全静压系统的工作原理及典型故障

吴双

摘要：本论文系统地论述了全静压系统的工作原理及应用，以及结合长期生产实践中遇到的典型故障经验总结，从原理上对故障进行分析，总结分析方法。使人不仅对全静压系统的原理有一个具体的了解，还能通过分析在实践中解决一些具体问题，排除相应常见故障。

关键词：全静压系统  典型故障  全压管

引言

全静压系统可以说是飞机的重要组成部分，全静压系统的性能直接决定着飞机的性能，只有保证全静压系统性能的良好才能确保飞行的安全，因此全静压系统在飞机航电系统中占据至关重要的地位。

全静压系统涉及的仪表指示较多，所以出现的故障也是较多，排除也比较困难。但是在经过长期的排故经验积累总结了一些常见的典型故障，本文将对常见的典型故障从原理上进行分析，以对今后在生产实践中出现的故障有指导作用。

1 全静压系统概述

全静压系统利用感受的全压和静压，分别输入膜盒内外，压力差促使膜盒变形，带动指针指示飞机的速度、高度等飞行参数，从而构成各种仪表。这类仪表有空速表、气压式高度表、升降速度表和大气数据中心系统等。 用来测量气流全压和静压的管子称为全静压管，因用它测量飞机相对于空气运动的速度（即空速），故又称空速管。

全静压管是一根细长的管子，远远伸在飞机机头或翼尖受气流干扰最小的地方，以免所感受到的气压受到飞机的影响。全静压管正对气流的小口叫全压口，后面是全压室，这里感受的是迎面气流的全压（总压，即动压加静压）。离头部一定的距离处，沿管周开几个小孔叫静压孔，这里不是正对迎面气流，在静压室中感受的是大气的静压。

由于全静压系统仪表是利用大气压强随高度、速度的变化，使金属膜盒产生膨胀或压缩变形带动仪表指针转动，所以也称为膜盒仪表、气压仪表。

2全静压系统中相关全静压的典型故障分析

全静压系统中主要由以下部件组成：全压受感器、全压管路、静压管路、排泄阀、静压平衡室、压力式速度表、气压式高度表、升降速度表。当全静压系统出现故障时，无非就是其中一个部件或几个部件出现问题。能够了解全静压系统的组成，为很快，很准的找出故障点并排除故障提供了保证。

2.1故障现象：空速管与机头雷达罩间隙过小

在最近接收新机型期间，机务人员发现机头下部空速管最前端与机头保护罩距离过于靠近，最近处距离最小为两指，与其它机型相比较，空速管管体上翘非常明显，空速管与水平面角度几乎达到10°左右。经查找空速管装配图纸，得到空速管与水平面角度应为3°，过大的角度会严重影响飞机的真实空速指示，对飞行科目影响很大。

出现这种现象有以下几点原因：

1.全压管支架弯曲角度过小，如果全压管最下部的支架弯曲角度不满足规定的71°，会导致支架前段上抬角度过大，超过与水平面夹角23°30′，安装好空速管管套后，空速管头部就会出现抬头姿态。

2.全压管管套弯曲角度不够，如果空速管管套与水平面的角度不足20°30′，会导致空速管头部出现抬头姿态。

3.全压管支架安装度固定所在的机体框角度出现错误，也会导致空速管出现此类现象。

2.2故障现象：飞行速度指示偏小

在某型科研机进行试飞期间，飞行员发现空速表与备份飞行显示系统的空速指示始终小于三轴大气数据系统所给出的空速，且偏差很大。飞行员通过经验及其它数据对比发现空速表和备显指示存在问题。在地面检查气密性过程中，发现通过给空速管加气压时存在漏气现象，当压缩空气从空速管进入后，陆续经过的设备有空速表、备份飞行显示器、大气数据计算机这几个设备。

如果系统内有一个设备漏气，那么整个系统内的气压就会下降，导致每个设备所指示的空速都会低于正常飞行速度。从最简单方便观察易于拆卸的设备入手，首先检查空速表的气密性，拆下空速表后将空速表的全压管堵住，从空速管头加压，系统内还是漏气，由此判断不是空速表的问题，以此类推，当检查到备份飞行显示器时，发现空气是由此处泄露，更换成品后系统气密性恢复正常，空速指示也恢复正常。

2.3故障现象：气压高度表指示偏小

气压高度表的工作原理可知，气压高度表只是利用到全静压系统中的静压系统。即可分析出导致故障出现的以下几种情况：

1.静压管路有堵塞，此时首先将静压管路通过沉淀阀进行排泄杂物，如此做后进行静压试验，复查气压高度指示，故障可排除。

2.如果1中故障未排除，此時使用全静压试验器对静压管路进行气密性检查，如果气密性差，然后找出漏气点进行处理，故障可排除。

3.以上方法均无法排除故障，这时将气压高度表拆下来在效验设备上进行效验，可能气压高度表内机械故障，更换气压高度表，进行复查气压高度指示，故障可排除。

2.4故障现象：压力式速度表指示跳变并且时有卡滞

气压速度表的工作原理可知，气压高度表是由动压系统和静压系统共同作用来正常指示的。即可分析出导致故障出现的以下几种情况：

1.动压管路或静压管路由阻塞，此时会造成管路中的气体流通不顺畅，有可能造成压力式速度表指示跳变并且时有卡滞，此时首先将静压管路通过沉淀阀进行排泄杂物，如此做后进行全压试验，若未排除再使用鼓风机对管路进行全面清理。将管路中杂物清除后，故障即可排除

2.压力式速度表故障，此时将压力式速度表拆下来在效验设备上进行效验，可能气压速度表内机械故障而造成跳指、卡滞，更换气压速度表，进行复查空速指示，故障可排除。

3.结束语

本文分析了全静压系统工作原理，对出现的故障，可能是线路问题或是成品问题的，一定要先检查线路，不能怕麻烦。经验很重要，但也要清楚分析、把握原理，不能人云亦云。用概率方法分析定位故障件，减少重复故障，节约成本。排故时一定要实事求是，谨慎认真，不能想当然。对出现的故障，可能是线路问题或是成品问题的，一定要先检查线路再更换成品，切勿盲目更换成品以免造成新成品的再次相同故障出现。

参考文献：

[1]肖建德，大气数据计算机系统[M].国防工业出版社，1992

[2]王成豪，航空仪表[M]。科学出版社，2005.5.1

[3]孙元福，周凯旋。航空电子电气基础[M]。科学出版社，1997