傳統(tǒng)控制室中建模和特征捕捉，基于地面人工神經(jīng)制導在空調系統(tǒng)中的應用，研究了座艙溫度的監(jiān)測方法，作者以某型飛機為研究對象，在Flowmaster環(huán)境下建立了仿真模型，對PID控制室的座艙溫度進行了仿真，并對其控制效果進行了分析。李曉誠（2016）對飛機溫控系統(tǒng)的關鍵部件——PACK組件的主要原理和最常見的溫度超標進行了簡要分析。2飛機調溫系統(tǒng)發(fā)展趨勢2.1綜合化、模塊化的系統(tǒng)構架隨著大型飛機各種任務的數(shù)量和復雜性的增加，有必要修改原有的系統(tǒng)分離模式，引入一種集成的模塊化航空電子系統(tǒng)架構，即使用中央航空電子任務處理器作為數(shù)據(jù)處理介質執(zhí)行數(shù)據(jù)收集、不同系統(tǒng)功能的轉換，在高度可靠的飛機主網(wǎng)絡的支持下進行處理和響應，因此，大量的獨立系統(tǒng)設備可能會在過去被改變?yōu)榧稍O備的一小部分。提高了模塊的通用性，減少了模塊的種類，具有良好的檢測和隔離能力，同時提高了系統(tǒng)的彈性，提高了系統(tǒng)的可靠性，包括通過系統(tǒng)的改造。近年來，隨著航空電子系統(tǒng)集成化、調制化趨勢的日益增強，集中式影像正逐步按照分散式集成模塊化航空電子系統(tǒng)的架構演進，網(wǎng)絡和轉換速率是根據(jù)飛機的航程分配的，允許在靠近數(shù)據(jù)處理區(qū)域的地方進行數(shù)據(jù)訪問，并在靠近每個系統(tǒng)的地方進行功能應用。它消除了核平臺原有架構復雜的系統(tǒng)布線和沉重負擔的問題，代表了未來航空電子系統(tǒng)的發(fā)展方向。圖1機的綜合模塊化架構2.2高性能機載數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的應用機載總線用于子系統(tǒng)與模塊之間的信息交換，航空電子系統(tǒng)需要高帶寬、高可靠性的數(shù)據(jù)集來滿足航空電子系統(tǒng)的實時性和可靠性要求。AFDX基于IEEE802.3以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的一般原理，采用COTS網(wǎng)絡技術進行飛機設備間的高速數(shù)據(jù)傳輸。它具有高帶寬、低延遲、鏈路和糾錯等特點，提高了數(shù)據(jù)提供的可靠性和服務質量。2.3先進的飛行管理系統(tǒng)逐步應用飛行管理系統(tǒng)應集成導航、控制、自動導航、性能優(yōu)化、數(shù)據(jù)鏈管理等飛機功能?？罩薪煌ü芾硐到y(tǒng)在確保飛行安全和效率方面發(fā)揮著不可替代的作用，它通過導航傳感器數(shù)據(jù)庫、飛機導航和性能數(shù)據(jù)庫，在優(yōu)化的軌道上評估和駕駛飛機，以減少飛行類別延誤和飛行舒適度，改進、減少飛機燃料排放、減少飛行員工作量。飛行管理系統(tǒng)的主要要素是：圖2飛行管理系統(tǒng)的基本組成3調溫系統(tǒng)組成及工作原理3.1調溫系統(tǒng)組成3.1.1加溫系統(tǒng)加熱系統(tǒng)在艙口區(qū)域和隔間內提供加熱空氣，以防止結冰和提高舒適性。加熱系統(tǒng)應有效，司機室內的兩個進入閥應使用來自空調的暖風進行加熱，加熱管通過軟管連接至溫度控制系統(tǒng)的送風管路。3.1.2制冷系統(tǒng)作為整個溫度控制系統(tǒng)的重要組成部分，冷卻系統(tǒng)的主要功能有：空調、空氣降溫、機組出口空氣溫濕度控制，空氣溫濕度控制等功能。冷卻系統(tǒng)由空調/泄漏控制面板、流量控制閥關閉、兩級變速箱、空氣流量、坡道進風系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)應使用空調/泄漏控制面板進行識別和控制。