[发明专利]连接到飞行器外空气单元的用于冷却飞行器区域的系统

说明书

技术领域

本发明涉及可连接到飞行器外空气单元的用于冷却飞行器区域的系统。

背景技术

飞行器内空调系统针对适当的功能需要高度压缩的工艺空气，该工艺空气由飞行器的发动机或辅助动力单元(APU)提供给空调系统，或者在飞行器位于地面上时还由飞行器外高压空气产生单元提供给空调系统。如果这些工艺空气供应系统都不可用，则飞行器空调系统不能工作。而且，在飞行器位于地面上时，例如在延长的维护工作期间，可能因为成本原因并不期望飞行器空调系统工作，或者可能因为安全原因飞行器空调系统不可以工作。因此，惯常的做法是在飞行器位于地面上时给飞行器供应由飞行器外低压空气产生单元提供的预先冷却的空气。

低压空气产生单元可采用不同的设计并具有不同的冷却能力。目前所使用的大部分低压空气产生单元提供大约+5℃的温度下的冷却空气，所产生的冷却空气数量和系统压力从而冷却空气的压力在每种情况下都取决于低压空气产生单元的设计。飞行器外低压空气产生单元由连接软管连接至标准化的飞行器侧接头，使得低压空气产生单元所产生的冷却空气可以导入飞行器内部。冷却空气借助于飞行器内空气分配系统导入待冷却的飞行器区域中，例如乘客区、驾驶舱、货舱或产生热量的各种安装空间，具体而言为飞行器的电子组件。直到飞行器发动机将要启动，飞行器外低压空气产生单元才再次与飞行器分离，并且待冷却的飞行器区域的冷却才由飞行器空调系统接管。

当前所使用的飞行器空调系统包括布置在飞行器加压区域中的混合室，并且在飞行器空调系统工作过程中，由飞行器空调系统的空调单元供给该混合室等于大约-25℃的温度和相对高的压力下的非常冷的空气以及大约+30℃的温度下的温暖的循环空气。在用于设置所期望的温度的混合室中混合的空气随后经由各种空气分配管路导入待冷却的飞行器区域中。为了控制空调系统内的空气流动，将空调单元连接至混合室的管路在每种情况下具有布置在它们中的对应的止回阀，其防止为了供给到混合室中而提供的循环空气漏入布置在加压飞行器区域外部的空调单元中。

如果在飞行器位于地面上时，飞行器外低压空气产生单元接管待冷却的飞行器区域的冷却，则低压空气产生单元所提供的空气经由对应的飞行器侧低压空气分配系统直接导入飞行器空调系统的混合室中。低压空气分配系统包括通过未加压的腹部整流装置朝着混合室方向延伸到飞行器加压区域的进口管路。布置在飞行器加压区域和未加压区域之间的过渡区域中的进口管路中的止回阀，防止空气从布置在飞行器加压区域中的进口管路的部分逆流到延伸通过未加压飞行器区域的进口管路部分中。如果布置在未加压飞行器区域中的低压空气分配系统的部分发生泄漏，则止回阀会防止空气从飞行器的加压区域漏出。

在具有目前已知的飞行器冷却系统的情况下，待冷却的飞行器区域的冷却要么专门由飞行器空调系统接管要么专门由飞行器外低压空气产生单元接管。然而，两个系统的同时工作却是不可能的。换句话说，飞行器空调系统的混合室要么可以被供给循环空气和由飞行器外低压空气产生单元产生的冷空气，要么可以被供给循环空气和由飞行器空调系统的空调单元产生的冷空气。诸如循环空气风扇之类的飞行器内循环空气传送装置，要么可以与飞行器外低压空气产生单元一起工作，要么可以与飞行器空调系统的空调单元一起工作，但不可以与飞行器外低压空气产生单元和飞行器空调系统的空调单元一起工作。

这是因为一方面飞行器空调系统和另一方面飞行器外低压空气产生单元的不同系统压力。飞行器空调系统的空调单元在相对高的系统压力下工作。相比而言，由传统低压空气产生单元提供的系统压力通常显著较低。结果，由于系统管路中提供的止回阀，在飞行器空调系统和飞行器外低压空气产生单元同时工作的情况下，不可能确保整个冷却系统的稳定工作。代替地，该阀将会发生“振颤(rattling)”和最终的损坏。而且，当前使用的低压空气产生单元不能够供应：在飞行器空调系统和飞行器外低压空气产生单元共同工作的情况下，确保布置在低压空气分配系统的将低压空气产生单元连接至飞行器空调系统的混合室的进口管路中的止回阀可靠地打开的系统压力。

为了使能够与飞行器空调系统同时工作，飞行器外低压空气产生单元将因而不得不在比今天情况显著较高的系统压力下工作。然而，由于该系统目前并不是针对增加的工作压力而设计，因此这不仅会需要对目前使用的空气产生单元进行替换，而且会需要对飞行器内低压空气分配系统进行改装。而且，可能需要利用有源驱动的阀来替换用于整个冷却系统中的止回阀。最后，混合室中增加的压力可能会影响将循环空气传送到混合室中的循环空气风扇的工作。