CE525飞机增压系统及故障分析

陈霄阳

摘 要：飞机增压系统对于在指定高度飞行的飞机发挥着重要的作用，增压系统工作不正常可能对飞行员和乘客产生严重的安全隐患。通过对CE525飞机座舱系统的介绍、故障实例的分析及维护排故建议，为该机型的维护提供了一定的参考。

关键词：CE525;增压系统;故障分析

中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.06.094

CE525飞机作为学院的主力高级教练机机型，承担着重要的飞行训练任务。随着飞机使用时间的累积，部分老龄化问题也开始凸显。最近两年发生了幾起有关座舱增压系统的故障，引起了学院机务保障部门的重视。

1 座舱增压系统介绍

座舱压力控制系统是一个空气压力控制系统，主要是由一个数字式微处理器来调节的。流量为8ppm（0.06kg/sec）的温控引气持续不断地给座舱提供空气压力源，而座舱压力的保持则依赖于座舱高度控制器，人工活门以及外排活门。

Kollsman增压系统主要由以下4部分构成：

（1）数字式自动进程式控制器。

（2）一个主级外排活门。

（3）一个次级外排活门。

（4）人工拨动活门。

每一个外排活门都有一个独立的最大压差安全释压活门和一个最大座舱高度安全活门，装在主活门上的电磁阀使座舱高度控制器来回自由地在这两个活门之间切换。这两个活门共有的连接平衡了它们的外排气流。

增压系统所用的控制器均采用固态设计。分离式的显示屏提供了着陆场压力高度和座舱高度变化率的信息。该系统的维护和测试有助于提高飞机故障诊断的能力，它可以将故障信息与航线可更换件（LRU）对应起来。显示屏会在相应雷击电压时自动关暗屏幕以自我保护。气动外排活门取用23PSI整压后的引气，从而去调节座舱压力。当引气源或控制器失效时，各级外排活门也是可以人工地通过气动关断活门去控制。

1.1 主要部件

（1）外排活门。

CE525的座舱增压系统主要包含有两个外排活门，安装在飞机左侧后增压隔框。主外排活门有两个电磁阀与之相连，分别为上升电磁阀和下降电磁阀，另外还有真空换向阀组件和过滤器。主外排活门利用整压后的引气压力和真空来调节外排空气的流动，而真空喷射器排出到静止空气以形成真空。它是由一个增强氟硅橡胶隔膜构成，隔膜密封着一个相对气压腔室，以取代弹簧的作用。

（2）最大压差安全释压活门。

最大压差安全释压活门由两个腔室构成，用一个可动隔膜分隔着。一个腔室连同座舱压力;另一个腔室连通静压。当两个腔室压力差达到预设最大差值时，会使外排活门打开。这个活门的作用是为了避免座舱与外界压力差过大。

（3）最大座舱高度安全活门。

当座舱高度达到13000±1500英尺时，最大座舱高度安全活门使外排活门关闭，保证座舱高度不会超过最大值。

（4）真空喷射器组件。

只有主级外排活门安装有真空喷射器组件。它的作用是给下降电磁阀的操作提供压力源，并且产生真空给爬升电磁阀。真空喷射器组件中的换向阀决定了提供给下降电磁阀的压力来源。下降电磁阀在以下两种状态时工作：①自引气输入至静压差低于1.5PSI时;②自过滤后的座舱空气压差大于1.5PSI时。

1.2 控制及显示

（1）座舱高度快速下降开关。

这是一个应急开关，位于控制器旁边的操作板上，其作用是在飞行的任何时候人工降低座舱高度。原理是作用于主排气活门中的爬升电磁阀，从而使外排活门控制腔室的空气排出，以达到关闭外排活门的目的。

（2）人工拨动活门。

在电源系统失效或其他紧急情况时，人工拨动活门可以人工地控制座舱压力。人工拨动活门的工作前提是需要将操纵面板上的AUTO-MAN-UAL拨到MAN位，这样就可以关断控制器电磁阀的输出，这时外排活门就是靠人工拨动活门来控制了。

2 一起故障实例

2018年初，飞行学院一架CE525型飞机执行带飞训练任务时。起飞离地爬升过程中，管制员指挥上升标准气压4200 米，在高度6000 英尺左右，机长发现飞机未增压且座舱压力高度不断上升，机组检查飞机其余各项参数正常。机组立即向进近管制员申请停止上升、返场空中耗油，飞机停止上升前最高飞行高度8400 英尺。机组按照管制指令下降高度到5900 英尺，执行座舱增压控制器失效检查单，完成处置程序并耗油至最大着陆重量以下之后，安全落地，人、机安全。

经分析，座舱增压的气源来自于发动机引气，增压控制系统通过调节主、次放气活门的开度，保证座舱高度在合适的范围之内。本次故障首先通过线路分析和检查，排除了引气系统故障的可能性。通过对增压控制系统线路分析并结合机组的描述，可以初步判断为增压控制器内部发生了故障，导致放气活门开度较大，座舱高度持续上升，同时座舱内的热空气大量流出，造成座舱温度下降。座舱增压控制器内部故障具有偶发性，为保障后续飞行安全，更换了故障座舱增压控制器，并按工作单对座舱增压系统进行全面检查。

3 排故建议

座舱增压系统的故障排除可以参考维护手册的座舱增压测试工作判断参考表进行测试工作。从“外界高度”、“外界高度以上1000英尺”、“外界高度以下1000英尺”三个选择高度进行排查，根据控制板上的爬升指示灯、下降指示灯、通电指示灯、外排活门和电磁活门选择开关位置等参数，判断出座舱增压系统工作状态为正常、控制器误差还是控制器故障等。另外，飞行员在起飞前应按照检查单内容对座舱增压系统进行Exer模式测试，维护人员也因在飞机地面停场时对飞机进行地面维护测试工作，确保座舱增压系统正常。

4 总结

作为飞机维护人员，应该熟悉掌握所维护飞机的座舱增压系统原理，排故思路，并结合历史故障数据开展相应的预防性维护工作。确保飞机座舱增压系统工作正常，保障飞机的安全飞行。

参考文献

[1]CitationJet 525/525A Maintenance Training Materials[Z].

[2]杜近.浅析B737-300 机型增压系统[J].科技创新导报，2012，（01）.

[3]聂挺.Cessna525飞机培训教程（机械部分）[M] .成都：西南交通大学出版社，2013.