淺談模擬機增壓系統故障

2021-01-20 四大隊的圖書館

飛機所有階段工作過程中的座艙增壓控制是通過座艙壓力控制系統來完成的。座艙壓力控制系統包括兩個完全相同的自動控制器,通過設定自動(AUTO)或備用(ALTN)和人工(MAN)飛行員操縱方式可進行選擇。該系統使用由空調系統分配並提供的引氣。通過調節排氣活門和機外排氣活門來控制增壓和通風。


兩個釋壓活門限制壓差最大不超過9.1psi,以此提供安全釋壓。反向釋壓活門則防止外部大氣壓力超過內部座艙壓力。

在飛機最大核定升限41,000 英尺處,座艙高度通常由座艙壓力控制器按每級座艙高度近8,000 英尺比例進行級控。座艙壓力調節器以下述方式控制座艙高度:

·AUTO(自動)——自動增壓控制,正常工作方式,使用直流電機。

·ALTN(備用)——自動增壓控制,備用工作方式,使用直流電機。

·MAN(人工)——人工進行系統控制,使用直流電機。

大氣數據慣性基準組件(ADIRU)為兩個自動控制器提供了外界靜壓、氣壓修正高度、未修正高度及修正空速。ADIRU 還能接收來自機長和副駕駛氣壓表(BARO)參考選擇器上的氣壓修正。自動控制器還接收兩個失速管理計算機提供的油門位置和來自空/地傳感器的信號。


最大壓差 9.1PSI

起飛落地壓差 0.125PSI

正常升限座艙高度 8000FT

座艙高度警告喇叭響 10000FT

氧氣面罩自動放下座艙高度 14000FT

旅客氧氣量 12 分鐘(YC126-YW727),22 分鐘(YW727-YW731)

人工方式排氣活門全開時間 20 秒

巡航時壓差 28000FT以下        7.45PSI

28000——37000FT               7.8PSI

37000FT以上                   8.35PSI



大體上我們的增壓故障可劃分為急劇釋壓、自動增壓失效

首先發生急劇釋壓的原因多數是因機體破損、管道破裂、或艙門飛掉或打開、爆炸或武器射擊等所造成,急劇釋壓現象很明顯包括聲音、駕駛艙的音響等警告,其具體現象表現為:

1. 機艙升降率迅速上升;

2. 機艙高度迅速上升;

3. 身體感到膨脹,有壓耳疼痛;

4. 如果飛機結構損壞,可能出現強烈抖動;

5. 冷空氣湧入客艙,溫度驟然降低;

6. 很強的氣流聲,並產生霧狀空氣;

7. 當機艙高度超過 10000FT,機艙警告喇叭響;

8. 機艙高度 14000FT,氧氣面罩自動脫落;

其處置方法在《非正常程序指南》和《QRH》中已經寫的很清楚了,在此就不詳細闡述了。



但是我們在處置的時候仍要有以下幾點需要注意:


1.緊急下降目的是要飛機在最短時間下降到安全高度,並儘可能減少旅客的不舒適感。不要慌亂,應有條不紊地進行。

2.緊急下降過程中機組成員之間要不斷的交流,以便及時發現因缺氧而出現的失能。

3.儘可能保持不要偏離航線右側安全寬度,平行航線飛行。如需要偏離航線超出安全距離,應儘早通知ATC,並使用高空圖網格最低安全高度。

4.當存在天氣時,打開雷達做好繞飛計劃,並報告ATC(現在要求全程開啟氣象雷達,對於天氣肯定能早發現,早決斷)。

5.儘量使用自動駕駛和自動油門。

6.起始下降時可以先粗略調定航向和高度窗,並在條件允許時,儘快調定正確值。

7.對於起落架的使用,通常我們在緊急下降時起落架都處於收上狀態。然而,當對結構的完

整性持有懷疑並且必須限制速度時,放出起落架會提供一個滿意的下降率。如果在下降過程中使用了起落架,遵守起落架標牌速度。


1.DC 電源失效

2.控制器故障

3.外流活門控制故障

4.壓差>8.75PSI*

5.壓差變化>正負 2000FPM

6.座艙高度>15800FT


這種控制情況主要是指座艙主排氣活門的控制故障,飛機通過調整座艙的排氣流速控制增壓,而主排氣活門故障有三種可能:控制器故障直流馬達故障主排氣活門卡阻

控制器故障和直流馬達故障,可以通過切換備用控制方式來解決。

排氣活門機械卡阻,機組只能通過下降至安全高度一下來維持座艙的氣壓。如果故障發生時存在結冰條件,脫離結冰區後主排氣活門有可能恢復控制。

增壓系統有三種控制方式:AUTO、ALTN和MAN。當前方式失效後,機組應當按次序切換至其他方式。



AUTO控制器失效後,ALTN控制器會自動接手增壓控制。如果ALTN控制正常,增壓面板上AUTO FAIL燈和ALTN燈會同時亮,FLT ALT和LAND ALT窗口顯示正常。


如圖:


將增壓方式選擇器置於ALTN位後,AUTO FAIL燈熄滅,ALTN燈保持亮。


如圖:

