畢業(yè)設計(全靜壓系統(tǒng))

全/靜壓系統(tǒng)全靜壓系統(tǒng)用來收集氣流的全壓和靜壓，并把它們輸送給所需要的全壓，靜壓的儀表及有關設備。全靜壓系統(tǒng)是否和迅速地收集和輸送全壓、靜壓，直接影響全/靜壓系統(tǒng)儀表指示的準確性。高度表、升降速度表、空速表和馬赫數表等都是基于測量全壓、靜壓而工作的儀表，因此我們有必要學習全/靜壓系統(tǒng)的相關知識。靜壓系統(tǒng)我們知道，氣壓式高度表、空速表和升降速度表都需要獲得靜壓，才能輸出正確數值。這些儀表通過管路連接到靜壓孔。靜壓孔穿過機身蒙皮使飛機外部的靜壓進入到機內靜壓管路。靜壓孔位于機身前側面無氣流干擾的平滑處，此處便于測量靜壓。它安裝在機身蒙皮上的稍稍向內凹進，因此稱為平齊式靜壓孔。在孔周圍噴有一圈紅漆，其下面有考前須知。要求保持圈內的清潔和平滑，并且，靜壓孔上的小孔不能變形或堵塞。靜壓孔區(qū)域必須保持清潔和光滑的目的是防止出現干擾氣流，得到正確的指示。必須注意：在清洗飛機或退漆時，應該用專用的蓋子堵住靜壓孔。該堵蓋應使用鮮艷的顏色，例如紅色。這樣容易識別，便于在下一次航班前將堵蓋摘下。在飛機飛行期間，即使靜壓孔區(qū)域保持清潔、光滑，測量到的降壓也不會完全等于飛機外的靜壓。這種測量靜壓與真實靜壓之差被稱為靜壓源誤差〔SSE〕。它取決于機身的外形、飛機的空速、迎角、襟翼和起落架的位置。靜壓源誤差的校正由大氣數據計算機來完成。另外，還有一種飛行姿態(tài)也會影響靜壓的測量，這就是飛機側滑。在側滑期間，由于沖壓氣流的影響，機身左側靜壓高于正常靜壓，右側的靜壓低于正常靜壓。為了補償這一影響，在機身兩側都開了一個靜壓孔，并使它們連通。這樣就補償了由于飛機側滑帶來的影響。兩端的靜壓孔通過一個三通連接在一起，將靜壓提供應儀表。全壓系統(tǒng)全壓系統(tǒng)應用于空速表中。全壓等于動壓與靜壓之和，它通過全壓管測得。全壓管將測得的全壓加到空速表。在大型飛機上，全壓管通常位于機身的前部。所有的全壓管在前端都有一個開孔收集氣流的全壓。注意：全壓管的前端應保持良好的條件，不能影響氣流的流動。在管子內有一個擋板，它的作用是防止水或外來物進入全壓管路。在管子的最低點有一個排泄孔，它可以將水和灰塵顆粒排到外面。全壓孔必須保持暢通，只有這樣才能保證儀表給出正確的指示。電加溫探頭可以防止飛機在飛行期間結冰引起全壓管堵塞。注意：如果飛機在地面上接通加熱開關，會對管子加溫，并且溫度很高，觸摸時可能導致嚴重燙傷。如果飛機長時間停放在地面，全壓管必須用專用護蓋罩上，以防止水和其他外來物進入。護蓋上帶有明顯標志，以此警告機械員在下次飛行前必須摘掉護蓋。在某些類型的飛機上，全壓管上也有靜壓孔。這種類型的管子稱為全/靜壓管。全/靜壓管一般包括全壓、靜壓和加溫等局部。有一支架保持探頭離機身蒙皮幾英寸，來減小氣流的干擾。每個探頭上有三類孔：一個孔超前感受全壓，兩組孔在側面感受靜壓，全壓局部用來收集氣流的全壓。全壓孔位于全靜壓管的頭部正對氣流方向。全壓經全壓室、全壓接頭和全壓導管進入大氣數據儀表或系統(tǒng)。全壓室下部有排水孔，全壓室中凝結的水，可由排水孔或排水系統(tǒng)漏掉。靜壓局部用來收集氣流的靜壓。靜壓孔位于全靜壓管周圍沒有紊流的地方。