座艙壓力控制器的工作原理以及制度連接關(guān)系

1.1座艙壓力控制器概述

    某型座艙壓力控制器屬于座艙壓力控制系統的核心部件之一。它根據飛機的環(huán)境壓力信號，通過(guò)計算機精密計算，控制排氣活門(mén)的開(kāi)度，通過(guò)排氣活門(mén)的開(kāi)度控制座艙的覺(jué)對壓力，并使座艙壓力的變化率保持在規定的范圍內，以保證飛行中空勤人員或乘客的舒適條件和良好的工作能力。

 

1.2座艙壓力控制器工作原理

    座艙壓力控制器是一個(gè)雙余度控制計算機，具有兩個(gè)自動(dòng)工作通道�？刂破髑懊姘灏惭b有大氣傳感器和座艙傳感器，它們分別采集大氣環(huán)境壓力和飛機座艙壓力，并轉換為電壓信號送到控制器中，控制器根據設定的座艙壓力制度進(jìn)行分析計算和比對，生成數字控制指令。由D/A變換模塊，將數字控制指令變換成模擬的前指令信號，并與經(jīng)速率限制后生成的后指令反饋信號進(jìn)行比較，如果兩信號相等，相敏伺服放大電路無(wú)輸出，排氣活門(mén)開(kāi)度維持不變。當飛機飛行高度發(fā)生變化后，前指令信號按設定的飛行座艙壓力曲線(xiàn)會(huì )發(fā)生相應變化，指令誤差信號產(chǎn)生，后指令信號按要求的速率產(chǎn)生改變，與座艙壓力信號失去平衡，產(chǎn)生相應活門(mén)位置誤差信號，經(jīng)放大后，相敏驅動(dòng)伺服放大電路產(chǎn)生相應輸出信號，驅動(dòng)活門(mén)產(chǎn)生開(kāi)度改變，進(jìn)而使座艙壓力發(fā)生改變，#終達到座艙壓力信號與后指令信號達到新的平衡。如此反復調節，使整個(gè)飛行包線(xiàn)內座艙壓力變化設定的壓力曲線(xiàn)和限定的速率不斷改變，從而保證機組人員和乘客不至于因座艙壓力變化產(chǎn)生不良反應。同時(shí)，通過(guò)ARINC429通信協(xié)議將相關(guān)核心數據信息發(fā)送給上位機集中顯示。座艙壓力控制器原理框圖如圖I所示。

1.3座艙壓力控制器連接關(guān)系介紹

    座艙壓力控制器與排氣活門(mén)、座艙安全活門(mén)構成了飛機的座艙壓力調節系統，共同完成飛機飛行時(shí)座艙壓力的調節和緊急情況下的安全泄壓，確保飛機飛行安全和人員的生命安全。

    其連接關(guān)系框圖如圖2所示。其中:

    座艙壓力控制器向EICAS系統提供ARINC429總線(xiàn)信號，供飛行員顯示。

    向排氣活門(mén)提供電壓信號，使排氣活門(mén)能夠自動(dòng)開(kāi)閉，合理調節座艙內壓力。

    向故障燈提供故障信號，當座艙壓力控制器出現故障時(shí)，控制器發(fā)出故障信號，故障燈根據故障內容顯示不同顏色的故障信號。

    調節旋鈕向座艙壓力控制器提供各種必要信號，包括自動(dòng)俘動(dòng)方式、備用/正常、氣密高度設定等。

2座艙壓力制度

    飛機航行高度變化的同時(shí)，座艙所處環(huán)境會(huì )巨大變化，為了確保飛機整體結構安全，并且滿(mǎn)足人員的生理需求，就必須加強對飛機座艙壓力的調節度。座艙覺(jué)對壓力及余壓與高度的變化關(guān)系就稱(chēng)為座艙壓力制度。只有滿(mǎn)足了座艙壓力制度曲線(xiàn)，飛機才是安全的，乘客才是舒適的。

    本文設定仿真對象是普通民用客機，它采用的座艙壓力制度如圖3所示。

    從圖中可以看出，座艙壓力制度可分為3個(gè)階段:

    第1階段:在0^-A1m范圍內，座艙壓力PC與大氣壓力Ph基本相等，座艙余壓△P (AP=Pc-Ph )比較小。

    第2階段:在A(yíng)1 ^'A2 km范圍內，隨著(zhù)飛行高度的升高，座艙壓力尸。的減小速率變緩，△尸逐漸增至#大，此階段，排氣活門(mén)開(kāi)度會(huì )依據座艙泄漏量及供氣量的變化由相應結構進(jìn)行調節。

    第3階段:在A(yíng)2^-A3 km范圍內，座艙壓力PC和大氣壓力Ph都在繼續減小，但減小的幅度一致，故余壓△P保持一定。