CN104890879A - 一种基于双排气活门的利用座舱排气供航空电子设备通风冷却的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于双排气活门的利用座舱排气供航空电子设备通风冷却的方法，属于飞机环境控制技术领域。通过在飞机座舱安装座舱排气活门和设备冷却排气活门，座舱排气活门按照预先设定的座舱压力制度调节座舱压力，设备冷却排气活门按照预先设定压力制度调节设备入口压力或设备冷却排气活门出口压力，以保证有足够的座舱排气供电子设备通风冷却。
Description
技术领域
本发明属于飞机环境控制技术领域，涉及一种航空电子设备冷却的方法。
背景技术
利用座舱排气供航空电子设备通风冷却，其主要优点是：①不需要增加发动机引气且增加设备少，对飞机的性能代偿损失几乎为零②座舱排气温度相对稳定，一般不会出现水汽问题，适于冷却电子设备。
采取利用座舱排气直接对航空电子设备进行通风冷却的方法，即座舱空气直接从座舱排气活门流出，再经通风冷却管路及电子设备后，排至舱外。由于以上设备流阻的存在，势必会引起座舱余压升高。尤其是在低空高温和高空低温环境下，座舱排气体积流量大，容易导致座舱余压超过安全值，使得安全活门频繁开启，座舱压力波动过大，同时座舱余压升高也会造成环控系统制冷能力降低。
发明内容
本发明的目的是在不影响环控系统空调性能和座舱压力调节性能的条件下，提出一种基于双排气活门的利用座舱排气供航空电子设备通风冷却的方法。
本发明的技术方案是，通过在飞机座舱安装两套功能不同的排气活门，即座舱排气活门和设备冷却排气活门。座舱排气活门按照预先设定的座舱压力制度调节座舱压力。设备冷却排气活门按照预先设定压力制度调节设备入口压力或设备冷却排气活门出口压力，以保证有足够的座舱排气供电子设备通风冷却。
本发明提出一种新的座舱压力制度，该座舱压力制度共分为三个区域：低空余压区，绝对压力调节区和高空余压区。与其他座舱压力制度相比，其最大特点是增加了一个低空余压区，即飞机在低空余压区飞行时，座舱余压保持恒定，从而保证有符合要求流量的座舱空气进入电子设备。
本发明提出一种设备入口压力制度。由于电子设备一般功率比较稳定，对冷却空气的流量需求变化不大，而飞机由于外界环境在短时间内可以变化很大，座舱内排气量变化也较大，为保证为航空电子设备提供稳定的空气流量，本发明采取通过设备冷却排气活门按照预定的压力制度调节电子设备入口压力的方法，以保证在不同高度均有稳定的空气流量进入电子设备为其通风冷却。设备冷却入口压力按照设备入口压力制度进调节，该压力制度分为两个区域：自由通风区和绝对压力调节区。
本发明中的设备冷却排气活门根据航空电子设备冷却的需要，可具有延时开关功能，其主要作用是：①在电子设备不使用时，设备冷却排气活门关闭，避免由于外界温度过低使空气在电子设备内产生凝结水。②可以减少设备冷却排气活门开关对座舱压力制度的影响，避免压力波动过大。
本发明具有的优点：在保证飞机座舱压力调节功能的同时，又能够充分利用飞机座舱排气供航空电子设备冷却，飞机增重少，代偿损失小、占用飞机空间小、成本低、工作稳定可靠等特点，因此具有广泛的实用性。
附图说明
图1利用座舱排气供电子设备通风冷却原理图。
图2座舱压力制度和设备入口压力制度示意图。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合图1和图2详细阐明本发明。
如图1所示，飞机座舱7上安装座舱排气活门1和设备冷却排气活门2，座舱排气活门1可按照图2所示座舱压力制度9或10对座舱压力进行调节，共分为三个区域：起始段至h1高度为低空余压区，该区域座舱余压保持恒定；h1高度至h2高度为绝对压力调节区，该区域根据飞机特点可以采用座舱绝对压力保持不变（如座舱压力制度10)或座舱余压逐渐增大(如座舱压力制度9）等不同的控制方式；h2高度至飞机升限为高空余压区，该区域座舱余压保持恒定。座舱空气通过座舱排气活门直接排至机外或飞机设备舱。
设备冷却排气活门2可按照图2所示设备入口压力制度8对设备入口压力或排气活门出口进行调节，共分为两个区域，起始段至h1高度为自由通风区，该区域设备冷却排气活门完全打开，自由通风；h1高度至飞机升限为绝对压力调节区，该区域设备入口余压逐渐增大。通过这种方式可以使全部或部分的座舱空气经设备冷却排气活门2、通风冷却管路、与电子设备3进行热交换后排往机外。
座舱排气活门1的管路安装方式与传统座舱排气活门的安装方式相同，不再说明；设备冷却排气活门2的管路安装方式为座舱内置，设备冷却排气活门2上的三个接口通过导管分别连接控制器4，大气静压，冷却设备的入口或排气活门出口（如图1中管路5所示），以达到控制进入电子设备空气流量的目的。
连接设备冷却排气活门2和电子设备3的开关6为一延时开关，根据需要可同时或分别控制设备冷却排气活门2和电子设备3。即当电子设备工作时，设备冷却排气活门2缓慢打开，开始为电子设备提供冷空气。当电子设备关机时，设备冷却排气活门2缓慢关闭，停止为电子设备供气。避免对座舱压力造成冲击和波动。
Claims (5)
1.一种基于双排气活门的利用座舱排气供航空电子设备通风冷却的方法，其特征在于，通过在飞机座舱安装座舱排气活门和设备冷却排气活门，座舱排气活门按照预先设定的座舱压力制度调节座舱压力，设备冷却排气活门按照预先设定压力制度调节设备入口压力或设备冷却排气活门出口压力，以保证有足够的座舱排气供电子设备通风冷却。
2.根据权利要求1所述的基于双排气活门的利用座舱排气供航空电子设备通风冷却的方法，其特征在于，该座舱压力制度有三个区域：低空余压区，绝对压力调节区和高空余压区；与其他座舱压力制度相比，其最大特点是有一个低空余压区，即飞机在低空余压区飞行时，座舱余压保持恒定，从而保证有符合要求流量的座舱空气进入电子设备。
3.根据权利要求2所述的基于双排气活门的利用座舱排气供航空电子设备通风冷却的方法，其特征在于，座舱压力按照座舱压力制度进行调节，共分为三个区域：起始段至h1高度为低空余压区，该区域座舱余压保持恒定；h1高度至h2高度为绝对压力调节区，该区域根据飞机特点可以采用座舱绝对压力保持不变或座舱余压逐渐增大的控制方式；h2高度至飞机升限为高空余压区，该区域座舱余压保持恒定。
4.根据权利要求1所述的基于双排气活门的利用座舱排气供航空电子设备通风冷却的方法，其特征在于，设备冷却入口压力按照设备入口压力制度进行调节，共分为两个区域：起始段至h1高度为自由通风区；h1高度至飞机升限为绝对压力调节区。
5.根据权利要求1所述的基于双排气活门的利用座舱排气供航空电子设备通风冷却的方法，其特征在于，连接设备冷却排气活门和电子设备的开关为一延时开关，根据需要可同时或分别控制设备冷却排气活门和电子设备。
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