靜壓經靜壓室、靜壓接頭和靜壓導管進入儀表。全靜壓管是流線型的管子，外表十分光滑，其目的是減弱它對氣流的擾動，以便準確的收集靜壓。一個底座包括電氣和氣壓接頭，加溫器連接到底座上的兩個絕緣的插釘上。在底座上的雙定位銷幫助探頭安裝時定位。密封墊用于提供座艙壓力密封，它安裝在探頭安裝凸緣與飛機機體之間。為了準確地收集靜壓，防止全靜壓管前端及后部支架對靜壓孔處壓力的影響，靜壓孔至全靜壓管前端的距離，大致應等于全靜壓管直徑的三倍，至后部支架也應有一定的距離。系統(tǒng)結構全/靜壓系統(tǒng)的結構隨飛機的開展，其管路系統(tǒng)從簡單到復雜。然而，隨著電子技術的開展，復雜的全靜壓管路系統(tǒng)又被電纜取代，從這一意義上說，該系統(tǒng)又從復雜逐漸變?yōu)楹唵?。下面我們從老式小型飛機的簡單系統(tǒng)開始討論全/靜壓的結構。通常，小飛機只有一套氣壓式高度表、升降速度表和空速表。氣壓式高度表和升降速度表需要靜壓；空速表即需要靜壓，也需要全壓。對于老式大型的飛機來說，飛機操縱正、副兩位駕駛員，因此必須為副駕駛員也提供一套儀表系統(tǒng)。并且，該儀表系統(tǒng)應該由完全獨立的全壓和靜壓系統(tǒng)提供。為了遵守儀表飛行規(guī)那么〔TFR〕，使駕駛員在其儀表系統(tǒng)出現故障時方便、快捷地使用副駕駛的靜壓系統(tǒng)，于是在兩套系統(tǒng)之間安裝了轉換開關。現代飛機的飛行高度、飛行速度快，因此，需要在飛機上加裝馬赫表、真空速表和溫度指示器。在典型的飛機上，利用大氣數據計算機〔ADC〕計算上述數據，隨著電子技術的開展，使大氣數據計算及的可靠性不斷提高，并且，現在電子屏幕顯示儀表也已經代替可所有氣動式儀表。全靜壓信號、溫度傳感器感受的大氣全溫、迎角探測器探測到的角度都可以直接輸入到ADC,經過ADC的處理和計算，將輸出數據以電信號的形式經電纜輸出到相應的電子屏幕顯示儀表和系統(tǒng)。這樣用電纜取代了許多全靜壓管路，從而使飛機的重量減輕、維護方便、造價降低。然而，可以想象，一旦飛機上的電源失效，那么，這種類型飛機的儀表顯示將全部消失。為了解決這一問題，在飛機上必須加裝備用儀表，它必須有獨立的全靜壓孔，獨立的全靜壓管路。這就是為什么所有的現代飛機都保存著備用儀表的原因。從圖3.3-6中可以看到，該結構中只有一套全靜壓管路。其他全靜壓傳感器均為先進的傳感器，它可以將壓力、溫度等非電量信號直接轉換成電信號提供到大氣數據計算機。現代典型飛機上安裝有三套ADC。機長可以選擇不同的數據源為左PFD和ND提供顯示數據。通常機長使用1號ADC作為正常的數據源，3號ADC作為備用數據源。副駕駛員同樣可以選擇不同的數據源為右PFD和ND提供顯示數據。通常副駕駛員使用2號ADC作為正常的數據源，3號ADC作為備用數據源，如圖3.3-6所示。全/靜壓系統(tǒng)的根本故障分析下面我們將對全/靜壓系統(tǒng)的常見故障進行分析，它既幫助讀者進一步理解全/靜壓系統(tǒng)，也可以對維護人員的維護工作提供一個根本思路。全/靜壓系統(tǒng)的常見故障主要包括管路的泄露和堵塞。首先，分析管路的泄露對儀表顯示的影響。1.管路泄露對儀表顯示的影響在飛機上，增壓艙和非增壓艙內都可能有全壓管和靜壓管穿過，因此，管路泄露造成什么樣的后果取決于泄露部位的位置和尺寸。