现代大型飞机环境控制系统关键技术研究

摘 要：随着时代的发展，科学技术的进步已经逐渐改变了人们的出行方式，相较于传统的铁路和水路交通，乘坐飞机出行能够在更短的时间内到达目的地，改变了传统的出行方式。目前，我国已经成为民用航空旅客运载量增长最快的区域之一，有数据表明，我国每年的航空运载量的递增速率在10%以上。因此，在这样的情况下，现代飞机的安全性已经成为了人们关注的焦点，对于大型飞机的环境控制系统的要求也是在不断提升。本文结合航空发动机的发展，在人们对于污染环境和系统安全寿命周期的关注的基础上，介绍我国大型飞机环境控制系统的关键技术，指出民用大型客机中环控系统关键技术的内涵。

关键词：大型飞机；环境控制系统；关键技术；建议

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.262

0 引言

随着时代的发展，尤其是在航空发动机技术发展，我国在航空飞机研究上已经取得了较大的进步，并且已经成为在世界上航空运载量增长最快的区域。当前的世界环境并不是和谐稳定的，还存在较多影响国家安全的不稳定因素，在这样的情况下，我国应该不断提升航空运载能力，为确保我国的国家安全做出相应的贡献。不仅如此，随着我国经济实力的不断增强，国民收入的稳步增加，人们在出行的过程中对机这种出行方式的选择频率也是在不断的上升，这样的情况下，我国应该针对于不同类型的大型飞机制定出更为详细的发展计划，在系统升级的基础上满足我国人们出行和安全的需要。

1 我国大型飞机类型概述

随着我国航空实力的不断增强，我国的大型飞机的类型也是在逐渐的增多，具体来说，可以划分成两个方面，一种是民用客机，另外一种是军用运输机。前者主要是应用于民事方面，后者主要是应用于战略部署和机动布防等方面。相对来说，民用大型飞机更强调与座舱环境的舒适程度，以及在运行过程中的舒适性，而对于大型军用运输机来说，在环境控制系统中，对于战术技术指标的实现有着更高的要求。因此，民用客机的热荷载在35KW以上，但是也控制在40KW以下，而军用大型运输机的热荷载能够达到50KW左右。民用客机在系统设计的过程中，其供气流量大致在5500kg/h到6500kg/h之间，而军用大型运输机的供气流量能够达到7500kg/h到8000kg/h左右。不仅如此，对于民用大型客机来说，如果有必要或者是采用多电式系统，其供气流量甚至是能够减少至3000kg/h左右。

2 现代大型飞机环境控制系统关键技术的内涵

无论是军用大型运输机还是民用大型客机，在环境控制系统设计的过程中最为重要的是保证可靠性程度高，并且具有较低的代偿损失。因此，针对于不同的大型飞机类型和终端用户的不同，在设计的过程中也是需要采用不同的研制路径和设计方案。针对于军用大型运输机来说，更多的是采用四发两级引气方式家两套升压式高压除水制冷系统，而民用大型客机则更具有多样性。因此，本文重点针对于民用大型客机进行研究，指出民用大型客机的环境控制系统的关键技术。

2.1 民用大型客机环境控制系统的发展

就目前民用大型客机的发展来说，更多的是采用系统多电式环境控制系统，主要的原因是能够实现发动机推重比的有效提高，还能够保证发动机的重量有效降低，提高飞机运行的可靠性。另外，采用这种环境控制系统还能够实现减少发动机污染物排放的目的，在一定程度上提高了民用大型飞机的性能。

2.2 民用大型客机座舱压力调节系统

对于民用大型客机来说，其座舱压力设计是其中的一个关键子系统。对于民用大型客机来说，在飞机环境控制系统调节中对于人员最为容易造成损失的就是座舱压力。伴随着飞机座舱压力调节研究的不断进步，已经逐步实现了从气动式向数字式座舱压力调节系统的转变。不仅是有效的改进了座舱压力的调节质量，还兼具较高的可靠性，实现了降低重量和提升推力回收功能。具体来说，其调节系统主要是由三个部分组成。首先，是电子式座舱压力控制设计系统，在这个系统在能够对于座舱压力的变化敏感识别，并根据飞机的运行状态，以及飞机起飞和着陆状态要求的不同，自动设计座舱压力，保证了民用大型客机在从起飞到着陆的稳定。其次，是座舱排气活门中采用电动式设计。采用这种设计有效的提升了控制座舱空气向舱外排放的速率，还能够实现舱内压力的有效调节。最后，执行机构与控制器之间的数字信号传递技术的使用，该技术能够保证电子信号的有效传输，对机的运行控制具有重要的作用。

2.3 民用大型客机环境系统控制优化方案

相对来说，随着经济一体化发展速度的不断加快，尤其是伴随着全球市场的形成，在民用大型客机环境控制系统中需要的构型也是随着发动机的发展有所不同。但是，相对于来说，其环境控制系统的方案多数是采用以下几种，一是采用电驱动压气机供气，并结合四轮式高压除水空气循环制冷系统；二是采用发动机低压供气的方式，并在环控系统中结合蒸汽循环；三是采用数字式座舱压力调节系统的方式，并且是配置综合空气管理系统进行相应的流量、压力以及温度等方面的控制、调节。

3 结论

S着时代的发展，一个国家工业水平的发展程度以及综合国力的发展状况可以用该大型飞机的研制作为表征。在这样的情况下，大型军事装备的独立对于国家的发展和安全具有重要的意义，应该不断提升自主研发大型运输机的能力，实现对于大型运输机环控系统的有效开发和设计。本文主要是针对于民用大型客机的环境控制系统进行研究，针对于其中的部分子系统进行介绍，对于我国来说，无论是民用大型客机，还是军用大型运输机，应该逐步提升我国独立研制的水平，采用多种国际先进的技术，实现系统代偿损失的降低，强调我国大型飞机研制的自主性。

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