直升机环境控制系统应用现状分析

张浩涪 赵茗峰

摘 要：随着科技的不断进步，我国在直升机研究方面已经取得了巨大的进步，本文主要总结了在日常研究中比较常见到制冷系统以及制热系统，并对未来直升机的环境控制现状进行了一定的分析，通过研究发现，今后如果在直升机环境控制系统应用方面，在选择机器时，应当首先选择旋涡式压缩机以及电子膨胀阀等，以下是本次研究的基本内容。

关键词：直升机;控制系统;应用现状

与传统的固定翼飞机相比，直升机的飞行高度较低，并且在飞行的过程中速度较慢。与此同时直升机在环控系统设计的时候没有考虑到代偿的损失，所以在进行设计的时候要尽可能的降低系统的重量，并要提高系统的效率。本文主要通过对直升机环控系统的制冷系统制作系统进行了分析，并提出了一定的建警，为直升机的发展提供一定的借鉴作用。

1 直升机加热系统。根据目前的情况来看，常见的直升机加热系统主要有发动机引气直接供热，同时还有内部燃烧加热，废气加热垫加热等一系列加热的方式，不同的加热类型具有不同的作用，同时产生的热量也是具有一定差距的。

常见的加热系统有引器加热，内部燃烧加热，废气加热以及电加热。根据目前的状况来看，由于发动机以器加热技术是十分可靠的，并且已经有了广泛的应用，所以当前直升机加热系统一般都选择发动机引气直接加热的方式来进行加热。

2 直升机的制冷系统。

飞行器环境制冷系统主要包括两个类别，那就是空气循环系统和蒸发循环系统。

2.1 空气循环系统

目前被广泛采用的空气循环系统，主要是由于它的温度压力控制是比较高效的，设备的质量也比较轻。直升机在空气循环制冷系统中主要借鉴固定翼飞机的制冷系统的经验进行不断的完善，包括简单是升压式以及三轮是等三种形式。

它的工作重点就是发动机引气通过热交换器再利用冲压空气进行降温，进入涡轮以后最后降温送入座舱。它的缺点是需要引用的气压是比较高的。另一种是三轮式空气循环制冷系统。三轮式这种系统上的同一根轴上有涡轮压气机和风扇等三个轮子，所以被称为三轮式。这样的系统的优点就是提高了直升机地面停机和低速飞行的时候的制冷的效率，同时还能够提高能量的利用效率。

2.2 蒸发循环制冷系统。蒸发循环制冷系统在工作原理上主要就是热泵。他的意思就是把热从低温中提取出来，然后将它排到比较高的温度中去。它的优点就是性能系数是十分高的，同时在工作的过程中倒音比较低，所使用的组件也是比较小的。缺点就是制冷剂如果泄露的话会给大气带来严重的污染，同时它的系统质量也是比较大的，使用起来具有不变性。根据制冷剂的压缩的级数，可以将蒸发循环系统分为单级压缩与两级压缩两种类别。

2.2.1蒸汽压缩蒸发循环系统

图1属于单级压缩蒸发循环系统的原理图，该类系统在工作的时候，压缩机会抽取出蒸发器出口里的制冷剂的蒸汽，通过的特殊作用形成冷凝压力，最后送入到冷凝器中，通过一系列的循环进入节流机构进行膨胀，最后变成一种气液的混合物，这种混合物再次流入到蒸发器里，进行不断的吸热与蒸发，最后再回到压缩机中，完成这样一个循环的过程。

2.2.2两级压缩蒸发循环系统。如果冷凝的温度比较高的话，对应的压缩机增压是比较大的，这个时候就要使用两级压缩的方式来进行压缩，通过这样的方式来改善压缩机的工作条件，提高他的工作效率，从而才能提高整个系统的性能，图2属于两级压缩蒸发循环系统的工作原理图。

2.3直升机制冷系统的发展趋势

通过对两种制冷系统的分析与比较，很容易能够看出两种制冷系统的优缺点。从整个性能的角度出发是可以看出随着直升机电子设备的不断增多，以及附件制造工艺系统的不断优化方面的进步，如果要保证电子设备正常工作的话，就必须要不断地散发热量。同時工作人员对于直升机的座舱的舒适性的要求也不断的提高，所以传统的制冷循环系统已经不能够满足当前制冷的需要。但是蒸发循环系统的高效能却能够让制冷的能力不断地满足当前的需求。它也存在一定的缺点，比如系统的质量比较重，空气新鲜程度比较低，在工作的过程中只能制冷，不能提供加热的系统，制冷剂是有一定的危害的。所以在研究的过程中应该不断加深对于蒸发循环系统的研究，从而更好地为新型直升机研究奠定一定的基础。

参考文献

[1]崔利，薛浩.直升机环控系统对比与展望[J].装备环境工程，2009

[2]赵晓军，封卫忠，赵利利.蒸发循环制冷技术在航空器上的应用[J].中国科技信息，2015