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混合通风与空调联合运行系统在登机桥

的应用

摘要：本文运用CFD技术、物理和数学建模，对客桥空间混合通风空调的环

境控制和联合运行进行了比较分析。在保证热空间气候的前提下，缩短了空降桥

过渡室内空调的开放时间，并提出了一种改进空降器运行模式、实现节能减排的

新型机载桥式空调控制策略。

关键词：登机桥；数值模拟；混合通风；联合运行；节能运行；舒适性

引言

民机维修理论从定时翻修发展到以可靠性为中心的维修、先进的视情维修以

及预测维修。目前，在役的民机型号主要以可靠性维修为主，部分机载系统，如

航空发动机逐渐实现了视情维修模式。现有民机计划维修模式以MSG‑3框架下制

定的维修大纲为基础，综合型号审定维修要求项目、适航限制项目以及适航指令

和服务通告等形成维修计划文件，在此基础上考虑用户的飞机实际运行状况、维

修能力等最终形成客户化的维修方案，确保飞机投入运营后的持续适航。

1工程案例概况

该项目位于航空客运桥梁项目#号。105在南部一个城市的机场扩建项目。该

地区拥有每年平均气温21.9摄氏度的亚热带季风海洋气候，是中国年平均温差

最小的最大城市之一。夏季，空调室外计算得出的日平均干球温度为29.6摄氏

度，最高温度为38.4摄氏度。空调的冷却季节长，加热期短。飞机乘客座桥的

内部。105宽2.6米，高2.6米，长40米。飞行甲板的两侧由玻璃和金属屋顶组

成。如下图1-3的平面视图和剖面视图所示，飞行甲板的左侧连接到航站大楼，

其中#号。32通风换气器，编号:33通风换气器，编号:1要打开的外部窗口，编

号。31多单元空调的外部单元，编号:11是从风机的吸入通道连接的风管。和#

号。11连接到航站楼飞行甲板的车门盖，并连接到车门盖。当通风机接通时，航

站楼内的室内空气将被抽到空降桥的起点，而空降桥终点的空气将通过空降扇在

空降桥通过后排出，以达到空降桥内通风和排出的目的。

2恒值信号送风客舱内气流特征

客舱内空气流动是影响气体污染物传播的重要原因。选取客舱内第三排区域

截面的流场图，观察不同送风模式下在140s、160s和180s三个时刻的流场变化

情况。在恒值信号下，送风速度恒定，新鲜空气沿舱壁向下运动，到达客舱底部，

一部分通过排风口排出舱外，另一部分在客舱中部汇合并形成向上的运动气流，

在中间乘客位置处产生两个主要的涡旋。侧壁送风口送出的新鲜空气，在康达效

应的影响下，沿行李架表面向上运动，在天花板处相遇后形成向下运动的气流，

在靠近过道乘客位置处形成一顺一逆两个涡旋。从天花板和侧壁两个送风口送出

的新鲜空气，在行李架拐角处相遇后，产生向下运动的气流，在中间乘客位置处

形成较大的涡旋，向下的气流撞击地板后分别向客舱两侧运动，一部分气流从排

风口排出舱外，另一部分沿舱壁向上运动。通过观察发现，随着时间增加，天花

板送风模式、侧壁送风模式和混合送风模式下的涡旋位置均未发生明显变化，由

于涡旋的涡心处风速低，会形成大面积的空气滞留区。

3座舱温度等相关检查

若符合如下两种情况，则无需进一步排故。1）夏季起飞前座舱温度高，起

飞后正常飞机用APU引气起动发动机时，左右FCV会关闭，此时座舱温度会有所

上升。双发起动好后，机组关闭APU，发动机引气活门打开，发动机处于慢车状

态时，引气压力在21psi左右，比APU引气压力低一半，流量也会变低，ECS组

件制冷效率随之变低。若外界环境温度高，低功率滑行时间久，这种情况就会突

显。对于这类情况，如果使用APU引气或发动机高功率时温度调节正常，则后续

无需进一步排故。2）飞机着陆后，座舱温度无法调节根据AMS控制逻辑，着陆

2min后AMS控制器会切换控制通道，运行一些部件自检，其中包括再加热活门的

自检。在已分析的事件中，引气源从发动机过渡到APU时，再加热活门自检逻辑

“冻结”组件旁通活门处于当前位置（关或开），从而造成温度无法调节。这种

情况可以复位受影响的组件电门，5s后闭合，若故障现象消失，则后续无需进一

步排故。

4登机桥混合通风与空调联合运行系统控制逻辑

温度传感器布置在桥梁内外，通过客座桥梁控制单元与机场信息集成系统之

间的通信获取机场实时飞行信息，以维持客机桥梁综合通风空调系统的运行寿命，

确定空调机和空调系统的开合时间；注:开放时间比乘客进入飞行甲板的开始时

间提前15分钟以上(这个