CN105292492A - 一种座舱压力调节器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种座舱压力调节器，包括座舱排气活门，低空余压控制机构，绝对压力控制机构，高空余压控制机构和三通转换开关。绝对压力控制机构，高空余压控制机构直接或间接地与三通转换开关相连，三通转换开关直接或间接地与座舱排气活门相连，低空余压控制机构设于三通转换开关之前或之后，或者低空余压控制机构设于绝对压力控制机构之后。本发明通过低空余压控制机构实现了座舱压力调节器对座舱低空余压控制功能。

Description

一种座舱压力调节器

技术领域

本发明属于飞机座舱压力控制技术领域，涉及一种具有低空和高空双余压功能的座舱压力调节器。

背景技术

某型飞机预利用座舱空气供航电设备通风冷却，但飞机在低空时，座舱压力处于自由通风区，座舱内外压力基本相等，没有足够的余压使满足流量要求的座舱空气进入航电设备，而目前所用的座舱压力调节器均不具备该功能，因此，需要发明一种新的座舱压力调节器来解决该问题。

发明内容

为解决上述问题，保证飞机在低空飞行时，座舱具有保持余压恒定的能力，从而为实现将座舱空气供入航电设备进行通风冷却的功能提供前提条件，本发明提供了一种座舱压力调节器。

本发明通过下述技术方案来实现。本发明的座舱压力调节器包括座舱排气活门，低空余压控制机构，绝对压力控制机构，高空余压控制机构和三通转换开关。所述低空余压控制机构、绝对压力控制机构和高空余压控制机构上均有一个静压孔，用来感受大气静压Ph。它们之间的连接方式有以下三个方案：

方案1：

如图1所示，所述座舱排气活门的控制腔出气口通过管路与所述低空余压控制机构进口相连，所述低空余压控制机构出口通过管路与所述三通开关进口相连，所述三通转换开关两个出口通过管路分别与所述绝对压力控制机构和所述高空余压控制机构的进口相连，所述绝对压力控制机构和所述高空余压控制机构的出口与大气连通。

方案2：

所述座舱排气活门的控制腔出气口通过管路与所述三通开关进口相连，所述三通转换开关两个出口通过管路分别与所述低空余压控制机构和所述高空余压控制机构的进口相连，所述高空余压控制机构的出口与大气连通。所述低空余压控制机构出口与所述绝对压力控制机构入口相连，所述绝对压力控制机构出口与大气连通。

方案3：

所述座舱排气活门的控制腔出气口通过管路与所述三通开关进口相连，所述三通转换开关两个出口通过管路分别与所述绝对压力控制机构和所述高空余压控制机构的进口相连，所述高空余压控制机构的出口与大气连通，所述绝对压力控制机构出口和所述低空余压控制机构入口相连，所述低空余压控制机构出口与大气连通。

本发明具有的优点：(1)可以实现座舱低空余压的功能，为航电设备利用座舱排气进行通风冷却提供了一个前提条件。(2)本发明的座舱压力调节器各组成部分均可采用现有技术设计制造，可行性好。(3)对于需要增加低空余压功能的改型飞机，可以采用方案1，在座舱排气活门和座舱压力控制器之间增加一个低空余压控制机构，对原座舱压力调节器改动少，工作量小，成本低，周期短。

附图说明

图1本发明的座舱压力调节器。

图2本发明可以实现的座舱压力制度。

图3为第二个实施例的示意图。

图4为第三个实施例的示意图。

附图标记说明：

Ⅰ-座舱排气活门；Ⅱ-绝对压力控制机构；Ⅲ-高空余压控制机构；Ⅳ-三通转换开关；Ⅴ-低空余压控制机构；

1-膜片；2-膜片；3-定径孔；4-活门弹簧；5-活门；6-支撑盘；7-活门；8-活门；9-膜片；10-膜片；11-真空波纹管；12-余压弹簧；13-绝对压力弹簧；14-活门；15-膜片；16-余压大弹簧；17-余压小弹簧。

具体实施方式

参见图1，图2，图3，图4

在现有技术条件下，一般将高空余压控制机构和绝对压力控制机构以及三通转换开关Ⅳ集成为一个装置：座舱压力控制器。即座舱压力调节器由座舱排气活门和座舱压力控制器组成。如图1所示，为实现座舱压力调节器对座舱低空余压控制功能，根据现有技术，在座舱压力控制器与座舱排气活门之间增加一个低空余压控制机构，其工作原理如下：

