全靜壓系統的工作原理及典型故障

吳雙

摘要：本論文系統地論述了全靜壓系統的工作原理及應用，以及結合長期生產實踐中遇到的典型故障經驗總結，從原理上對故障進行分析，總結分析方法。使人不僅對全靜壓系統的原理有一個具體的了解，還能通過分析在實踐中解決一些具體問題，排除相應常見故障。

關鍵詞：全靜壓系統 ?典型故障 ?全壓管

引言

全靜壓系統可以說是飛機的重要組成部分，全靜壓系統的性能直接決定著飛機的性能，只有保證全靜壓系統性能的良好才能確保飛行的安全，因此全靜壓系統在飛機航電系統中占據至關重要的地位。

全靜壓系統涉及的儀表指示較多，所以出現的故障也是較多，排除也比較困難。但是在經過長期的排故經驗積累總結了一些常見的典型故障，本文將對常見的典型故障從原理上進行分析，以對今后在生產實踐中出現的故障有指導作用。

1 全靜壓系統概述

全靜壓系統利用感受的全壓和靜壓，分別輸入膜盒內外，壓力差促使膜盒變形，帶動指針指示飛機的速度、高度等飛行參數，從而構成各種儀表。這類儀表有空速表、氣壓式高度表、升降速度表和大氣數據中心系統等。 用來測量氣流全壓和靜壓的管子稱為全靜壓管，因用它測量飛機相對于空氣運動的速度（即空速），故又稱空速管。

全靜壓管是一根細長的管子，遠遠伸在飛機機頭或翼尖受氣流干擾最小的地方，以免所感受到的氣壓受到飛機的影響。全靜壓管正對氣流的小口叫全壓口，后面是全壓室，這里感受的是迎面氣流的全壓（總壓，即動壓加靜壓）。離頭部一定的距離處，沿管周開幾個小孔叫靜壓孔，這里不是正對迎面氣流，在靜壓室中感受的是大氣的靜壓。

由于全靜壓系統儀表是利用大氣壓強隨高度、速度的變化，使金屬膜盒產生膨脹或壓縮變形帶動儀表指針轉動，所以也稱為膜盒儀表、氣壓儀表。

2全靜壓系統中相關全靜壓的典型故障分析

全靜壓系統中主要由以下部件組成：全壓受感器、全壓管路、靜壓管路、排泄閥、靜壓平衡室、壓力式速度表、氣壓式高度表、升降速度表。當全靜壓系統出現故障時，無非就是其中一個部件或幾個部件出現問題。能夠了解全靜壓系統的組成，為很快，很準的找出故障點并排除故障提供了保證。

2.1故障現象：空速管與機頭雷達罩間隙過小

在最近接收新機型期間，機務人員發現機頭下部空速管最前端與機頭保護罩距離過于靠近，最近處距離最小為兩指，與其它機型相比較，空速管管體上翹非常明顯，空速管與水平面角度幾乎達到10°左右。經查找空速管裝配圖紙，得到空速管與水平面角度應為3°，過大的角度會嚴重影響飛機的真實空速指示，對飛行科目影響很大。

出現這種現象有以下幾點原因：

1.全壓管支架彎曲角度過小，如果全壓管最下部的支架彎曲角度不滿足規定的71°，會導致支架前段上抬角度過大，超過與水平面夾角23°30′，安裝好空速管管套后，空速管頭部就會出現抬頭姿態。

2.全壓管管套彎曲角度不夠，如果空速管管套與水平面的角度不足20°30′，會導致空速管頭部出現抬頭姿態。

3.全壓管支架安裝度固定所在的機體框角度出現錯誤，也會導致空速管出現此類現象。

2.2故障現象：飛行速度指示偏小

在某型科研機進行試飛期間，飛行員發現空速表與備份飛行顯示系統的空速指示始終小于三軸大氣數據系統所給出的空速，且偏差很大。飛行員通過經驗及其它數據對比發現空速表和備顯指示存在問題。在地面檢查氣密性過程中，發現通過給空速管加氣壓時存在漏氣現象，當壓縮空氣從空速管進入后，陸續經過的設備有空速表、備份飛行顯示器、大氣數據計算機這幾個設備。

如果系統內有一個設備漏氣，那么整個系統內的氣壓就會下降，導致每個設備所指示的空速都會低于正常飛行速度。從最簡單方便觀察易于拆卸的設備入手，首先檢查空速表的氣密性，拆下空速表后將空速表的全壓管堵住，從空速管頭加壓，系統內還是漏氣，由此判斷不是空速表的問題，以此類推，當檢查到備份飛行顯示器時，發現空氣是由此處泄露，更換成品后系統氣密性恢復正常，空速指示也恢復正常。

2.3故障現象：氣壓高度表指示偏小

氣壓高度表的工作原理可知，氣壓高度表只是利用到全靜壓系統中的靜壓系統。即可分析出導致故障出現的以下幾種情況：

1.靜壓管路有堵塞，此時首先將靜壓管路通過沉淀閥進行排泄雜物，如此做后進行靜壓試驗，復查氣壓高度指示，故障可排除。

2.如果1中故障未排除，此時使用全靜壓試驗器對靜壓管路進行氣密性檢查，如果氣密性差，然后找出漏氣點進行處理，故障可排除。

3.以上方法均無法排除故障，這時將氣壓高度表拆下來在效驗設備上進行效驗，可能氣壓高度表內機械故障，更換氣壓高度表，進行復查氣壓高度指示，故障可排除。

2.4故障現象：壓力式速度表指示跳變并且時有卡滯

氣壓速度表的工作原理可知，氣壓高度表是由動壓系統和靜壓系統共同作用來正常指示的。即可分析出導致故障出現的以下幾種情況：

1.動壓管路或靜壓管路由阻塞，此時會造成管路中的氣體流通不順暢，有可能造成壓力式速度表指示跳變并且時有卡滯，此時首先將靜壓管路通過沉淀閥進行排泄雜物，如此做后進行全壓試驗，若未排除再使用鼓風機對管路進行全面清理。將管路中雜物清除后，故障即可排除

2.壓力式速度表故障，此時將壓力式速度表拆下來在效驗設備上進行效驗，可能氣壓速度表內機械故障而造成跳指、卡滯，更換氣壓速度表，進行復查空速指示，故障可排除。

3.結束語

本文分析了全靜壓系統工作原理，對出現的故障，可能是線路問題或是成品問題的，一定要先檢查線路，不能怕麻煩。經驗很重要，但也要清楚分析、把握原理，不能人云亦云。用概率方法分析定位故障件，減少重復故障，節約成本。排故時一定要實事求是，謹慎認真，不能想當然。對出現的故障，可能是線路問題或是成品問題的，一定要先檢查線路再更換成品，切勿盲目更換成品以免造成新成品的再次相同故障出現。

參考文獻：

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