“科普贴”民用飞机的座舱通风系统

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大飞机设计师

是如何设计座舱通风系统，

保持合适的空气温度和空气流速、

提供足够的通风、

降低污染气体和颗粒物的浓度，

从而维持一个

安全和健康的座舱环境呢？

1、小小送风口有大学问

环控设计师们进行了大量的座舱流场和污染物传播数值仿真计算，以确定飞机座舱送风口形式和数量；设计合理的座舱气流组织和污染物扩散路径，以控制污染物传播范围。

飞机座舱气流流动示意图

例如，为了避免纵向穿堂风引起的污染物传播，设计师采用左右两侧送风口的设计，将空气从飞机座舱顶部送到座舱底部地板侧面，从而形成合理的气流组织，即流场。

2、座舱内吹的是啥风

民用飞机都设置了再循环系统，其目的是减少发动机引气量以降低燃油代偿损失，通俗地讲就是“省油”。

座舱供气的温度需要保持在舒适的范围内，送风过冷或者过热，均会导致乘客不适或者设备损坏。若全部采用来自发动机的新风，空调组件出口温度基本等于座舱供气温度，这种做法会加大发动机的引气量，因而十分费油。

若采用部分回风与新风混合的方式，空调组件出口温度可低于（热天情况）或者高于（冷天情况）座舱供气温度。对于相同的制冷和制热量，“混合制风”可显著减小发动机引气量，达到省油的目的。

同时，某些舱室（例如不运送活物的货舱）通风无需新风，可完全采用再循环系统通风。

3、叫我过滤“小能手”

典型的再循环系统一般由再循环过滤器、再循环风扇和再循环低压管路组成。客舱排气一部分排出机外，另一部分经过再循环过滤器过滤后，经再循环风扇抽吸进入混合腔，与来自空调组件的新鲜空气在混合腔中混合，实现循环利用。

再循环系统示意

一般飞机的再循环过滤器主要对再循环空气中大于一定粒径的颗粒物进行过滤。比如说，N95口罩是可以95%有效过滤PM2.5，飞机高效再循环过滤器可以99%过滤PM0.3。

部分飞机可以对可挥发性化合物VOC等污染物进行过滤。少数飞机安装了高效过滤器，除了可以过滤颗粒物和可挥发性化合物VOC，还能过滤部分已知的细菌和病毒。

拓展阅读

乘坐飞机的时候，经常有旅客想打开窗户透透气，看看风景。但却没想到飞机的窗户却是密闭的。那么为什么飞机的窗户不能像汽车的窗户那样在行进中打开通风透气呢？

原因很简单，因为安全。当飞机飞到高空时，客舱外的气压会急剧下降。详见下图：

当飞机飞到7000米的高度时，人体会感到明显的不适。因此，为了保证乘客的安全和乘坐时的舒适度，飞机必须进行客舱增压。而客舱增压的首要条件就是飞机要密封。所以在飞机起飞前地面维修人员都会对飞机的门窗及各处的封严做仔细的检查。

1990年6月10日，英国航空5390号班机在飞行过程中，飞机驾驶舱中的一块挡风玻璃突然飞脱，由于客舱内外压差的不同，客舱内的压力大于客舱外的压力，机长半身被吸出舱外，险些将成惨剧。另外，对于应急逃生门、驾驶舱的逃生窗和移动顶门等也是一个道理。在空中不能打开，一旦打开也会造成客舱失压，后果不堪设想。所以，为了保证安全飞机的窗户在空中是不能通风的！

名词解释

空调系统气源可分为两类，一类为从飞机系统引的热气流，该气流在空调组件作用下进入机舱；另一类为外界的冲压空气，该路气体主要用来冷却从飞机系统引到空调组件的气体，使用完后直接排出。

对于冲压空气，大气中的空气从冲压进气门进入到冲压进气道，接着依次流经初级空调热交换器和次级空调热交换器，冷却完组件内的热气流后进入集气室，最后经过扩散筒排出机外。

对于从飞机系统引入到空调组件的气流，引气气体经过组件流量控制和关断活门进入空调组件，先流到初级热交换器使温度降低，接着流经ACM（空气循环机）压气机以增大气体的做功本领，出来后流经次级热交换器温度继续降低，然后到再加热器再次降温，经过冷凝器进一步降低温度以达到露点使水分离出来。去水的气体流回到再加热器，温度升高后流入ACM涡轮，涡轮出来后气体再次进入冷凝器，温度升高后经过单向活门进入驾驶舱及混合总管。

来源：飞行邦——杨智

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