飛機(jī)地面液冷車的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

趙振全

沈陽航達(dá)機(jī)載設(shè)備有限公司 遼寧 沈陽 110000

前言

現(xiàn)在很多的軍用飛機(jī)都有自己的內(nèi)部環(huán)境控制系統(tǒng),是自己設(shè)計并研發(fā)的,過去采用的是直接空冷方式,原理是內(nèi)部的換熱器將外部的冷空氣進(jìn)行處理,將處理后滿足調(diào)價的冷空氣傳送到電子設(shè)備艙內(nèi)備艙中。隨著機(jī)載電子設(shè)備集成度的不斷提高,一些軍用飛機(jī)采用某種液體作為冷卻劑,這種液體是特定的,就是將先這種液體用外面的冷空氣冷卻,然后用這種冷卻后的液體將電子艙的熱量進(jìn)行吸收,但是當(dāng)飛機(jī)不飛行時,內(nèi)部的環(huán)境控制系統(tǒng)也就不會再工作了,這就需要將同樣的液體利用地面支撐設(shè)備輸送到飛機(jī)內(nèi)部的液體冷卻系統(tǒng)中,確保這個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。每個地方機(jī)場的環(huán)境氣候都有差異,這就要求飛機(jī)液冷車對各種環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng),確保參數(shù)的有效性,提高可靠性。機(jī)液冷車和飛機(jī)的高度不同,機(jī)液冷車比較低一點(diǎn),它們大約相差9m,飛機(jī)機(jī)載液冷系統(tǒng)的管路比較窄且有點(diǎn)復(fù)雜,它的內(nèi)阻也比較高,所以就要求液冷車提供冷卻液的壓力能夠克服障礙,確保冷卻液能夠及時的運(yùn)送到每個冷卻單元。

1 產(chǎn)品功能

飛機(jī)降落后,機(jī)載液冷系統(tǒng)就停止了運(yùn)行,這時就要使用液冷車對冷卻液進(jìn)行冷卻,確保機(jī)載電子設(shè)備能夠正常的運(yùn)行。飛機(jī)液冷車是一種新型的地面保障設(shè)備,它用來將冷卻液提供給飛機(jī)的液冷系統(tǒng),這種冷卻液滿足飛機(jī)對溫度、壓力的要求,必須要對飛機(jī)液冷車的供液溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把控,這樣可以確保機(jī)載電子設(shè)備能夠正常運(yùn)行,也能夠?qū)⑵涔收下式档阶畹?還可以延長機(jī)載電子設(shè)備的使用時間。

2 工作原理

機(jī)上液冷系統(tǒng)的液體泵將冷卻液的壓力增大,冷卻液就會通過出液接口、回液膠管進(jìn)入液冷車,然后到達(dá)風(fēng)冷散熱器,進(jìn)行預(yù)降溫,最后到達(dá)制冷系統(tǒng),在制冷機(jī)組中就要實(shí)現(xiàn)完全降溫,使用過濾器對降溫后的冷卻液過濾,使得它成為一種純潔液體介質(zhì),并且這種介質(zhì)有一定的溫度和壓力,再通過進(jìn)液接口達(dá)到飛機(jī)中,進(jìn)行工作。吸收電子設(shè)備艙中電氣元件所放出來的熱量,冷卻液體變熱后就又重復(fù)制冷的過程,實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備艙降溫的目的。

為了沒有和飛機(jī)對接時機(jī)上液冷系統(tǒng)能夠自己循環(huán)運(yùn)行,就設(shè)置了一個自循環(huán)旁路,用來將冷卻液進(jìn)行清潔過濾,確保液體的清潔,在自循環(huán)的同時,也可以進(jìn)行液體介質(zhì)的預(yù)冷卻,這樣能夠?qū)⒐ぷ鞯男侍岣?也對系統(tǒng)的性能有一個保障,為了確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行,就不要讓系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)備出問題,就要對設(shè)備運(yùn)行時供液參數(shù)實(shí)行監(jiān)控,所以就在系統(tǒng)管路上安裝幾個儀器,比如流量計、溫度傳感器等。

