CE525飛機增壓系統及故障分析

陳霄陽

摘 要：飛機增壓系統對于在指定高度飛行的飛機發揮著重要的作用，增壓系統工作不正常可能對飛行員和乘客產生嚴重的安全隱患。通過對CE525飛機座艙系統的介紹、故障實例的分析及維護排故建議，為該機型的維護提供了一定的參考。

關鍵詞：CE525;增壓系統;故障分析

中圖分類號：TB 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.06.094

CE525飛機作為學院的主力高級教練機機型，承擔著重要的飛行訓練任務。隨著飛機使用時間的累積，部分老齡化問題也開始凸顯。最近兩年發生了幾起有關座艙增壓系統的故障，引起了學院機務保障部門的重視。

1 座艙增壓系統介紹

座艙壓力控制系統是一個空氣壓力控制系統，主要是由一個數字式微處理器來調節的。流量為8ppm（0.06kg/sec）的溫控引氣持續不斷地給座艙提供空氣壓力源，而座艙壓力的保持則依賴于座艙高度控制器，人工活門以及外排活門。

Kollsman增壓系統主要由以下4部分構成：

（1）數字式自動進程式控制器。

（2）一個主級外排活門。

（3）一個次級外排活門。

（4）人工撥動活門。

每一個外排活門都有一個獨立的最大壓差安全釋壓活門和一個最大座艙高度安全活門，裝在主活門上的電磁閥使座艙高度控制器來回自由地在這兩個活門之間切換。這兩個活門共有的連接平衡了它們的外排氣流。

增壓系統所用的控制器均采用固態設計。分離式的顯示屏提供了著陸場壓力高度和座艙高度變化率的信息。該系統的維護和測試有助于提高飛機故障診斷的能力，它可以將故障信息與航線可更換件（LRU）對應起來。顯示屏會在相應雷擊電壓時自動關暗屏幕以自我保護。氣動外排活門取用23PSI整壓后的引氣，從而去調節座艙壓力。當引氣源或控制器失效時，各級外排活門也是可以人工地通過氣動關斷活門去控制。

1.1 主要部件

（1）外排活門。

CE525的座艙增壓系統主要包含有兩個外排活門，安裝在飛機左側后增壓隔框。主外排活門有兩個電磁閥與之相連，分別為上升電磁閥和下降電磁閥，另外還有真空換向閥組件和過濾器。主外排活門利用整壓后的引氣壓力和真空來調節外排空氣的流動，而真空噴射器排出到靜止空氣以形成真空。它是由一個增強氟硅橡膠隔膜構成，隔膜密封著一個相對氣壓腔室，以取代彈簧的作用。

（2）最大壓差安全釋壓活門。

最大壓差安全釋壓活門由兩個腔室構成，用一個可動隔膜分隔著。一個腔室連同座艙壓力;另一個腔室連通靜壓。當兩個腔室壓力差達到預設最大差值時，會使外排活門打開。這個活門的作用是為了避免座艙與外界壓力差過大。

（3）最大座艙高度安全活門。

當座艙高度達到13000±1500英尺時，最大座艙高度安全活門使外排活門關閉，保證座艙高度不會超過最大值。

（4）真空噴射器組件。

只有主級外排活門安裝有真空噴射器組件。它的作用是給下降電磁閥的操作提供壓力源，并且產生真空給爬升電磁閥。真空噴射器組件中的換向閥決定了提供給下降電磁閥的壓力來源。下降電磁閥在以下兩種狀態時工作：①自引氣輸入至靜壓差低于1.5PSI時;②自過濾后的座艙空氣壓差大于1.5PSI時。

1.2 控制及顯示

（1）座艙高度快速下降開關。

這是一個應急開關，位于控制器旁邊的操作板上，其作用是在飛行的任何時候人工降低座艙高度。原理是作用于主排氣活門中的爬升電磁閥，從而使外排活門控制腔室的空氣排出，以達到關閉外排活門的目的。

（2）人工撥動活門。

在電源系統失效或其他緊急情況時，人工撥動活門可以人工地控制座艙壓力。人工撥動活門的工作前提是需要將操縱面板上的AUTO-MAN-UAL撥到MAN位，這樣就可以關斷控制器電磁閥的輸出，這時外排活門就是靠人工撥動活門來控制了。

2 一起故障實例

2018年初，飛行學院一架CE525型飛機執行帶飛訓練任務時。起飛離地爬升過程中，管制員指揮上升標準氣壓4200 米，在高度6000 英尺左右，機長發現飛機未增壓且座艙壓力高度不斷上升，機組檢查飛機其余各項參數正常。機組立即向進近管制員申請停止上升、返場空中耗油，飛機停止上升前最高飛行高度8400 英尺。機組按照管制指令下降高度到5900 英尺，執行座艙增壓控制器失效檢查單，完成處置程序并耗油至最大著陸重量以下之后，安全落地，人、機安全。

經分析，座艙增壓的氣源來自于發動機引氣，增壓控制系統通過調節主、次放氣活門的開度，保證座艙高度在合適的范圍之內。本次故障首先通過線路分析和檢查，排除了引氣系統故障的可能性。通過對增壓控制系統線路分析并結合機組的描述，可以初步判斷為增壓控制器內部發生了故障，導致放氣活門開度較大，座艙高度持續上升，同時座艙內的熱空氣大量流出，造成座艙溫度下降。座艙增壓控制器內部故障具有偶發性，為保障后續飛行安全，更換了故障座艙增壓控制器，并按工作單對座艙增壓系統進行全面檢查。

3 排故建議

座艙增壓系統的故障排除可以參考維護手冊的座艙增壓測試工作判斷參考表進行測試工作。從“外界高度”、“外界高度以上1000英尺”、“外界高度以下1000英尺”三個選擇高度進行排查，根據控制板上的爬升指示燈、下降指示燈、通電指示燈、外排活門和電磁活門選擇開關位置等參數，判斷出座艙增壓系統工作狀態為正常、控制器誤差還是控制器故障等。另外，飛行員在起飛前應按照檢查單內容對座艙增壓系統進行Exer模式測試，維護人員也因在飛機地面停場時對飛機進行地面維護測試工作，確保座艙增壓系統正常。

4 總結

作為飛機維護人員，應該熟悉掌握所維護飛機的座艙增壓系統原理，排故思路，并結合歷史故障數據開展相應的預防性維護工作。確保飛機座艙增壓系統工作正常，保障飛機的安全飛行。

參考文獻

[1]CitationJet 525/525A Maintenance Training Materials[Z].

[2]杜近.淺析B737-300 機型增壓系統[J].科技創新導報，2012，（01）.

[3]聶挺.Cessna525飛機培訓教程（機械部分）[M]?.成都：西南交通大學出版社，2013.