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座艙壓力控制器的工作原理以及制度連接關(guān)系

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1座艙壓力控制器簡(jiǎn)介

1.1座艙壓力控制器概述

某型座艙壓力控制器屬于座艙壓力控制系統(tǒng)的核心部件之一。它根據(jù)飛機(jī)的環(huán)境壓力信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)精密計(jì)算，控制排氣活門的開(kāi)度，通過(guò)排氣活門的開(kāi)度控制座艙的絕對(duì)壓力，并使座艙壓力的變化率保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，以保證飛行中空勤人員或乘客的舒適條件和良好的工作能力。

1.2座艙壓力控制器工作原理

座艙壓力控制器是一個(gè)雙余度控制計(jì)算機(jī)，具有兩個(gè)自動(dòng)工作通道�？刂破髑懊姘灏惭b有大氣傳感器和座艙傳感器，它們分別采集大氣環(huán)境壓力和飛機(jī)座艙壓力，并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)送到控制器中，控制器根據(jù)設(shè)定的座艙壓力制度進(jìn)行分析計(jì)算和比對(duì)，生成數(shù)字控制指令。由D/A變換模塊，將數(shù)字控制指令變換成模擬的前指令信號(hào)，并與經(jīng)速率限制后生成的后指令反饋信號(hào)進(jìn)行比較，如果兩信號(hào)相等，相敏伺服放大電路無(wú)輸出，排氣活門開(kāi)度維持不變。當(dāng)飛機(jī)飛行高度發(fā)生變化后，前指令信號(hào)按設(shè)定的飛行座艙壓力曲線會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，指令誤差信號(hào)產(chǎn)生，后指令信號(hào)按要求的速率產(chǎn)生改變，與座艙壓力信號(hào)失去平衡，產(chǎn)生相應(yīng)活門位置誤差信號(hào)，經(jīng)放大后，相敏驅(qū)動(dòng)伺服放大電路產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)活門產(chǎn)生開(kāi)度改變，進(jìn)而使座艙壓力發(fā)生改變，最終達(dá)到座艙壓力信號(hào)與后指令信號(hào)達(dá)到新的平衡。如此反復(fù)調(diào)節(jié)，使整個(gè)飛行包線內(nèi)座艙壓力變化設(shè)定的壓力曲線和限定的速率不斷改變，從而保證機(jī)組人員和乘客不至于因座艙壓力變化產(chǎn)生不良反應(yīng)。同時(shí)，通過(guò)ARINC429通信協(xié)議將相關(guān)核心數(shù)據(jù)信息發(fā)送給上位機(jī)集中顯示。座艙壓力控制器原理框圖如圖I所示。

1.3座艙壓力控制器連接關(guān)系介紹

座艙壓力控制器與排氣活門、座艙安全活門構(gòu)成了飛機(jī)的座艙壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，共同完成飛機(jī)飛行時(shí)座艙壓力的調(diào)節(jié)和緊急情況下的安全泄壓，確保飛機(jī)飛行安全和人員的生命安全。

其連接關(guān)系框圖如圖2所示。其中:

座艙壓力控制器向EICAS系統(tǒng)提供ARINC429總線信號(hào)，供飛行員顯示。

向排氣活門提供電壓信號(hào)，使排氣活門能夠自動(dòng)開(kāi)閉，合理調(diào)節(jié)座艙內(nèi)壓力。

向故障燈提供故障信號(hào)，當(dāng)座艙壓力控制器出現(xiàn)故障時(shí)，控制器發(fā)出故障信號(hào)，故障燈根據(jù)故障內(nèi)容顯示不同顏色的故障信號(hào)。

調(diào)節(jié)旋鈕向座艙壓力控制器提供各種必要信號(hào)，包括自動(dòng)俘動(dòng)方式、備用/正常、氣密高度設(shè)定等。

2座艙壓力制度

飛機(jī)航行高度變化的同時(shí)，座艙所處環(huán)境會(huì)巨大變化，為了確保飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)安全，并且滿足人員的生理需求，就必須加強(qiáng)對(duì)飛機(jī)座艙壓力的調(diào)節(jié)度。座艙絕對(duì)壓力及余壓與高度的變化關(guān)系就稱為座艙壓力制度。只有滿足了座艙壓力制度曲線，飛機(jī)才是安全的，乘客才是舒適的。

本文設(shè)定仿真對(duì)象是普通民用客機(jī)，它采用的座艙壓力制度如圖3所示。