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《我國大型飛機環(huán)境控制系統(tǒng)研制展望》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第1卷第1期2010年2月航李工程進展AI)VANCES1NAERONAUTlCALSCIENCEANDEN(;INEERINGV01.1N0.1Feb.2010文章編號:1674—8190(2010)01—021—04我國大型飛機環(huán)境控制系統(tǒng)研制展望黨曉民,成杰,林麗(中國航空工業(yè)集團公司第一飛機設(shè)計研究院,西安710089)DevelopmentoftheEnvironmentalControlSystemofChineseLargeAircraftDangXiaomin,ChengJie。Li
2、nLi(TheFirstAircraftInstitute,AviationIndustyCorporationofChina,Xi'an710089,China)摘要:根據(jù)我國大型飛機研制的任務(wù)需求,結(jié)合未來飛機環(huán)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,從氣源系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、高效大流量制冷系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、數(shù)字式座艙壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、綜合空氣管理系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)及防冰系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)等5個方面探討了適用于我國大型飛機環(huán)境控制系統(tǒng)的現(xiàn)實構(gòu)型和未來發(fā)展。關(guān)鍵詞:大型毪機;多電飛機;環(huán)境控制系統(tǒng);制冷系統(tǒng)中圖分類號:V211.7文獻標
3、識碼:AAbstract:Basedontherequirementsandneedsoflargeaircraftaswellasthetrendofaircraftenvironmentalcon—trolsystem,thedesignofpneumaticsystem,aircoolingsystemwithhighefficiency,digitalcabinpressurecon-trolsystem,anti—icesystemandintegratedsystemcontroltec
4、hnologyisintroducedrespectively.Furthermore。thearchitectureforChinalargeaircraftenvironmentalcontrolsystemisalsodiscussed.Keywords:largeaircraft;multi—electricaircraft;environmentalcontrolsystem;air-coolingsystem引言目前,“無發(fā)動機引氣”設(shè)計理念在一定程度上反映了未來飛機環(huán)境控制系統(tǒng)的發(fā)展方
5、向,尤其對以經(jīng)濟性為主要指標之一的民用飛機,如Boe—in9787采用全電式系統(tǒng)構(gòu)型。作為大型飛機的功能系統(tǒng)和高能耗系統(tǒng)——環(huán)境控制系統(tǒng)的發(fā)展必須與其服務(wù)對象的用途相適應(yīng),軍用運輸機環(huán)境控制系統(tǒng)強調(diào)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標的實現(xiàn),民用飛機則側(cè)重于座艙環(huán)境的舒適性、適航性和運行經(jīng)濟性,由此導致兩種型號飛機環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計余度和系統(tǒng)構(gòu)型有所側(cè)重。對我國而言,軍用運輸機環(huán)控系統(tǒng)的研制必須立足于已有航空工業(yè)的現(xiàn)有基礎(chǔ),民用飛機環(huán)控系統(tǒng)的研制可通過全球采購相關(guān)核心部件實現(xiàn)。本文討論我國大型飛機環(huán)境控制系統(tǒng)研制過程中應(yīng)著
6、重解決高可靠性低代償損失氣源系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、高效大流量空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)設(shè)計收稿日期:2010·01—08l修回日期:2010—02—07通訊作者:成杰.jchen90225@yahoo.corn.cn技術(shù)、高精度數(shù)字式座艙壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)和綜合空氣管理系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。1大型飛機環(huán)境控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)高可靠性和低代償損失永遠是飛機環(huán)境控制系統(tǒng)的衡量標準和設(shè)計目標。大型軍用運輸機目前只能采用常規(guī)的四發(fā)兩級引氣方式輔以兩套三輪升壓式高壓除水制冷系統(tǒng)的方案。而大型客機則必須順應(yīng)國際發(fā)動機的發(fā)展和系統(tǒng)多電化的趨
7、勢,既可使用發(fā)動機低壓級供氣與蒸發(fā)循環(huán)制冷技術(shù)匹配的系統(tǒng)構(gòu)型,亦可采用電驅(qū)動高增壓比壓氣機作為系統(tǒng)增壓源,輔以四輪式高壓除水組件的解決方案。但對于大型飛機,功能相同或相似的座艙壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和綜合空氣管理系統(tǒng)(即控制系統(tǒng))可基于同一技術(shù)。1.1適用于大型客機多電氣源系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)發(fā)動機推重比的提高,對環(huán)控系統(tǒng)的引氣量提出了嚴格的限制Ⅲ,特別是未來將要廣泛使用到民機的脈沖爆震發(fā)動機(在相同功率下,此類發(fā)動機重量更輕,可靠性更高,污染物排放減少到現(xiàn)有發(fā)航空工程進展第1卷動機的20%[2])不允許也不可能從發(fā)
8、動機引氣。系統(tǒng)多電化是大型客機環(huán)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。Boein9787全電式環(huán)境控制系統(tǒng)的發(fā)展已證明多電氣源系統(tǒng)的技術(shù)可行性。Boein9787Y系列飛機取消了發(fā)動機引氣系統(tǒng),采用了全新的“無發(fā)動機引氣”的設(shè)計理念,相對于常規(guī)系統(tǒng),運行的性能代償損失降低了30%,采用了在任何飛行狀態(tài)下可高效運轉(zhuǎn)的增壓比不低于6的高壓直流電機驅(qū)動的壓氣機,及其與短時高耗能的機翼電加熱除冰系統(tǒng)的匹配技術(shù)。電驅(qū)動壓氣機緊湊、高效、重量輕,核心技術(shù)是高轉(zhuǎn)速自潤滑軸承、高壓直流電源控制元件的