一起波音737-300飛機空調系統制熱故障分析

唐彬彬

摘要：針對一架波音737-300飛機機組反映空調系統不制熱故障，分析了其可能的原因，并采取了相應的排故措施。此經驗可供原理相似的空調系統排故時參考。

關鍵詞：波音737-300；空調；故障

Keywords：B737-300；air-condition；fault

1 故障描述

一架波音737-300飛機落地后，機組反映空中飛機空調系統不制熱。

2 空調系統原理介紹

波音737-300飛機空調系統主要由沖壓空氣系統、空氣循環系統、水分離器系統、調節空氣溫度控制系統和過熱保護系統等子系統組成。其中，制冷部分主要在空氣循環系統完成，空氣循環系統的這一路氣流被稱為冷路。

如圖1所示，來自發動機或APU的引氣由初級熱交換器進行降溫后，經混合活門進入空氣循環機的壓氣機部分被壓縮，進而溫度升高，然后經過次級熱交換器再次降溫后進入空氣循環機的渦輪部分膨脹做功，溫度進一步降低，從而形成冷路氣流。熱路氣流則由發動機或APU的引氣直接提供。根據機組選擇的溫度，混合活門將這兩路氣流按照一定比例進行混合，形成合適溫度的氣流，流向駕駛艙和客艙，從而控制駕駛艙和客艙的溫度。

3 故障分析

對于波音737-300飛機，機組反映空中空調系統不制熱的實際現象應該是飛行過程中機組體感溫度較低。而駕駛艙供氣主要來源于左空調系統，也即是左空調系統并沒有提供足夠的熱量以使駕駛艙溫度上升。針對此問題，可以先在地面接通左空調系統觀察其工作狀態，再根據實際工作狀態進行具體分析，尋找導致故障可能的原因。

首先，接通APU引氣并將左空調溫度選擇旋鈕置于AUTO COOL位，打開左空調，將溫度選擇旋鈕緩慢向AUTO WARM位扳動，同時觀察混合活門作動指示狀況，發現混合活門向HOT位運動至約2/5位置后就開始向COLD位作動，然后保持在1/3位置處。與其他飛機對比發現，該機的混合活門開度較小且駕駛艙出風口風量明顯偏小。

其次，將左空調溫度選擇旋鈕置于MANUAL位，緩慢向WARM位扳動，發現混合活門向HOT位運動至3/5位置時左空調管道過熱燈亮。由此可以確定，影響駕駛艙溫度的140℉電門、190℉電門以及溫度選擇旋鈕均能正常工作，同時CTC測試正常也證實了這一點。另外，測試時也對左空調混合活門做了檢查，確認其工作不存在卡滯現象。

眾所周知，使一個區域的溫度上升有兩種方式，一種是在保持供氣量不變的情況下提高供氣溫度，另一種是在保持供氣溫度不變的情況下提高供氣量。顯然，根據之前的測試結果，左空調系統的供氣溫度是滿足要求的，左空調系統將其調定至140℉的范圍內，因此導致駕駛艙溫度未能上升最可能的原因應該是駕駛艙供氣量太少。由于供氣量太少，相同時間內帶給駕駛艙的熱量就偏少，在駕駛艙區域散熱量相同的情況下，機組會感覺駕駛艙溫度較低。

需要先行檢查左空調系統漏氣情況。在接通左空調的情況下，檢查左空調艙內相關管路無漏氣，通往駕駛艙的相關管路也沒有斷開，前貨艙后壁板內左空調相關管路無漏氣；對右空調進行了同樣的檢查，也未發現漏氣的情況。

至此，排故陷入僵局，管路均未發現漏氣，還有什么情況能夠導致供氣量太少？會不會是供氣存在堵塞？帶著這個疑問，再次梳理左空調系統原理圖，發現熱路氣流直接通過混合活門到達混合腔，存在堵塞的可能性較小。而冷路氣流則需要通過一系列熱交換到達混合腔，因此有可能是冷路氣流存在堵塞。

對該假設作具體分析。由于140℉電門的存在，在空調自動方式下，供氣溫度會被限制在140℉以下。假設冷路氣流存在堵塞使供氣量較小，將導致混合活門在向HOT位作動過程中只作動很小的開度供氣溫度就已達到140℉。由于此時混合活門熱路開度很小，冷路供氣量又不足，必然導致總供氣量減少。相同的時間內，駕駛艙區域散熱量是基本不變的，因而駕駛艙溫度會因供氣量不夠而無法上升。

為了證實上述推斷，再次接通左空調，將溫度選擇旋鈕置于MANUAL位，緩慢向WARM位扳動以使混合活門向HOT位作動。檢查發現混合活門向HOT位作動過程中，駕駛艙出風口風量明顯增大。如果冷路氣流供氣量正常，駕駛艙出風口風量應幾乎不變或略有增大，由此證實冷路氣流供氣量確實偏小。

最后，對導致冷路氣流供氣量偏少的原因進行分析。檢查左空調水分離器凝水袋指示器未到紅區，同時發現空氣循環機（ACM）有刺耳的噪聲，懷疑ACM故障。更換ACM后駕駛艙出風口風量明顯增加，至此故障排除。經過分析認為，故障原因可能是ACM工作異常導致冷路氣流流動不順暢，產生氣路堵塞，從而使得冷路氣流供氣量下降。

4 總結

當飛機遇到空調系統溫度調節效果較差的故障時，僅僅根據經驗判斷會認為是供氣溫度不滿足要求所致，但實際上一個區域的溫度是由供氣溫度和供氣量共同決定的，某公司曾發生過多起因供氣管路脫開導致的空調系統溫度調節故障。當確認空調系統供氣溫度正常時，需要跳出固定思維，換一個角度思考問題，檢查是否是由于供氣量不足而導致溫度調節失效，從而以新的思路解決問題。