3.1.3電子艙通風電子艙通風系統(tǒng)可為溫度控制系統(tǒng)提供冷空氣電子設備（包括電子客車、司機室儀表、移動耦合裝置等），幫助其散發(fā)熱量。圖3電子艙通風系統(tǒng)鼓風機和排風機共同提供電氣艙氣流，正常情況下，只要飛機屏幕上有電，這兩個風扇就會繼續(xù)工作。3.1.4通風面板通風面板有兩個壓力開關，分別控制排氣扇和風扇。當風扇處于自動位置時，它們可以自動工作。圖4通風面板實物圖3.2調溫系統(tǒng)工作原理氣源系統(tǒng)空氣在包裝模塊中調節(jié)。為了減少進氣量和節(jié)省燃油，從乘客艙收集的一些回收空氣也被送到混合模塊，以減少進氣量和節(jié)省燃油。并將部分熱風混入各區(qū)域的風管，以滿足不同區(qū)域的不同溫度要求。設置好包裝的溫度后，空氣被送到攪拌機。駕駛艙和飛機前后客艙的空氣應從混合部件中吸入?；厥诊L機可從混合氣中回收、過濾并送至部分混合氣中，降低了對空氣回收和燃油消耗的需求。空調控制中心控制和監(jiān)測溫度控制系統(tǒng)的運行。在駕駛室車頂?shù)目照{面板上，機組可以通過調節(jié)調節(jié)器來選擇駕駛室溫度和前后座艙溫度。調節(jié)閥（goose）和控制閥（TAV）由ACSC控制。ACSC控制每個區(qū)域的指令溫度和實際溫度之間的差異。當管子打開時，ACSC控制屠宰數(shù)量和TAV停止。當高溫消除時，系統(tǒng)將重置。圖5溫度調節(jié)系統(tǒng)4調溫系統(tǒng)組件超溫故障分析4.1PACK組成及工作原理PACK組件將氣源系統(tǒng)提供的高壓、高溫漏風轉換成“冷”空氣，用于在低溫、低壓下控制客艙溫度。4.1.1PACK的組成PACK組件應包括流量控制閥、熱交換器、空氣流量、電容器、再加熱器、旁通閥、防冰活門、水分離器以及包裝模塊后的若干傳感器和PACK計算機。所有上述部件均安裝在空調系統(tǒng)中，除了PACK控制器。4.1.2PACK的工作原理通過連續(xù)的ACM主換熱器、壓縮機、主換熱器、加熱器、電容器、熱水器、汽輪機部件ACM和電容器對流量控制閥進行排熱、換熱和增壓，執(zhí)行順序過程；為了在PACK到達之前將高溫和高壓熱風轉換成溫度較低、壓力略高于座艙壓力的可用空氣，用于座艙溫度控制的冷風。（1）流量控制流量控制活門（FCV）安裝在整個機組模塊的上游。這是一個電控氣動蝶閥?？諝鈮毫鞲衅靼惭b在FCV下方，通過比較通過FCV的熱壓和周圍氣體的壓力，將電信號傳送到包裝控制器，以便機組控制器允許計算通過FCV的熱空氣流量。（2）空氣冷卻PACK組件中大部分部件都是因為此目的而安裝的。初級熱交換器、主熱交換器、ACM、再加熱器、冷凝器、水分離器都是用來將進入PACK的高溫氣體進行空氣循環(huán)、熱交換從而達到冷卻熱空氣的目的。PACK組件中的大部分組件都是為此目的而安裝的，第一熱交換器、主熱交換器、空調機、加熱器、電容器和水分離器用于生產(chǎn)和更換進入PACK冷卻熱空氣的高溫氣體。（3）溫度控制溫度控制的目的是控制PACK排氣口的溫度，使包裝物排氣口的空氣溫度能夠滿足艙內溫度調節(jié)的需要。4.2PACK超溫故障分析及排除作為溫控系統(tǒng)核心的PACK組件的正常運行，關系到整個溫控系統(tǒng)的正常運行。因此，作為維修人員，及時清除PACK缺陷尤為重要。一旦問題不能很好解決，工作就非常繁重，這就對準確的故障評估提出了更高的要求。4.2.1故障分類根據(jù)不同的超溫位置，PACK故障可分為壓縮機的超溫故障和出口超溫故障，無論超溫是否為真，也存在真或假超溫缺陷。由于傳感器或計算機故障導致的不正確溫度在日常維護過程中很少出現(xiàn)，因此可以通過更換PACK控制器或傳感器來解決。4.2.2故障排除這種缺陷是包裝上最常見的缺陷。