21 737300飞机低高度飞行时增压系统工作特点.docx
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21737300飞机低高度飞行时增压系统工作特点
737-300飞机低高度飞行时增压系统工作特点
山航现有－、－、－、－航线，特点是航线时间短、飞行高度低，一般高度为5000米左右，在此高度飞行时，737-300飞机增压系统的工作，相比高高度飞行时，有鲜明的工作特点。
（一）增压系统的工作
737-300飞机增压系统，分为模拟式、数字式控制。
但无论哪种控制，增压系统的工作目的，就是在不超过机体结构所能承受的最大压差下（7.45或7.8psi），尽量使座舱高度保持最低，在某些预选飞行高度下，座舱高度可以为0Ft。
增压控制阶段，分为起飞预增压、爬升、巡航等压控制、下降、着陆，见下图图示。
当飞机在自动模式下工作时，各阶段工作如下：
1、起飞滑跑阶段
起飞滑跑时，当发动机N1值达到预定值后，飞机外流活门开始关闭，飞机进行预增压，座舱高度下降当前机场高度以下189Ft，客舱压差达到0.1psi。
2、爬升阶段
当飞机离地后，空地电门给出空号，增压系统将执行爬升增压计划。
爬升增压计划只与起飞机场高度和所设定预选高度有关。
增压计划计算如下：
1）座舱高度爬升曲线的计算
预选高度设定后，系统会计算出，当飞机飞到预选高度时，所对应的最大座舱高度值。
随着飞行高度的上升，座舱高度将按照起飞机场高度到设定最大座舱高度的变化曲线爬升。
（见上图中ASCENT阶段）
2）最大座舱高度值的计算
当飞行高度达到预选高度时，飞机进入等压（座舱压差△P）控制阶段，为得到尽量低的座舱高度，此时增压系统使座舱压力最大。
具体座舱压差△P为三种情况如下：
A）座舱压差△P<7.45psi（当预选高度<18300Ft）
由于飞行高度较低，增压计划计算时，即使保持座舱高度为0Ft，△P也达不到7.45psi。
比如飞行高度3600米（12000Ft），△P约为5.1psi，此时座舱高度为0FT，座舱升降率也为0。
B）座舱压差△P=7.45psi（当18300Ft<预选高度<28000Ft）
当达到预选高度时，飞机进入等压控制。
预选高度从18300Ft到28000Ft变化选择，在此高度围，△P均为7.45psi，座舱高度可从0到5000Ft变化。
当预选高度为18300Ft（外界气压为7.25psi，来自于波音公司的发动机评估手册中，标准大气下的大气压力和海拔高度的对照），△P为7.45psi，座舱高度正好为0Ft。
C）座舱压差△P=7.8psi（当预选高度>28000Ft）
当选择预选高度大于28000Ft时，达到等压控制后，△P均为7.8psi。
3）爬升过程中，如果飞机没有达到预选高度，但保持当前高度平飞，飞机的座舱高度和座舱压差将保持当前值。
当飞机再次爬升时，仍按照原爬升计划曲线爬升。
3、巡航阶段，等压控制
当飞行高度达到预选高度后，增压系统进入巡航等压控制方式，此时座舱达到最大压差，为7.45psi（预选高度<28000Ft）或7.8psi（预选高度>28000Ft）。
飞机能否达到最大压差，要看飞行高度是否达到预选高度。
4、下降阶段
飞机开始下降时，飞机按照预选高度到设定的着陆高度，进行增压计划控制。
飞机将从等压高度降到着陆机场以下高度0.1psi。
（二）飞行高度、座舱高度、座舱压差的计算关系
为更好了解飞机增压过程中，各个增压参数之间的计算，作说明如下：
1、高度间换算的基础
在增压工作中，飞行高度、座舱高度、座舱压差都是以大气压力为基础，进行相互计算的。
高度的基准值为海平面0Ft，压力基准为1013百帕（14.7psi或760mm汞柱）。
以英尺计量的高度可以找出对应的气压值。
如下图示：
从上图可以看出，在标准气压情况下，海平面高度0Ft绝对气压值为14.7psi，随着高度上升，气压值将下降，比如10000Ft高度，气压值下降为10.11psi。