增壓方式選擇器在ALTN位時,如果負責ALTN方式的控制器也失效,ALTN燈熄滅,AUTO FAIL警告燈會再次點亮並觸發主警戒燈亮。兩部增壓控制器都失效時,增壓面板的FLT ALT和LAND ALT窗會顯示為虛線。


如圖:


不論增壓方式選擇器在AUTO 還是ALTN位,只要兩部增壓控制器都失效增壓面板的FLT ALT和LAND ALT窗都會顯示為虛線。在確認兩個自動控制器都失效後,我們應當切換至MAN位人工控制增壓。人工控制增壓,座艙升降率應當控制在500-1000ft/min為宜,最大不應超過1500ft/min。(在訓練中教員有時會設置人工控制增壓時活門卡在500ft/min,此時第一下調整增壓活門時活門迅速作動,使指示位置指示在500ft/min,此時我們會誤以為人工方式可控,導致科目做錯了,所以我們在操縱這個活門的時候一定要遵循少量多次的原則,判斷好故障)。


緩慢釋壓通常是指釋壓速率較慢,不足以觸發AUTO FAIL故障燈,在觸發座艙高度警告前沒有其他直觀提示的釋壓故障。


如出現下列任何一種情況都會導致琥珀色AUTO FAIL 燈亮:


1.DC 電源失效

2.控制器故障

3.排氣活門控制故障

4.壓差過大(>8.75psi)

5.座艙壓力變化率過大(+/-2000 ft/min)

6.座艙高度高(超過15,800 FT)

7.如控制器未恰當反應


增壓面板的AUTO FAIL故障燈的觸發條件,涵蓋了絕大多數的增壓異常情況。但對於座艙升降率小於2000ft/min的緩慢釋壓,AUTO FAIL燈無法提供及時的故障警告。


對於自動失效燈不亮的情況我們如何來判斷飛機是否處於慢釋壓狀態太呢?方法有很多,但標準只有一個——座艙能否形成升降率(至少500ft/min)。


1.座艙升降率,可能短時出現100-200ft/min的上升率消除地面預增壓,但絕對不會長時間維持大上升率。

2.座艙高度,座艙高度一般由座艙壓力控制器按升降率來控制,在飛機最大批准的升限41000 英尺座艙高度可達8000 英尺。在增壓自動方式下,座艙高度的上限是8000英尺。

3.增壓面板的定期巡視,我們的SOP規定「10000FT」「檢查」我們檢查什麼,就是要檢查上面三個內容,以及時發現我們是否處於慢釋壓狀態(個人覺得我們在每30分鐘左右記錄油量的時候其實也可以順便檢查一下這三個數據,養成良好的飛行習慣可以已讓我們受用終身)。

4.對比座艙高度對照表,假如我們因各種外界因素而忘記檢查增壓面板,我們也可以在任何時間通過檢查座艙高度對照表來檢查,這種方式更加直觀、快速。

比如我們的巡航高度度9800 米,那麼我們對應的座艙高度就應該是7000FT左右,如果不在這個範圍,那麼我們的增壓肯定是有問題的。


緩慢釋壓處置:


我們只有在確認增壓和空調面板形態正確,排除其他故障或故障組合的情況下,才可以考慮

按「非計劃的增壓變化」處置,如果發現故障較早,高度尚低,沒有緊迫的時間壓力。可以選擇執行《自動失效或非計劃的增壓變化檢查單》進行處置。


1.越障

不是所有的空域都可以下降至10000英尺。如果決定下降高度,不論是緊急下降還是快速下降,都必須高度關注地形的限制。

2.燃油計劃的調整

飛機下降至低高度後,後續飛行的耗油會大為增加。需要評估剩餘油量是否滿足繼續飛往目的地機場,以及可能的備降耗油需求。如果油量緊張,則應考慮在最近合適機場著陸。

3.串氣兒

「串氣」常見於多重故障影響的情況。「串氣」的前提是,不能觸發其他影響飛行安全的額外後果。例如,「左引氣跳開+右組件跳開」故障,使用右引氣為左組件供氣維持增壓,是完全沒有問題的。(但是這種程序是在手冊中沒有的,所以使用的時候需要謹慎評估,確保不會因其他情況或程序錯誤導致情況更糟)

4.低空壓差恢復

與快速釋壓不同,緩慢釋壓的空氣外洩速率較慢。在《自動失效或非計劃的增壓變化》檢查單中,要求機組在起落航線高度將外流活門全開。但檢查單中的操作有些粗猛,可能導致座艙高度劇烈的變化。如果緩慢釋壓確定是由於機體破損(包括艙門故障)導致的,應當考慮在安全的高度將外流活門全開,防止機艙壓差擴大破損。在人工控制增壓時操作一定要柔和,使用「點射」的方式操作活門電門,否則極易造成機組及旅客受傷。若在落地前沒有平衡好內外壓差也會產生落地開不開門或者壓力過大一接地門瞬間爆開的情況。

5.進場下降率控制

如果機艙已經處於內外完全通氣的狀態,則座艙升降率會與飛行下降率相同。機組應當在後續飛行中控制下降率,避免機上人員受傷。


以上內容來自《FCOM》《QRH》《SMG》《SOP》《非正常程序指南》等相關資料,十分感謝袁總的耐心指導。

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