B737NG组件故障简介
“单个组件在高流量能够在飞机最大认证升限以内保持增压和可接受的温度。”——《B737飞行机组操作手册》 （一）新老空调组件 B737NG装有两款不同的空调组件： 737-700安装的是老式空调系统，组件调制好空气直接供向混合总管。老式空调系统的温度选择器直接控制空调组件的出口温度。
737-800/900安装有新式空调系统。新式空调系统增加了电子控制器和区域温度控制系统，供气量更大，而且能够为B737-800/900提供分区控温。三个温度选择器中最低的温度决定了空调组件的出口温度。
老式空调系统的组件故障警告灯为“PACK TRIP OFF”（组件跳开），其对应的《组件跳开检查单》仅针对组件过热跳开故障进行处置。
新式空调系统的组件故障警告灯为“PACK”（组件），其对应的《组件检查单》涵盖了两个可能的故障点：组件过热跳开和电子控制器失效。 （二）组件跳开 B737NG的引气温度约为200摄氏度，空调组件能将其快速制冷为最低1.7摄氏度（35华氏度）的冷气，并且维持充沛的冷气流量。 如此高的制冷效率单纯靠散热是无法实现的。而且我们外部检查时都知道，空调舱排出的冲压空气温度并不算高，那么高温引气中所含的能量到哪里去了呢？ B737NG空调组件的核心是一部涡轮式空气循环机（ACM）。空气循环机由压气机、涡轮和冲压风扇组成，三者由一根传动轴连接在一起。 （1）压气机对经过一次散热的引气进行压缩，利用“气体被压缩后温度升高”的物理特性提高组件的热交换效率。 （2）冲压风扇将外界空气引入冲压空气管道，为管道内的两组散热器降温。 （3）经过“主热交换器”、“次热交换器”、“再加热器（高温端）”和“冷凝器（高温端）”四级散热后，引气温度有了已经明显的降低，我们姑且称之为“低温引气”。 （4）“低温引气”经过水分离后进入“再加热器（低温端）”，与压气机输出的“高温引气”进行热交换。 （5）热交换后的“低温引气”受热膨胀，推动涡轮做功。涡轮通过传动轴带动压气机和冲压风扇运转。 （6）推动涡轮做功的过程中，引气的大部分内能被转化为机械能。涡轮出口的引气温度进一步降低。再经过“冷凝器（低温端）”加温后，就可以进入空调组件的分配系统了。 由上文可见，对于空气循环机来讲，引气即是待加工的“原料”，又是运转所需的“能源”。高温引气所包含的内能，一部分通过“压缩-膨胀”循环被转化为机械能驱动空气循环机，另一部分通过冲压空气系统扩散至外界大气。 无需外接动力，意味着更轻的重量、更少的部件、更高的可靠性，更低的失效概率和更简单的控制。利用引气内能驱动，不仅能够提高制冷效率，还降低了飞机的燃油消耗。即使是制冷过程中分离出的冷凝水，都没有浪费，被喷入冲压空气管道内，用于辅助风冷降温。 系统的最优并不等同于简单的高科技堆砌。B737NG的空调组件用最简单的部件，达成了最高的效率和可靠性。 优秀的飞机设计能够带给人逻辑上的美感。 空调组件有三个过热电门，分别监控压气机出口温度、涡轮进口温度和组件管道温度。如果空气循环机因工作负荷过大而出现过热，过热继电器就会关闭“组件流量控制和关断活门”，从源头上掐断组件的引气供应。 前文提到，引气对于空调组件，即是“原材料”又是“能源”。掐断引气供应后，整个组件就会停止运转。这就是我们所说的“组件跳开”故障了。 过热继电器一旦动作，将会保持在过热位置，组件活门保持关闭状态。两个组件电门均位于AUTO位时，其中一个组件关闭，另一组件会自动切换至“高流量”方式以增加机舱的供气量。 组件跳开后，机组应当先将温度选择器调定至较暖温度，避免组件重启后由于制冷负荷过高再次过热。待组件温度冷却至极限值以下后，机组按压“跳开复位电门”即可重启组件。重启过热组件需要注意三点： 第一、老式空调系统的温度选择器直接控制相应的组件温度。机组只需要将跳开一侧的温度选择至较暖温度即可。 第二、新式空调系统按照三个温度选择器的最低温度决定组件制冷温度。所以三个温度选择器都要选择较暖温度。 第三、空调组件冷却需要一定的时间。如果一次复位不成功，后续飞行中机组可以多次尝试复位。 在地面，单组件放行限制最大飞行高度25000英尺以下。机组应当重新评估航线耗油、天气、越障和航路限制等因素重新制定飞行计划和放行油量。 在空中遇到单组件情况，手册对飞机的巡航高度没有硬性限制。但是低高度巡航时机舱压差更小，更有利于增压的控制。机组可以综合评估各种因素选择最有利的高度。 注意：单组件飞行时，机组应当确保飞机随时具备执行紧急下降的条件，避免飞越雷雨。 （三）主用和备用电子控制均失效 B737NG的新式空调系统有两个“组件/区域温度控制器”，用于控制组件和区域温度。
