01.28 飛機駕駛艙有“特供”空氣嗎?


飛機駕駛艙有“特供”空氣嗎?


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01 B737NG駕駛艙:通常獲得100%的新空氣


飛機駕駛艙有“特供”空氣嗎?

這張圖片來自FCOM,展示了一架B737NG的空調氣路圖。在混合總管(mix manifold)的左側有一個T形管。我們考慮T形管3個分支的壓力,不難推斷出以下結論:

1、當僅使用左側空調組件(leftpack),駕駛艙能獲得100%的新空氣。飛機外部的空氣有可能進入左發、右發或APU而進入左側空調組件(取決於引氣隔離活門的位置,活門受控於面板上的isolationvalve電門)。發動機或APU將稀薄空氣變為高壓引氣,左側組件將引氣調製為適合於人體使用的空氣,供給駕駛艙。T形管的下側(左組件)壓力大於右側(混合總管),因此再循環系統未參與以上過程。

2、當僅使用右側空調組件(rightpack)或地面空調(ground preconditioned air),且再循環風扇(recirculation fans)在AUTO位時,駕駛艙獲得新舊混合的空氣。此時T形管的下側沒有供氣壓力,駕駛艙的供氣全部來自於混合總管。

3、當同時使用左側、右側組件,情況與T形管下側(左組件)、右側(混合總管)的供氣壓力有關。

  • 假如左右組件電門都設置了AUTO位,那麼左組件的供氣壓力勝出,駕駛艙獲得100%的新空氣;
  • 假如左右組件電門都設置了HIGH位,在空中,B737NG實際上抑制了再循環風扇;此時駕駛艙和客艙都獲得100%的新空氣。但這不是正常使用狀態。
  • 假如左組件設置AUTO、右組件使用HIGH,那麼駕駛艙有可能會獲得混合空氣。關於這一點,也許要在駕駛艙裡驗證一下。方法是:切換再循環風扇的電門位置,感受出風口的差別;如果有差別,證明混合空氣進入了駕駛艙。


詞彙辨析:組件


  • 空調組件(pack):實際上是Pneumatic Air Conditioning Kit的縮寫。在一般使用環境下,和air conditioner是同義詞。對於大多數飛機,它實際上只是一些密切關聯的部件的組合,而不是一個獨立的部件。由於沒有一個可以從飛機上分離的外殼來包容所有這些部件,空調組件在各類被稱為“組件”的物件中,應該是唯一無法被整體拆裝的。當然了,B787的電空調似乎是個例外,但它不適合叫做Pack,因為Pneumatic代表了傳統空調的原理,指的是“引氣的、氣源的”。
  • 混合組件(mixer unit):A320上的mix manifold(混合總管,B737NG的叫法)。作用是將3個主要來源(左組件、右組件、地面空調氣源)的“調製空氣”或“預調製空氣”(pre-conditioned air)混合起來。不同機型的混合組件實質上都是帶有分岔的管路,這些分岔有的只作為空氣入口,有的只作為空氣出口,有的可能是雙向的(取決於兩側的壓差,例如與前邊B737NG例子中T形管連接的、通向駕駛艙的出口)。一些中文版手冊也將mixer unit翻譯為“混合裝置”或“混合單元”。


02 新空氣與應急處置


儘管飛行員掌握大局,對某些異常情況卻似乎後知後覺,因而有時候十分需要其他崗位報告過來的信息。在B737NG的一次飛行中,乘務長報告客艙後部聞到了燒焦的氣味,在此之前,駕駛艙區域的飛行員對於空氣異常渾然不知。

飛行員於是試圖尋求QRH的方案,但是QRH 8.10 Smoke, Fire or Fumes幾乎“包羅萬象”,讓人頭大。好在飛行員很快意識到了駕駛艙使用“特供”空氣這一事實,他猜測客艙後部遭受了來自混合總管的汙染,而混合總管與再循環系統有關。

於是在實施QRH程序之前,他作出一個不過是“舉手之勞”的動作——關閉了右側再循環風扇。然後,在等待乘務長進一步報告的同時,按照QRH 8.10程序取出氧氣面罩,準備隨時佩戴。

幸運的是,乘務長很快再次報告:客艙後部現在氣味淡了。一分鐘後,氣味幾乎消失。落地以後,維修人員檢查發現:右側再循環風扇故障、部件有燒蝕;因此更換了風扇和臨近的HEPA氣濾。

飛機駕駛艙有“特供”空氣嗎?

▲ 方框中是右側再循環風扇,它的上游是HEPA氣濾,下游是混合總管。


03 新鮮空氣?新未必鮮


還是那位飛行員,成功處置了一起空中特情,使他受到嘉獎。但冬季飛往某些汙染嚴重的城市使他感到困擾:年歲增長以後,不知何時開始,他對空氣質量格外敏感。

在地面短停期間,假如待在無法提供地面空調的遠機位,必須使用APU來取暖。此時,左側組件提供的是未經過HEPA過濾的空氣。對於這位飛行員來說,“特供”的空氣此時反而有點兒嗆鼻子,因此還是隻使用右組件好了。再循環空氣是氧氣比例下降了的舊空氣,但是經過HEPA的過濾,其潔淨度經得起檢驗。機長不使用儀器,鼻子告訴他這樣是OK的。

並非每一架B737NG都有HEPA氣濾。有一些老飛機只有1個再循環風扇,僅用於客艙後部,並且允許不安裝HEPA氣濾。好在,市場在成長,那些老飛機將會逐漸退出客運。適航法規尚未跟進,但對於後起之秀A320,以及其後研發的空客全系列來說,2個再循環風扇是標準配置,每個風扇至少配置1個HEPA濾芯。


04 A320駕駛艙:新舊混合的“特供”空氣


A320的飛行員也有“特供”的空氣。

混合組件被相對獨立地分隔為左右兩個室(mixer chamber)。當兩側空調組件都被使用時,一個折流板(mixer flap)打開一個角度,從而使左室的空氣優先供給駕駛艙,其餘部分與右室的空氣混合、供給客艙。而當左組件關閉時,折流板調整角度,使右室的空氣繞過來之後也可以保障駕駛艙。

然而,無論是在左側還是右側,來自空調組件的新空氣,總是和來自客艙的再循環空氣混合之後,才能提供給駕駛艙或客艙。因此,在正常運行中,A320的飛行員的“特供”空氣總是混合了被HEPA過濾過的舊空氣。

飛機駕駛艙有“特供”空氣嗎?

▲ 相對而言,左側的舊空氣出口在上游,折流板在下游

2003年11月,空客公司為客戶提供了升級HEPA濾芯的供應商信息。原先的濾芯對於8微米顆粒有98%的過濾效率(通過重力法測得),而新版本對於最難攔截的0.3微米顆粒也有99.99%的過濾效率(通過鈉焰法測得)。

按照製造商維修方案MPD,A320更換HEPA濾芯的最低頻率是5000飛行小時或36個月(先到為準);B737NG更換HEPA濾芯的最低頻率是7500飛行小時。客戶化的維修方案允許有更高的更換頻率,而修改的維修方案由適航管理當局(也就是“局方”)予以批准。

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