當壓縮機的排量溫度超過230℃四次或壓縮機溫度超過260℃時，此故障很嚴重，可在中央電子監(jiān)視器上看到。為了準確判斷錯誤的原因，我們應該充分了解，綜合飛機信息系統(tǒng)在不工作的情況下自動記錄一份環(huán)境檢測系統(tǒng)報告，ECS報告記錄了包括溫度，每個溫度傳感器都有一個FCV流量、一個旁路開度、一個閘板供氣和排氣閥開度等。在某些情況下，當PACK組件高于溫度時，從CFDS（如ACM或進出口閥）獲得類似的故障數(shù)據(jù)。輸出端口執(zhí)行器或ACM可由CFDS數(shù)據(jù)代替，但在許多情況下，CFDS不提供需要根據(jù)ECS報告對缺陷進行分析的故障數(shù)據(jù)。在超過溫度之前（接近上限之前），已經(jīng)提出了各種措施來防止超溫（如表3-1所示）。檢查CFDS是否有任何信息，如果有，根據(jù)CFDS數(shù)據(jù)進行調試，還要檢查ECS報告。由于包裝的輸出溫度必須為95℃被激活，只有來自旁通閥或冷凍閥的熱空氣才能導致輸出溫度過載。如果閥門位置不在關閉位置，可以估計溫度以上的缺陷與超控或控制超控的包裝控制有關。在大多數(shù)情況下，這不是因為旁路閥，而是因為防冰活門沒有關閉。此時更換防冰活門或氣動傳感器就可以了。表1防止超溫措施壓氣機溫度采取措施180℃以下正常工作180-220℃減小關閉沖壓進氣口220-222.5℃沖壓空氣進口不再關閉222.5℃以上開（地面100%，空中70%）230℃氣動溫度傳感器開始關閉FCV260℃警告產(chǎn)生5調溫系統(tǒng)常見故障及其解決方案5.1氣路堵塞空氣過濾器或換熱器安裝在飛機空調和進氣系統(tǒng)的多個零部件中，用于過濾進氣和換熱中的灰塵和雜質，降低進氣溫度。為了交換足夠的熱量，安裝了幾個細網(wǎng)。當空氣通過它們時，灰塵和雜質被分離并吸附到其中，這就是為什么它被稱為空氣，就像一個過濾組件。由于空氣濾清器和類似的空氣濾清器部件通常在高溫下工作，其中殘留的灰塵和雜質通常會隨著時間的推移而燒結和積聚，從而導致氣體通道堵塞。只有超聲波才能徹底排出堵塞，這就是為什么當堵塞形成時，只需要更換部分。最常見的錯誤是空調主換熱器和次換熱器堵塞，導致空調換熱效率嚴重下降，所有空調部件正常運行。但是，空調的排氣溫度高達15-25℃，很難調節(jié)車廂溫度。這時只能更換主次熱交換器。主次熱交換器的計劃更換時間為3C檢，但考慮到中國的環(huán)境條件，多數(shù)航空公司已將其轉入2C檢，甚至更早。只要空調出口溫度高，其他部件參數(shù)正常，就可能懷疑主次熱交換器性能下降。目前，您可以到質量控制部門檢查主次熱交換器的安裝時間。如果時間真的很長，你可以考慮換掉它。圖6調溫系統(tǒng)氣路分布圖5.2再加熱器及冷凝器的堵塞及內漏雖然主次熱交換器中隔離了很多灰塵和雜質，但由于密柵是一個加熱器，而且壓縮空氣流過，更容易變形堵塞，導致空調部件過熱。這就是為什么非計劃更換變得越來越普遍的原因，一旦接通加熱器，往往很難啟動空氣壓縮機（ACM），轉速低，排氣量低。加熱器的重新阻塞降低了ACM渦輪的進氣壓力并影響了ACM的正常運行。同時，ACM的氣流壓力也來自于渦輪的輸入。低氣壓使ACM的旋轉力矩越來越大，導致ACM的損壞，因此在維修過程中，有必要對ACM的旋轉時間進行測試，以提供準確的估計。雖然像加熱器這樣的冷凝器不易堵塞，但其內部網(wǎng)絡容易開裂穿孔，導致冷風和熱風混合，降低了空調系統(tǒng)的效率。此外，由于它位于空調模塊出口，熱空氣混合會顯著影響模塊出口溫度。因此，當元件出口溫度較高，且主次熱交換器長時間不安裝時，可考慮電容器失效，而且由于加熱器和電容器外殼是焊接的，焊接接頭處經(jīng)常出現(xiàn)裂紋，導致漏氣。因此，應通過定期檢查和維護來加強它們。在溫度控制系統(tǒng)中，流量控制閥（FCV）因過濾器堵塞而不工作；在進氣系統(tǒng)中，TCT（帶側閥的自動溫度控制）在過濾器未堵塞的情況下無法工作。