对于座舱高度，其计算仍是参考上述图示，如果飞机座舱高度为5150Ft，根据表格对应，座舱绝对气压值为12.16psi。
2、各高度值间的换算
飞行高度和座舱高度的计算可通过气压值换算，公式为：
座舱高度压力值＝飞行高度压力值＋座舱压差
根据计算出的压力值，就可以找出该压力值相对应的高度数值。
举例：
飞行高度30000Ft，预选高度30000Ft，压差为7.8psi，计算座舱高度如下：
30000Ft飞行高度对应压力为4.36psi，压差7.8psi
座舱高度压力＝4.36+7.8＝12.16psi，根据上表12.16psi对应的高度值为5150Ft。
3、增压高度对照表
在飞机P5板上的增压控制面板底部，有飞行高度和座舱高度对照表格，可供飞行员进行参考，是最快、最简单的高度换算方法。
见下图：
1）使用高度对照条的前提条件是：
在该高度，飞机已经达到最大压差，也就是飞机达到了预选高度飞行，此时系统进行等压控制。
压差分别为：
A）预选高度<28000Ft，座舱压差△P为7.45psi；
B）预选高度>28000Ft，座舱压差△P为7.8psi；
2）使用举例说明：
飞行高度30000Ft时，座舱高度为5.1（×1000Ft）。
3）特例情况
A）飞行高度18000～19000Ft时
飞行高度18000Ft，对应座舱高度对应为－0.3（×1000Ft）。
飞行高度19000Ft，对应座舱高度对应为0.3（×1000Ft）。
上述两组数据，是指座舱压差△P7.45psi时。
实际情况，当飞行高度18000Ft，此时座舱高度不可能为－300Ft，只能是座舱高度最小为零，座舱压差△P要低于7.45psi。
在18000和19000Ft之间，存在一个高度，使得座舱高度为0Ft，压差刚好达到7.45psi，该高度在18300Ft左右，前已叙述。
B）飞行高度28000、29000Ft时
从对照条可以看出，28000和29000Ft飞行高度时，座舱高度均对应5.0（×1000Ft）。
这主要是因为增压控制中，等压控制阶段座舱压差△P，在28000Ft为改变点，从7.45psi变化到7.8psi。
飞行高度相比上升了1000Ft，但因为座舱压差△P上升了（7.8-7.45＝）0.35psi，相对使座舱高度仍保留在5.0（×1000Ft）。
（三）低高度飞行增压的特点
山航一直执行－、－、－、－航班，飞行高度在3600米（12000Ft）、5400米（17700Ft）、5700米（18700Ft）、6000米（19700Ft）。
737-300飞机执行上述高度爬升、巡航时，增压系统的压差△P、客舱升降速率表、座舱高度，都有鲜明的特点：
爬升阶段，座舱高度表、升降速率表指示为0Ft或读数很小，座舱压差△P不断上升；到达巡航阶段后，座舱压差△P相比高高度飞行下的同等高度大，或上升为最大7.45psi。
下表为在以上几个高度巡航时，对应的座舱高度、压差值、升降速率对照表格：
飞行高度
外界压力psi
座舱压差psi
座舱压力psi
座舱高度Ft
升降速率
3600米（12000Ft）
9.35
5.35
14.7
0
0
5400米（17700Ft）
7.43
7.27
14.7
0
0
18300Ft
7.25
7.45
14.7
0
0
5700米（18700Ft）
7.13
7.45
14.58
213
约30Ft/Min
6000米（19700Ft）
6.84
7.45
14.29
779
约100Ft/Min
从上面的表格可以得到以下结论：
1）当预选高度为3600米、5400米，爬升时，座舱高度为0FT，升降速率为0，座舱压差达到5.35psi、7.27psi。
在上述两种情况下，座舱不需要达到最大△P，就可以维持座舱高度为0Ft；