3 結(jié)構(gòu)組成

液冷車?yán)谜魵鈮嚎s進(jìn)行制冷,可以為機(jī)上液冷系統(tǒng)提供液體介質(zhì),這些液體介質(zhì)達(dá)到了所需的溫度、壓力等要求,液冷車的組成部分包括液體輸送系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)和車體系統(tǒng),下面就它們各自的組成及工作原理展開論述。

3.1 液體輸送系統(tǒng) 液體輸送系統(tǒng)中有過濾器、流量計、連接管路、液體輸送軟管、連接接頭等。

3.2 制冷系統(tǒng) 制冷系統(tǒng)的組成包括全封閉渦旋壓縮機(jī)、熱力膨脹閥、干燥過濾器、蒸發(fā)器、冷凝器、排風(fēng)機(jī)、排水閥、風(fēng)冷散熱器等等。

制冷系統(tǒng)是用蒸氣壓縮來進(jìn)行制冷的,這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)較多,比如:比較成熟,效率較高等,制冷系統(tǒng)中使用R134a來做制冷劑,利用低壓液態(tài)制冷劑在板式蒸發(fā)器內(nèi)汽化吸熱,降低它另一側(cè)的冷卻液溫度,為連續(xù)制冷,汽化后的低壓過熱制冷劑氣體,由制冷壓縮機(jī)吸入并壓縮后,在風(fēng)冷冷凝器內(nèi)等壓冷凝為高壓過冷液態(tài),再節(jié)流降壓為氣液兩相制冷劑進(jìn)入板式蒸發(fā)器制冷。

3.3 操作控制系統(tǒng) 操作控制系統(tǒng),包括儀表板、微電腦、電磁閥、高低壓控制器、軟啟動器、PID高精度調(diào)節(jié)儀表、過載保護(hù)器、中頻靜變電源和電纜等。

操作控制系統(tǒng)可對液體流量、壓力和溫度進(jìn)行監(jiān)控,這個系統(tǒng)安裝了西門子PLC,用來對飛機(jī)各種設(shè)備產(chǎn)生的信息進(jìn)行分析處理,這些設(shè)備包括傳感器、報警器、按鈕等,安裝這個系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是避免了人為因素對工作參數(shù)的隨意調(diào)整,并且這個系統(tǒng)的操作也簡單方便。它有保護(hù)裝置、故障顯示和報警裝置,這些裝置的設(shè)立確保了工作的安全展開,能夠確保飛機(jī)在各種環(huán)境下的安全飛行。液冷車中還安裝了電源插頭,這些插頭比較可靠,并且安全性好、絕緣性好,確保電源的安全使用。

3.4 車體系統(tǒng) 液冷車的車體系統(tǒng)由金屬板軋制成的,它的里面和外面都噴涂了塑料,它的密封板可獨(dú)立的進(jìn)行拆卸,密封板上的排孔用來進(jìn)行散熱,也有防雨的作用,底座可以進(jìn)行移動,使用的輪胎是實(shí)心的,具有很好的彈性。液冷車的前輪加了可以轉(zhuǎn)向的控制系統(tǒng),有牽引、拖掛的作用,車上還有手動進(jìn)行剎車的裝置,在車的外面有用來進(jìn)行吊裝運(yùn)輸?shù)牡蹉^。

4 結(jié)語

飛機(jī)地面液冷車已經(jīng)被廣泛的使用在部隊(duì)中,因?yàn)轱w機(jī)地面液冷車的技術(shù)比較成熟且先進(jìn),它的功能也很完善,操作比較簡單,可靠性也很高,等等,基于這些優(yōu)點(diǎn),飛機(jī)地面液冷車的使用量越來越高,它可以為各種各樣的機(jī)型提供有效的綜合保障,并滿足它們的需求,因此飛機(jī)地面液冷車對飛機(jī)綜合保障能力的提升有重要的意義。