以下的討論以管路裂洞較大為前提條件。1〕靜壓管在非增壓艙泄露如圖3.3-7中的①所示，在飛行期間，靜壓管在非增壓艙泄露，此時，在破口處由于文氏管靜效應氣流流速稍快。由于靜壓管內的靜壓比正常的壓力稍小一些，因此，高度表的高度指示將略有增加；由于全壓不受應影響，那么動壓稍有增加，所以，空速指示也將比正常的值稍高一些；升降速度表在管路泄露的瞬間，指針跳動一下后，指示正確數值。2〕靜壓管在增壓艙泄露如圖3.3-7中的①所示。在飛行期間，靜壓管在增壓艙泄露，此時，增壓艙的壓力從破口處壓入，從而使靜壓管內的靜壓比正常壓力高，因此，高度表的高度指示減??；由于全壓不受影響，那么動壓減小，所以，空速指示比正常值小；升降速度表的指示取決于增壓艙的壓力變化率。3〕全壓管在非增壓艙或增壓艙泄露全壓管系列僅影響空速表的指示，高度表和升降速度表不受影響。如圖3.3-7中的②所示，當全壓管在非增壓艙發(fā)生泄露時，此時，全壓與靜壓幾乎相等空速表上的空速指示減?。欢谠鰤号撔孤稌r，很難確定空速表如何指示，因為無法確定全壓管破裂時，全壓管內的壓力與增壓艙內的壓力哪個大。4〕全壓管和靜壓管同時泄露如圖3.3-7中的①+②所示，當靜壓和全壓管路同時發(fā)生泄露時，由于全壓和靜壓趨于相同所以空速表指示為零。高度表和升降速度表的顯示與前面的分析結果相同，此處不再詳述。2.管路堵塞對儀表顯示的影響在飛機飛行期間，由于高空有水汽，所以在全壓孔和靜壓孔處容易結冰，或由于外來物的進入，所以在全靜壓孔處可能會造成堵塞。下面進行詳細的討論。1)靜壓管堵塞如圖3.3-8所示，當靜壓孔被冰或外來物堵塞時，靜壓保持恒定，儀表指示將發(fā)生如下現象：當飛機以一定速度爬升時，全壓逐漸減小，使動壓減小，空速指示減??；高度表指示不變；升降速度表指示為零。當飛機以一定速度下降時，氣壓逐漸增大，使動壓增加，空速指示增大；高度表指示不變；升降速度表指示為零。2〕全壓管完全堵塞如圖3.3-9所示，當空速管完全堵塞時，全壓不變，空速表受到影響。高度表和升降速度表指示正常。當飛機以一定速度爬升時，靜壓減少，動壓增大，結果使空速指示增大，可能指到超速區(qū)。當飛機巡航或保持一定高度飛行時，靜壓不變，此時，空速表指示凍結不動。即使發(fā)動機改變推力使飛機加速或減速飛行時，空速表的指針仍然不動。當飛機以一定速度下降時，靜壓增加，空速指示減小，可能指到失速區(qū)。3〕全壓孔堵塞排泄孔暢通如圖3.3-10所示，當全壓孔堵塞，但全壓管上的排泄孔暢通時，全壓管內的壓力減小到靜壓值，從而使動壓為零，因此，空速表指示為零。全/靜壓系統(tǒng)的排水接頭由于空中有水汽，且外界溫度低，因此，在全壓管和靜壓管管路中的水分會影響儀表的測量值，因此，在全壓管路中設有許多防水口，它們排除積聚在全壓和靜壓管內的水分。排水接頭有不同的形式：浮子式，螺紋管接頭式，哨形，如圖3.3-11所示。它們安裝在全壓或靜壓管的最低處。在波音747/400飛機上，靜壓管路放水口有16個，全壓管放水口有15個。全靜壓系統(tǒng)的供壓原理1.Y7選裝型供壓系統(tǒng)〔見圖3-1〕全壓受感器和靜壓受感器分布在謹慎5-6框兩側，左側有兩個全壓受感器GKY-7A,3哥靜壓受感器，右側有一個全壓受感器GKY-7A和兩個靜壓

