飞机空调系统概览

来源：滚动播报

（来源：中国航空报）

客机空调组件。

　　为了确保飞机客舱内的乘客舒适，飞机制造商设计了一套空调系统，无论飞机处于何种运行环境，都能持续供应新鲜且经过调节的空气。

　　在冬季或在高纬度的严寒国家，机组人员只需旋转驾驶舱顶板上的旋钮，即可将客舱温度调节至最高32℃。对于位于赤道附近且属于热带气候的国家，按照同样的程序，客舱温度最低可调节至16℃。当调节后的空气被密封在客舱内时，它会对飞机产生增压，使乘客在飞机高空飞行时感到舒适，并避免缺氧。高空飞行高度最高可达39000英尺（约11887米），大多数航空公司都倾向于在此飞行，因为此处的空气摩擦较小，可提高燃油效率。

　　许多人并不知道，喷气发动机的作用远不止产生推力来推动飞机前进。飞机和发动机制造商找到了一种利用流经发动机低压压缩机级的热空气的方法。他们通过安装一个管道，将气流引出，并将其作为主要的可呼吸空气来源，供应给客舱和驾驶舱。这被称为发动机引气。

　　这种设计提供了充足的空气来源，而不会增加飞机的重量。低压压缩机级是首选的引气源，因为它距离燃料与空气混合物点燃的燃烧室较远，可以避免过高温度的空气或富含燃料蒸汽的空气进入空调系统。

　　从发动机引出的热空气通过热交换器与低温冲压空气冷却，低温冲压空气通过位于飞机腹部外侧附近的冲压空气进气管进入。冲压空气是指与飞机飞行方向相反流动的环境空气。

　　这一热交换过程发生在热交换器内部。需要注意的是，这两个空气源并不直接接触。可以将其想象成普通的汽车散热器，但飞机使用的是冲压空气，而不是使用冷却液来冷却发动机引气。经过热交换后，转化后的高温冲压空气通过位于进气管后方仅几米处的冲压空气排气管排出。冲压空气的设计原理对飞机有利，因为它的供给量是无限的，不需要额外的部件来储存，并且可以减轻飞机的重量，最终节省燃油。

　　之后，温度降低的发动机引气会通过空气循环装置。该组件通过压缩机—涡轮设计降低压力，进一步降低空气温度。随后，显著降低温度的空气通过冷凝器去除空气中多余的水汽，然后被输送至混合室，再输送至客舱和驾驶舱。某些飞机在升级设计以运输活体动物时，还会向货舱输送调节空气。

　　驾驶舱空调的供气通过位于机长和副驾驶座椅上方的送风口进行，以最大限度地提高舒适度。客舱空调的供气分为两类。第一类是中央空调，它经常被误认为是“烟雾”，尤其是在起飞前，经常从客舱窗户上方的侧壁板飘出，它为整个客舱提供调节空气。第二类是独立空调，通过调节位于每个乘客座椅上方乘客服务单元（PSU）中的送风口来实现。

　　呼出的二氧化碳和最初吸入的残留氧气随后通过位于客舱地板旁侧壁板底部的排气管排出客舱，乘客不易看到该排气管。这一过程由一个名为再循环风扇的部件辅助完成，该部件将部分空气通过舷外阀吸入，然后排出飞机，剩余部分则通过高效空气微粒子过滤器进行循环利用。该过滤器可去除空气中99.99%的细菌和病毒，然后将其送入混合室，与来自热交换器的新风混合。这就是空调系统的整个运行周期。

　　然而，并非所有飞机都配备了空调系统。最大飞行高度限制在约10000~15000英尺（3048~4572米）的飞机通常不配备空调系统，因为在此高度的氧气量足以供健康人呼吸。

　　符合此设计原则的飞机通常是小型教练机，或体积相对较小的飞机，因此优先考虑节省空间而非舒适度。大型飞机的载客量和尺寸设计用于在更高的高度飞行，因此需要配备空调系统，以确保机组人员和乘客都能正常呼吸，并实现足够的飞机增压。

　　设计冗余对航空业至关重要。在这种情况下，如果一台发动机无法向空调机组提供发动机引气，另一台发动机可以通过允许发动机引气流过交叉供气阀来提供。

　　整个空调系统由两组相似的组件组成。每个组件彼此相似，当一个组件发生故障时，另一个组件可以接管相应的功能。每个空调系统组件至少应包含各自的发动机引气供应系统、冲压空气进气和排气系统、热交换器、温度传感器、空气循环机、冷凝器、再循环风扇和空气送风口。

　　（逸文）