2）当预选高度为5700米，飞行高度达到预选高度后，座舱压差达到7.45psi，飞机外部环境压力约为7.13psi，增压系统计算座舱的压力为（7.13+△P7.45=）14.58psi，约对应高度为213FT，即座舱高度约为213FT。
增压系统制定出爬升计划，座舱高度将从起飞机场高度（0FT）爬升到巡航高度（213FT），爬升速率约为30Ft/Min。
由于座舱高度表最小刻度为1000Ft，213Ft约为1/5小格；升降速率表最小刻度为100，30Ft/Min约为1/3小格，飞行员读数均很小。
3）当预选高度为6000米，座舱高度将达到779Ft，读数不到一小格；升降率到达100Ft/Min，读数为1格，相对读数仍旧很小。
（四）公司运行中出现的几个相关事例
根据MES统计，山航机队运行中，共有5次机组反映低高度飞行时，座舱高度过低、客舱升降速率为零的情况。
时间
飞机
执行航线
飞行高度
现象
2006、11、29
2961
－
5400米
上升高度后，座舱高度不上升，压差接近极限
2006、11、30
2995
－
5700米
机组反映客舱压差偏大，客舱升降指示不准确
2006、12、12
2961
－
5700米（18700Ft）
增压系统在19700英尺时，座舱压差7.5PSI，上升时，座舱升降率50英尺/分，座舱高度正常
2007、5、3
5099
－
5400米
（17700Ft）
在飞行过程中，客舱升降率为0，客舱高度为0，压差达到7.45。
2007、5、6
5099
－
6000米
（19700Ft）
飞行过程中，客舱高度很小，客舱升降率很小，压差很大
根据上述的飞行高度看，完全符合低高度飞行时的增压特点。
机组所反映的现象均为正常现象。
机组之所以认为故障，是因为对低高度飞行时增压系统指示的不同现象造成。
（五）机组对低高度飞行增压指示的误解分析
对低高度飞行中机组反映的指示情况，作以下分析：
1、误解只有飞行高度高，压差才大，飞行高度低，压差应该小
公司大部分的航线飞行中，飞行高度可达8000到10000米，座舱高度达2000到5000FT。
部分机组认为只有在这种高度时，△P才可能到达最大值（7.4或7.8），而此时在5700米高度左右时，△P应为4到5psi左右。
举例说明以上的情况。
假设飞机执行－航线，初始机组执行18700FT高度平飞一段时间，然后执行30000FT巡航。
但具体飞行中分为两种情况：
1）机组直接设定预选高度30000FT，在18700FT平飞一段时间
（座舱高度爬升曲线，参见下图中蓝色曲线）
在18700FT飞行阶段时，没有达到机组设定的30000FT高度，没有达到等压控制阶段。
驾驶舱指示为：
座舱高度达到2500FT，座舱压差△P为4.5psi。
2）机组第一次设定预选高度18700FT，平飞30分钟后，再爬升到30000FT。
机组第二次修改预选高度为30000FT
（座舱高度爬升曲线，参见下图中粉红色曲线）
同样在18700FT飞行阶段时，由于飞行高度达到预选高度，此时飞机达到等压控制，压差可以达到最大为7.45psi，对应的座舱高度则为213FT。
驾驶舱指示为：
座舱高度达到213FT，座舱压差△P为7.45psi。
根据以上可以说明，由于预选高度不一样，同样飞行高度下，座舱高度、座舱压差可以不一样。
2、误解为飞机爬升时，座舱高度也应该上升
对于该点，前述已经计算过，如果飞机达到了预选高度，且预选高度小于18300FT以下，根据压力的计算，座舱高度为0Ft是正常的，符合波音飞机增压系统设计目的，就是在不超过飞机机体结构的限制下，让座舱的高度实现最低。
航线一部
排故组
建
2007-5-7
附表：
波音公司的发动机评估手册中，标准大气下的大气压力和海拔高度的对照表格
提示：
使用压力值时，表格为lb/ft2，换算成psi时，需除144
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