当座舱开始供气，座舱压力调节器正常工作时，座舱内空气通过排气活门(Ⅰ)上的定径孔(3)进入控制腔A，通过A腔上的出口经管路进入低空余压控制机构(Ⅴ)，再经三通转换开关Ⅳ后经由绝对压力控制机构(Ⅱ)或高空余压控制机构(Ⅲ)随高度自动调节控制腔A流向大气的排气量，使控制腔A按预定的压力规律变化，控制腔A的压力又控制排气活门的开启量，从而保证座舱压力符合压力制度的要求。因此，控制腔A中的压力PA的大小是由相应控制机构的活门开度决定的，由于PA得到控制并且小于座舱压力Pc，所以活门(5)就在(Pc-PA)的主要作用下，克服弹簧(4)的预紧力而打开，座舱空气由此排入大气。在正常工作情况下，活门(5)始终是打开的，座舱压力调节器通过调节活门(5)的开度来调节座舱余压的。

飞机在低空0～2000米飞行时，由于作用在高空余压控制机构(Ⅲ)膜片(10)上的压差力远小于弹簧(12)的预紧力，因此，活门(8)一直处于关闭状态，即高空余压控制机构(Ⅲ)在低空0～2000米对座舱压力不起调节作用。绝对压力控制机构(Ⅱ)的活门(7)一开始处于全开状态。随着飞行高度H逐渐升高，大气压力Ph逐渐下降，真空波纹管(11)逐渐膨胀，但在高度升至2000米之前，真空波纹管(11)的膨胀还不能使活门(7)对座舱压力进行调节，即绝对压力控制机构(Ⅱ)在低空0～2000米时对座舱压力也不起调节作用。低空余压控制机构的活门(14)一开始在弹簧(16)和(17)预压缩力的作用下处于关闭状态，当(PA-Ph)增大到可以使作用在膜片(15)上的压差力大于弹簧(16)和(17)的预压缩力时，活门(14)打开，这时，当飞行高度继续升高时，Ph则继续下降，若(PA-Ph)增大，则会使活门(14)的开度增大，座舱排气流量增大，因此又使PA减小，其结果使得(PA-Ph)保持不变，，座舱余压ΔP1因此也不变。由此可以看出，飞机在0～2000米飞行时，座舱余压ΔP1可以始终保持不变。

当飞机高度超过2000m时，绝对压力控制机构(Ⅱ)开始起调节作用，使得低空余压控制机构(Ⅴ)出口压力增加，从而使得PA增加，而随着高度的增加，Ph还在减小，此时(PA-Ph)已经大到使活门(14)全开，活门(14)失去调节能力，飞机座舱压力开始进入绝对压力调节区域。

飞机在绝对压力调节区域和高空余压区域的工作原理与现有技术相同，不再敖述。

如图2所示，为本发明的座舱压力调节器可实现的一种座舱压力制度，该座舱压力制度共分为三个区域：

(1)0～h1(h1为2000米至2500米)为低空余压区，该区域保持座舱余压为ΔP1。

(2)h1～h2(h2为9000米至11000米)为绝对压力调节区，该区域座舱余压逐渐增大，直至ΔP2。

(3)h2至飞机升限高度为高空余压区，该区域保持座舱余压为ΔP2。

图3为本发明的另一个实施例，将低空余压控制机构(Ⅴ)连接在绝对压力控制机构(Ⅱ)与三通转换开关(Ⅳ)之间，能够达到与实施例一同样的效果。

图4为本发明的另一个实施例，将低空余压控制机构(Ⅴ)连接在绝对压力控制机构(Ⅱ)之后，能够达到与实施例一同样的效果。

以上所述实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种座舱压力调节器，包括座舱排气活门，低空余压控制机构，绝对压力控制机构，高空余压控制机构和三通转换开关，其特征在于，所述座舱排气活门的控制腔出气口通过管路与所述低空余压控制机构进口相连，所述低空余压控制机构出口通过管路与所述三通开关进口相连，所述三通转换开关两个出口通过管路分别与所述绝对压力控制机构和所述高空余压控制机构的进口相连，所述绝对压力控制机构和所述高空余压控制机构的出口与大气连通。

2.一种座舱压力调节器，包括座舱排气活门，低空余压控制机构，绝对压力控制机构，高空余压控制机构和三通转换开关，其特征在于，所述座舱排气活门的控制腔出气口通过管路与所述三通开关进口相连，所述三通转换开关两个出口通过管路分别与所述低空余压控制机构和所述高空余压控制机构的进口相连，所述高空余压控制机构的出口与大气连通，所述低空余压控制机构出口与所述绝对压力控制机构入口相连，所述绝对压力控制机构出口与大气连通。

3.一种座舱压力调节器，包括座舱排气活门，低空余压控制机构，绝对压力控制机构，高空余压控制机构和三通转换开关，其特征在于，所述座舱排气活门的控制腔出气口通过管路与所述三通开关进口相连，所述三通转换开关两个出口通过管路分别与所述绝对压力控制机构和所述高空余压控制机构的进口相连，所述高空余压控制机构的出口与大气连通，所述绝对压力控制机构出口和所述低空余压控制机构入口相连，所述低空余压控制机构出口与大气连通。