受感器。由圖可知：左側第一個正常〔即下面〕全壓受感器供應左駕駛員儀表板，領航員儀表板及靜溫/針空速/總溫計算機全壓。左側第二個備用，

〔即上面〕全壓受感器供應飛行數據記錄儀，臨界迎角傳感器全壓，在應急情況下，左駕駛員可通過裝換開關置于應急位置使左駕駛員和領航

員儀表板，飛行數據記錄儀及臨界迎角傳感器一起從左側第二個〔備用〕全壓受感器獲得全壓。右側的全壓受感器供應中央儀表板和2504型大氣數據轉換器全壓。從圖可知，左、右側前第一個靜壓受感器一起供應左駕駛員和領航員儀表板及靜溫/真空速/總溫計算機靜壓。左、右側第二個靜壓受感器一

起供應中央儀表板2504型大氣數據轉換器靜壓。左側第三個靜壓受感器供應飛行數據記錄儀、高度差傳感器和臨界迎角傳感器靜壓。2.Y7-100型供壓系統(tǒng)〔見圖3-1A〕由圖可知：左邊第一個正常全壓受感器供應左駕駛員大氣數據儀表設備、大氣數據傳感器及靜溫/真空速/總溫計算機和臨界迎角傳感器全壓

。左邊第二個〔備用〕全壓受感器供應飛行數據記錄儀全壓。左邊第二個〔備用〕全壓受感器供應飛行數據記錄儀全壓，動壓轉換開關放在“應急”位置時，備用全壓受感器可以代替正常全壓受感器的作用。右側的全壓受感器供應右側駕駛員大氣數據儀表設備全壓。由圖可知：左右側第一個靜壓孔供應左駕駛員儀表設備、大氣數據傳感器和靜溫/真空速/總溫計算機靜壓。當左靜壓轉換開關放在“應急”位置時由4框應急靜壓孔供上述儀表靜壓。左右側第二個靜壓孔供應高度差傳感器、右駕駛員儀表設備、座艙三針指示器、臨界迎角傳感器靜壓

。當右靜壓轉換開關放在“應急”位置時，由4框應急靜壓孔供上述儀表靜壓。左、右駕駛員儀表的應急靜壓是由機身前段的非氣密艙，即由所謂“應急”靜壓受感器供壓，該靜壓受感器安裝在4號框密封腹板處?！罢！被颉皯薄惫菏墙柚齻€QSF-1A轉換開關來實現的。一個動壓轉換開關和一個靜壓轉換開關裝在左操縱臺水平面板上；另一個靜

壓轉換開關裝在右操縱臺垂直面板上。平時在“正常”位置，需要應急供壓時放在“應急”位置。為了維護時便于區(qū)分，金屬導管在靜壓管路上涂白色標記，全壓管路上涂黑色標記。膠管端頭處全壓涂紅色，靜壓涂白色環(huán)形標記。為了防止空氣冷凝液及雨水進入儀表，造成儀表指示不正?；驌p壞，在管路上裝有沉淀器。它成對的裝在：右側報務員桌下、左側5-6框之

間、左駕駛員操縱臺下、中央操縱臺后下側、18-17框之間、29-30框之間，另7框左側還有一個。4.受感器簡介〔1〕靜壓受感器，用于感受飛機周圍的靜壓。在飛機的左側5-6框有三個靜壓孔，分別是“左駕駛員”、“右駕駛員”、和“記錄儀”的

供壓孔；右側5-6框有兩