飞机的空调系统被称为环境控制系统 飞机的环境控制系统又称座舱环境控制系统，就是在不同的飞行状况和外界条件下，使飞机的驾驶舱、客舱、设备舱及货舱具有良好的环境参数，以保证飞行人员和乘客的正常工作条件和生活环境、设备的正常工作及货物安全。 飞机空调系统总图 大家可能会纳闷，为什么飞机在天上需要用到环控系统来控制温度、压力和湿度等环境变量，这个是由大气性质决定的。 实际上除了人体需要在一个合适的温度区间下，飞机上的各类设备也有自己的工作温度区间，超出相应的区间将会导致人体或设备出现不适，影响飞机的飞行安全。 类似的，人体和机载设备对压力、湿度、含氧量等与环境相关的物理量也有一定需求，压力、湿度和含氧量等不能太大，也不能太小，需要处于一个合适的范围内。环控系统即根据不同的控制需求，在不同的区域内，使用不同的方法控制这些变量处于一个合适的范围，以实现人-机均处于一个良好的环境状态。 自从 1903 年莱特兄弟制造出第一架飞机以后的一段时间内，飞机上所用的都是敞开式座舱，无法进行环境控制随着飞机的构造及性能的改进，飞行高度越来越高，同时伴随着高空的低温、低气压和缺氧的危险，生命保障要求将座舱改为气密座舱，这时环境控制系统才应运而生，控制前述提及的与环境参数有关的变量以保障人与机载设备的正常工作运行。 所以现在的民航运输机普遍采用空气循环冷却系统。从气源系统获得高温高压引气，经过调节装置，流过热交换器进行初步冷却，再在冷却涡轮里进一步膨胀冷却，供向座舱。涡轮通常驱动一个风扇，或驱动一个给引射器供气的压气机，用以抽吸或引射器可以抽吸或引射流过的热交换器的冷却空气。 飞机的空调系统有哪些构造？ 空调系统主要部件包括：空气式热交换器、涡轮冷却器、水分离器等。 空气式热交换器：热交换器是把热量从一种载热介质传递给另一种载热介质的设备。若以加热为主要目的称为加热器；若以冷却为主要目的称为散热器。 涡轮冷却器：随着飞机的飞行速度增大，热交换器的散热效果显著降低，不能满足座舱温度调节的要求，因此，需要采用效率较高的涡轮冷却器。涡轮冷却器（ACM）利用空气绝热膨胀做功时，温度显著降低的特性，对气流进行冷却。该部件分为三类：涡轮风扇式，涡轮压气机式及涡轮风扇压气机式（三轮式）。 水分离器：在外界大气湿度较大时，飞机需要除湿。水分离器的主要作用就是分离、收集和除去空气中过多的水分。水分离器可以安装在涡轮上游的高压段（高压除水），也可安装在涡轮下游的低压段（低压除水）。
此外，空调系统关键的功能就是客舱温度的调节。控制座舱温度是通过不断的改变冷热路空气的混合比例来实现的。温度控制系统主要由驾驶舱内的温度控制面板、空调组件（ACAU）、区域温度组件及温度控制阀等组成。区域温度组件通过接受温度控制面板上的信号及驾驶舱和客舱的温度信号，通过ACAU控制温度控制阀或其它相关部件对座舱温度进行调节。以737NG飞机为例，在温度控制面板上旋钮共有三个位置：Cool（18度）、Warm（30度）及Auto位，飞行员可以在此范围内对座舱温度进行调节。 飞机的制冷系统类型 飞机制冷系统主要有两大类型：空气循环制冷系统和蒸发循环制冷系统。空气循环系统是根据热能转换为机械功的原理而散热；蒸发循环系统中热量是在液态制冷剂蒸发过程中散走的。这两种系统既可单独使用，又可以组合使用。 空气循环制冷系统中的气源主要是由发动机引出的空气来提供。由发动机提供的高温高压气体，经过一系列的热交换器初步降温，然后再由冷却涡轮膨胀降温，得到低温压的空气供入舱内。冷却涡轮的作用是将热能转化为有用功，并驱动压气机、风扇等设备。大部分的军用飞机和旅客机都是采用空气循环制冷系统。这里需要注意的是，采用空气循环制冷系统的前提是气源，除了上述的发动机引气外（最主要），还包括 APU 引气与地面引气。 蒸发循环制冷系统与地面上的蒸发压缩式制冷循环空调系统原理一致，利用制冷剂的状态变化来转移能量。制冷剂在蒸发器中吸收被冷却介质的热量而汽化，在冷凝器中经过冷却介质的冷却放出热量而冷凝，将低温气体中的热量取出并把它排入高温气体中去，从而实现制冷的目的。由于现代飞机需要的冷量不断增加，蒸发压缩式制冷技术的进步和新型制冷剂方面的研究，使得蒸发循环在大型旅客机的辅助制冷单元中和高性能军用飞机中应用广泛。 飞机空调系统如何实现制冷？ 人们在单位或者家里靠空调调节室内温度，空调实际上是空气调节器的一个简称，在很早以前，我们使用的空调通常是使用氟利昂作为制冷剂，氟利昂具有这样的特性，它在由气态变成液态的时候，会释放出大量的热，可用于提高房间温度；而由液态变为气态时会吸收大量的热，可用于降低房间温度，空调就是利用它的这一特性设计出来的。虽然现在我们使用的空调已经不再使用氟利昂作为制冷剂了，但是新型的制冷剂在使用的时候它的制冷原理和以前的空调制冷原理其实是差不多的。 家用空调一般使用压缩机作为动力源，这种空调的制冷原理是比较简单的，空调在运行的过程中压缩机会吸入气态的制冷剂将其压缩成高温高压的气体，之后将其输送到冷凝器中，在冷凝器中高温高压制冷剂经过冷凝之后会变成低温高压液体，再经过节流装置进行减压，减压之后进入蒸发器中，随着空间的变大，制冷剂不断地进行吸热蒸发，这时吸入的风经过蒸发器降温之后吹入室内，最终实现制冷。 对于飞机空调系统，情况则有些不同。飞机空调能不能像地面空调那样操作。飞机空调不仅仅起到制冷和加热的作用，还包括环境压力控制。家用空调可以在感觉温度较低时关闭，等到温度升高后再重新打开，但飞机上的空调不能这样操作，否则会引起压力的剧烈变化，导致“压耳现象”，就像在儿童乐园中坐过山车的感觉，会在飞机的爬升、下滑阶段感受到耳鸣、耳痛。这里还有一个航空小常识，出现这种情况可以通过反复张嘴吞咽或者嚼口香糖的方式缓解。 飞机上为什么要设个人通风？由于飞机空间本身比较密闭，这种情况下保持空气相对流通至关重要。但不同供气温度下乘客对不同风速的感受是不同的，如在夏天时乘客觉得吹些风是很惬意的一件事；但冬天吹风就会有寒冷的感觉。通过局部气流方向和大小可以改善人体的感受，兼顾大多数乘客的同时又解决个性化需求，所以在每个乘员的头顶部设有个人通风口，该通风口可通过手动控制改变气流的方向和大小，达到改善局部环境舒适度的目的。 为什么有时乘飞机会有腾云驾雾的感觉。这是由于在夏天，空调系统供气温度比较低。当空调关闭后，管道壁面的霜会融化，同时由于管壁低温，外界高温高湿空气在管壁内冷凝后形成水滴聚集。当再次开启空调，高速的气流会将这部分管道内部冷凝水雾化，如果湿度过大，尤其是大雨后还有可能出现喷水状态。  |
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