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)飛機的環(huán)境壓力信號，通過計算機精密計算，控制排氣活門的開度，通過排氣活門的開度控制座艙的絕對壓力，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雙余度控制計算機，具有兩個自動工作通道。控制器前面板安裝有大氣傳感器和座艙傳感器，它們分別采集大氣環(huán)境壓力和飛機座艙壓力，并轉(zhuǎn)換為電壓信號送到控制器中，控制器根據(jù)設(shè)定的座艙壓力制度進行分析計算和比對，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，并與經(jīng)速率限制后生成的后指令反饋信號進行比較，如果兩信號相等，相敏伺服放大電路無輸出，排氣活門開度維持不變。當飛機飛行高度發(fā)生變化后，前指令信號按設(shè)定的飛行座艙壓力曲線會發(fā)生相應(yīng)變化，指令誤差信號產(chǎn)生，后指令信號按要求的速率產(chǎn)生改變，與座艙壓力信號失去平衡，產(chǎn)生相應(yīng)活門位置誤差信號，經(jīng)放大后，相敏驅(qū)動伺服放大電路產(chǎn)生相應(yīng)輸出信號，驅(qū)動活門產(chǎn)生開度改變，進而使座艙壓力發(fā)生改變，最終達到座艙壓力信號與后指令信號達到新的平衡。如此反復(fù)調(diào)節(jié)，使整個飛行包線內(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，通過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)成了飛機的座艙壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，共同完成飛機飛行時座艙壓力的調(diào)節(jié)和緊急情況下的安全泄壓，確保飛機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，供飛行員顯示。

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

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

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

2座艙壓力制度

    飛機航行高度變化的同時，座艙所處環(huán)境會巨大變化，為了確保飛機整體結(jié)構(gòu)安全，并且滿足人員的生理需求，就必須加強對飛機座艙壓力的調(diào)節(jié)度。座艙絕對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，飛機才是安全的，乘客才是舒適的。

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

    從圖中可以看出，座艙壓力制度可分為3個階段:

    第1階段:在0^-A1m范圍內(nèi)，座艙壓力PC與大氣壓力Ph基本相等，座艙余壓△P (AP=Pc-Ph )比較小。

    第2階段:在A1 ^'A2 km范圍內(nèi)，隨著飛行高度的升高，座艙壓力尸。的減小速率變緩，△尸逐漸增至最大，此階段，排氣活門開度會依據(jù)座艙泄漏量及供氣量的變化由相應(yīng)結(jié)構(gòu)進行調(diào)節(jié)。

    第3階段:在A2^-A3 km范圍內(nèi)，座艙壓力PC和大氣壓力Ph都在繼續(xù)減小，但減小的幅度一致，故余壓△P保持一定。