组件主用温度控制和备用温度控制都有各自的活门，通过向制冷后的空气掺混一定量的热引气来达到调节组件温度的目的。主用温度控制失效后，备用控制自动接手。此外如果探测到水冷凝器结冰，备用控制活门也会自动打开用于加温。
如果其中一部电子控制失效，主警戒再现时会触发“PACK”灯亮。主警戒复位后“PACK”灯熄灭。另一部“电子控制器”可以完成对组件的正常控制。就整个系统而言工作是正常的，所以不需要执行检查单。如果在地面，机组需要通知机务，按MEL和DDG掌握放行标准。 如果两部电子控制均失效，会直接触发PACK灯和主警戒灯亮。除非发生组件过热，否则组件还将继续运转。此时机组需要完成《PACK检查单》。 （四）如何区分组件跳开和控制器失效 由于B737NG新式空调系统的《PACK检查单》涵盖了两种可能的故障，确定故障的空调组件能否向机舱供气，对于机组的后续决策和处置是十分重要的。 （１）座舱升降率出现短时的波动。 当一个个组件跳开后，虽然另一个组件会自动切换至“高流量”，但毕竟通风量不如双组件工作。座舱升降率会短时上升，随后增压系统调整主排气活门开度，以恢复原座舱高度。座舱升降率会出现一个明显的波动过程。此外空调通风口的出风量也会有明显变化。 （2）通过发动机N1 极限验证组件是否跳开。 组件跳开会导致“组件流量控制和关断活门”关闭。此时检查CDU的N1 LIMIT页面，你会发现组件跳开一侧的发动机N1 极限高于另一侧。卸去空调负载一侧的发动机推力更大，这里借用了“无发动机引气起飞”的思路。 如果机组仍不确定组价是否跳开，还可以将故障一侧的组件电门关闭，观察相应的发动机N1 极限会否增加。 发动机N1 极限不变，则说明不论电门位置如何，组件始终处于跳开状态。 发动机N1 极限能够发生变化，则说明是组件控制器故障，组件仍能向机舱供气。
下面我们进行测试，关闭右发动机引气电门和隔离活门电门。
需要注意一点，不论上述验证结果如何，只要两个PACK灯同时亮，机组都应按照检查单要求下降至最低安全高度或10000英尺。座舱仅有的两套供气设备都出现故障，即使是控制器故障，继续在高空飞行也是不安全的。我们不能将安全寄托在不可靠的设备上面。
编者注： 迄今为止，笔者尚未在模拟机中见到过“空调组件控制器故障”选项。 （五）事实的双组件失效 除了组件本身的故障外，下列故障也会导致组件因丧失引气而失效。 （1）引气跳开 （2）翼身过热 （3）发动机失效 （4）机翼防冰活门失效在开位 （5）35000英尺以上使用机翼防冰 （6）烟雾、着火或异味 单一组件失效时，座舱通常都能够维持正常的增压。但是如果两侧的气源／空调系统均出现故障，则会导致座舱丧失全部供气。 双组件失效后，自动增压方式为了维持座舱高度会逐渐驱动外流活门至全关位，但是速率较慢。如果机组有精力的话，可以考虑人工关闭外流活门，有助于减少座舱高度的损失。 由于座舱高度无法控制，机组应当综合评估当前高度、越障、天气和航路限制等因素。APU供气、串气、下降或“紧急下降”都是可能的选项。总而言之，我们的目的是为了维持座舱高度始终低于10000英尺。 首先，机组应当人工关闭外流活门，尽可能的延缓座舱释压速度。 其次，机组应当申请下降高度到10000英尺以下或最低安全高度。必要时可以宣布“紧急下降”。 最后，当飞机在安全高度改平后，机舱温度会由于缺少通风而快速上升。不论飞机是由何种故障导致的“双组件不工作”，机组都应当参考《组件检查单》中的双组件不工作项目处理：
（六）串气 如果一侧的气源失效，而另一侧的组件失效的话，机组可以考虑通过“串气”的方式，打开隔离活门将可用的引气和空调组件连通，恢复座舱的增压（高空）和通风（低空）。 例：左组件跳开 右引气跳开，打开隔离活门，利用左引气为右组件供气。 在评估“串气”与否时，机组应当考虑下列几项因素： （1）“串气”前应当将失效的引气和组件关闭，避免出现一个引气向两个组件供气的情况。 （2）“串气”应当避免触发或二次触发现某些故障。例如“翼身过热”故障，除非特别紧急的情况，否则不推荐重新触发警告。 （3）“串气”应当考虑引气和组件管道中残存烟雾的可能，例如如“发动机火警”和“烟雾着火和异味”。 （4）“串气”并非强制要求，如果机组对“串气”的效果和风险存在疑虑，下降至安全的高度会是一个更加稳妥的选择。 （5）飞行高度17000英尺以下，可以使用APU 向空调组件供气，但应注意避免双引气现象损坏APU。 未完待续．．． 转自艺不压身航佳技术 航佳技术（AERO-EXPERT）,您身边的飞机维修交流平台，最专业的航空技术平台，无数精彩原创的平台，众多专家参与的平台！ 您的关注会鼓励我们继续前行，您的参与会令我们更加专业，谢谢阅读到这里。 我们的公众号：AERO-EXPERT |
