飞机地面液冷车的设计与实现

2019-07-12赵振全

探索科学(学术版) 2019年4期

赵振全

沈阳航达机载设备有限公司辽宁沈阳 110000

前言

现在很多的军用飞机都有自己的内部环境控制系统,是自己设计并研发的,过去采用的是直接空冷方式,原理是内部的换热器将外部的冷空气进行处理,将处理后满足调价的冷空气传送到电子设备舱内备舱中。随着机载电子设备集成度的不断提高,一些军用飞机采用某种液体作为冷却剂,这种液体是特定的,就是将先这种液体用外面的冷空气冷却,然后用这种冷却后的液体将电子舱的热量进行吸收,但是当飞机不飞行时,内部的环境控制系统也就不会再工作了,这就需要将同样的液体利用地面支撑设备输送到飞机内部的液体冷却系统中,确保这个系统的正常运行。每个地方机场的环境气候都有差异,这就要求飞机液冷车对各种环境的适应能力强,确保参数的有效性,提高可靠性。机液冷车和飞机的高度不同,机液冷车比较低一点,它们大约相差9m,飞机机载液冷系统的管路比较窄且有点复杂,它的内阻也比较高,所以就要求液冷车提供冷却液的压力能够克服障碍,确保冷却液能够及时的运送到每个冷却单元。

1 产品功能

飞机降落后,机载液冷系统就停止了运行,这时就要使用液冷车对冷却液进行冷却,确保机载电子设备能够正常的运行。飞机液冷车是一种新型的地面保障设备,它用来将冷却液提供给飞机的液冷系统,这种冷却液满足飞机对温度、压力的要求,必须要对飞机液冷车的供液温度进行严格的把控,这样可以确保机载电子设备能够正常运行,也能够将其故障率降到最低,还可以延长机载电子设备的使用时间。

2 工作原理

机上液冷系统的液体泵将冷却液的压力增大,冷却液就会通过出液接口、回液胶管进入液冷车,然后到达风冷散热器,进行预降温,最后到达制冷系统,在制冷机组中就要实现完全降温,使用过滤器对降温后的冷却液过滤,使得它成为一种纯洁液体介质,并且这种介质有一定的温度和压力,再通过进液接口达到飞机中,进行工作。吸收电子设备舱中电气元件所放出来的热量,冷却液体变热后就又重复制冷的过程,实现电子设备舱降温的目的。

为了没有和飞机对接时机上液冷系统能够自己循环运行,就设置了一个自循环旁路,用来将冷却液进行清洁过滤,确保液体的清洁,在自循环的同时,也可以进行液体介质的预冷却,这样能够将工作的效率提高,也对系统的性能有一个保障,为了确保系统的正常运行,就不要让系统运行的设备出问题,就要对设备运行时供液参数实行监控,所以就在系统管路上安装几个仪器,比如流量计、温度传感器等。

3 结构组成

液冷车利用蒸气压缩进行制冷,可以为机上液冷系统提供液体介质,这些液体介质达到了所需的温度、压力等要求,液冷车的组成部分包括液体输送系统、制冷系统、操作控制系统和车体系统,下面就它们各自的组成及工作原理展开论述。

3.1 液体输送系统液体输送系统中有过滤器、流量计、连接管路、液体输送软管、连接接头等。

3.2 制冷系统制冷系统的组成包括全封闭涡旋压缩机、热力膨胀阀、干燥过滤器、蒸发器、冷凝器、排风机、排水阀、风冷散热器等等。

制冷系统是用蒸气压缩来进行制冷的,这种技术的优点较多,比如:比较成熟,效率较高等,制冷系统中使用R134a来做制冷剂,利用低压液态制冷剂在板式蒸发器内汽化吸热,降低它另一侧的冷却液温度,为连续制冷,汽化后的低压过热制冷剂气体,由制冷压缩机吸入并压缩后,在风冷冷凝器内等压冷凝为高压过冷液态,再节流降压为气液两相制冷剂进入板式蒸发器制冷。

3.3 操作控制系统操作控制系统,包括仪表板、微电脑、电磁阀、高低压控制器、软启动器、PID高精度调节仪表、过载保护器、中频静变电源和电缆等。

操作控制系统可对液体流量、压力和温度进行监控,这个系统安装了西门子PLC,用来对飞机各种设备产生的信息进行分析处理,这些设备包括传感器、报警器、按钮等,安装这个系统的优点是避免了人为因素对工作参数的随意调整,并且这个系统的操作也简单方便。它有保护装置、故障显示和报警装置,这些装置的设立确保了工作的安全展开,能够确保飞机在各种环境下的安全飞行。液冷车中还安装了电源插头,这些插头比较可靠,并且安全性好、绝缘性好,确保电源的安全使用。

3.4 车体系统液冷车的车体系统由金属板轧制成的,它的里面和外面都喷涂了塑料,它的密封板可独立的进行拆卸,密封板上的排孔用来进行散热,也有防雨的作用,底座可以进行移动,使用的轮胎是实心的,具有很好的弹性。液冷车的前轮加了可以转向的控制系统,有牵引、拖挂的作用,车上还有手动进行刹车的装置,在车的外面有用来进行吊装运输的吊钩。