波音737NG飞机空调制冷系统的维护与管理

沈嘉健

摘要：随着经济的发展，人们生活水平不断提升，对于出行的要求也越来越高，以往汽车火车等速度较慢的出行方式已经满足不了人们的需要，人们倾向于更加方便快捷的出行方式—飞机。人们对于飞行的需求增长促进了航空公司的快速发展，越来越多的先进客机接二连三地被研发出来，其中波音737飞机就是波音公司一款性能非常好的机型。然而飞机的安全飞行离不开对其的维护保养，本文针对波音737NG飞机空调制冷系统的维护展开分析，以期对相关工作人员的维护保养工作有所帮助。

关键词：播音737NG飞机；空调；制冷系统；维护与控制

飞机在高空飞行时外部气压很低，而机舱内部又要维持一个标准大气压，所以必须对外界的低压空气进行加压，然后通过空调系统进行温度的升降处理，最终进入机舱。飞机体量巨大，发热量也很大，对空调制冷系统的要求就相应提高，如果制冷系统达不到要求，则有可能直接导致飞机不能正常飞行。本文就如何更好地维护和管理飞机的空调制冷系统加以讨论，并结合波音737NG飞机的实际维护经验，给出了空气循环机、热交换器等制冷系统核心部件的维护和管控措施。

1空调制冷系统原理

波音737NG飞机的制冷系统的工作原理是三段式的循环制冷系统。首先，机舱内的气体是从发动机所需要的压缩气体中取得的，这时的气体温度很高，压力很大，必须进入热交换器对其进行初步冷却，然后气体经过ACM系统，该系统通过涡轮膨胀做功来降低气压，同时降低气体的温度，接着进行除水，最后进入空调分配系统，再由各个通风口吹入机舱。所以影响空调制冷系统的主要部件就是热交换器和ACM系统，其中热交换器控制着ACM压气机进口气體的温度和压强，ACM则直接影响最终流向机舱的气体温度和压强。

我国的环境污染较为严重，各种粉尘在空中飘散，这些粉尘很容易进入空调系统，从而影响热交换器和ACM的正常工作，导致这些部件的故障频发。此外，空气压缩系统、除水系统、冷凝系统等其他部件也会严重影响着空调的制冷性能。

2热交换器和ACM的维护与管控

2.1热交换器

（1）部件功能与原理

热交换器一般是由铝制成，而且将气路做成板状，这样一是可以更多地布置气路便于气体热量的交换，二是节约空间。气路分为热路和冷路，从发动机的压缩气体中引入高压热气，经由层式散热片将气体中的热量快速散发到空气中，然后再从引气出口流出。

热交换器是气体散热的重要一步，如果热交换器上有灰尘、毛絮等覆盖物，则会影响气体的流通速度，对气体的散热效果也不好，那么降温任务就全部由ACM来完成，ACM负荷会急剧增大，寿命将会急剧缩减。

（2）热交换器主要清洗方式

为了保证热交换器能够正常工作，维护人员要经常对其进行清洗。清洗的方式有在翼水洗、在翼吹洗和离位清洗。飞机正常工作时，只对热交换器进行在翼吹洗和水洗。在翼水洗只能清洗冷路，而且清洗效果不太好，很多灰尘遇水会粘连在管路中，不仅没有清理干净，反而更容易沾染灰尘。在翼吹洗采用压缩空气或氮气吹除管道的覆盖物，只能清洗冷路，但它是目前采用最多的清洗方式。离位清洗只有在飞机需要进厂维修时才会进行，这时把热交换器拆卸下来，对其进行全方位的清洗，这种清洗方式不仅可以清洗冷路，也可以清洗热路。

（3）热交换器的管控

航线所经过的地区不同，对热交换器的管控也不同。中国地域辽阔，南北气候差异很大，南方多降雨，空气湿度大；北方气候干燥，空气中灰尘较多，而且空气污染较为严重，冬季多雾霾。航空公司应该根据航班所经过地区的气候特点，结合气象部门的专业数据，有针对性地建立适当的管控细则。

以中国联合航空有限公司北京基地为例，规定一年至少更换两次热交换器，上一次更换的热交换器在使用超过6000FH后需要定期翻修，确保其性能完善；每年的4～9月，每隔七天就要对热交换器进行在翼吹洗，如果期间经历了大雨天，则2～3天内就要进行一次在翼吹洗；通过清洗前后空调制冷数据的对比，就可以知道热交换器的性能如何，对于性能下降严重的热交换器要及时更换。

2.2 ACM

ACM是一个三级离心式空气轴承循环机。风扇叶片风蚀、压气机断裂和壳体磨穿是ACM几种主要的损伤形式。

对于ACM的维修，波音公司并没有给出准确建议说明，但根据对ACM的实际维修经验，给出以下维护建议。

（1）定期检查热交换器，一旦性能下降要及时进行清洗，性能严重下降的要及时更换，以免造成ACM负载过高。

（2）在飞机滑行时要尽可能多的使用地面空调系统，减少ACM的使用，同时也减少了地面空气中的杂质进入飞机的空调系统。据统计，欧美航空公司飞机ACM寿命长的主要原因就是广泛使用地面空调。

（3）定期检查ACM风扇叶片的尺寸，测量风扇启动时的力矩大小，从而监控ACM风扇叶片损伤情况，保证ACM风扇正常运转。

3空调制冷系统性能参数监控

对于波音737NG飞机空调系统的维护，要对其制冷数据进行时时监控，设备性能的好坏可以通过相关参数很直观的显示出来。一旦某项参数异常要能够迅速找出对应损伤的设备，并且及时的进行维修处理。对于空调制冷系统的数据采集一般包括对驾驶舱、空调舱以及ACMS数据的采集。通过多方面的数据分析来建立一个完整的数据监测系统，确保整个系统的安全运行。

4结束语

波音737NG飞机空调制冷系统部件众多，整个系统的性能会由于一个或多个部件的功能衰退而降低，而且部件功能的丧失往往都需要达到一定的临界点才会显现出来。所以要对整个系统进行严密的监控，制定严格的维修管理计划，在零件到达损坏极限之前就进行维修或者更换。此外，航空公司可以选择合理的飞机空调系统的性能监控方案，优化维修管控，这样可以极大减少空调系统的故障发生频率，提升运营品质。

参考文献：

[1]薛善坤， 李佳， 邓奎.浅谈波音737NG 飞机空调制冷系统的维护与管控[J].航空维修与工程， 2016（3）：59-61.

[2]李国峰.浅析波音737NG飞机液压油污染空调系统故障及其预防[J].航空维修与工程， 2013（5）：78-80.

[3]张金振.浅谈波音737NG飞机空调制冷系统的维护与管控[J].中国科技纵横， 2017（8）.endprint