飛機還有許多其他的空氣過濾器，電子乘客艙中的兩個空氣過濾器一次更換為兩個止回閥，這兩個止回閥很容易更換為一個短的旋轉周期和一些由于擁擠而引起的干擾。再循環(huán)風扇氣濾位于前貨艙的后部，用于過濾乘客艙內的循環(huán)空氣，幾乎沒有設計不更換的。加水時，水箱緩慢加壓，機艙長時間不供水，此時各供水閥上的閥門常閉，毫無疑問，水箱閥中的減壓閥已損壞，但首先要檢查空氣濾清器是否堵塞。圖7再加熱器及冷凝器分布圖5.3對調溫及引氣系統(tǒng)的活門故障空調和通風系統(tǒng)有許多閥門。它們的操作和位置由專用計算機控制，并受到保護，相應計算機的功能測試可以對閥門進行準確、準確的評估，但對于那些能正常開啟和關閉但性能異常的閥門，單憑相應計算機的功能測試很難給出準確的估計。目前，通過對閥門參數(shù)輔助裝置和工作原理等效系統(tǒng)的分析，可以得到準確的結論。FCV是溫度控制系統(tǒng)中容易發(fā)生故障的閥門。FCV故障的主要原因是兩個控制回路和轉向銷堵塞，轉向銷是一個滑動發(fā)動機。如果這兩個孔堵塞，則閥門不可調，并保持在低流量模式；或者閥門不可調，且始終在高流量模式下工作。此時，當飛機起飛巡航時，壓縮機或部件輸出過熱。如果步進發(fā)動機控制針被污染或堵塞，則FCV流量的選擇無效。當APU用于地面通風時，空調機組以高流量運行。如果流量太低，空調效率就會降低。如果流速過高，壓縮機出口溫度超過230℃；一個警告喇叭會觸發(fā)機組過熱警告。另一個讓FCV頭疼的問題是，它不能打開，直到它航行。目前，檢查空中交通控制電路有無泄漏，另一個問題是發(fā)動機啟動時，F(xiàn)CV無法關閉，導致發(fā)動機壓力低泄漏，大部分原因是發(fā)動機啟動繼電器故障。因此，如果出現(xiàn)這種故障，不要急于更換FCV，而是先開始隔離繼電器。利用CFDS中的空調溫度控制測試，可以有效地測試空調溫度控制系統(tǒng)的大部分部件，包括不同的閥門、開關、傳感器等。當旁路閥（BVV）正常工作時，起到了防冰的作用；當空調控制器（PC）的雙通道通道失效導致BPV調節(jié)失效時，起到了溫度調節(jié)的作用，其有效性可以通過可視化的方法來驗證。一般來說，它必須完全關閉。為了防止飛行過程中反復出現(xiàn)空氣泄漏，BMC控制在飛行過程中啟動和打開的11HA電磁閥，并對控制閥門（高壓氣流）和引氣活門（PRV-HPV）的空氣泄漏控制管進行通風，以保持HPV處于關斷位。有時HPV不能正常打開，感應管連接正常，這可能是由于電磁閥破裂和空氣泄漏所致。當泄漏壓力達到75psi時，它開始關閉。當它大于85psi時，它就完全關閉了。直到35psi才能重新打開。閥門是氣動控制的，電信號只給出指示，所以故障很容易評估。大多數(shù)飛機閥門位置參數(shù)都可以通過輔助裝置實現(xiàn)。一般來說，左右空調和空調系統(tǒng)閥門的參數(shù)應該基本相同。此外，在第19號報告環(huán)境控制系統(tǒng)中，記錄空調或過載系統(tǒng)故障時的各種發(fā)動機、飛機和環(huán)境參數(shù)，并記錄無進氣系統(tǒng)故障時的閥門位置。分析ECS數(shù)據(jù)，確定故障原因和部件。圖8調溫及引氣系統(tǒng)分布圖5.4調溫及引氣系統(tǒng)的其他故障在空調和進氣系統(tǒng)中，最難測量的是進氣泄漏檢測回路。由于回路性能受損，往往會給出錯誤的警告，即機翼或APU漏氣過大會導致APU自動關閉空氣，由于回路又大又寬，即使采用兩層法測量故障手冊（TSM），工作量也非常大。經(jīng)驗表明，嚴格二分法可以舍棄，并且可以引入一種就近斷開測量的方法。每個蓋可以從回路的兩個接頭上斷開。例如，在“LWINGLOOPA”情況下，蓋板621211ab可以從機翼上分離，21hf、28hf和29hf連接器可以分離兩次，即由于接口可以分離，因此可以在空