n  座舱环境控制系统的作用

l 现代民航运输机巡航高度可达10000-12000米 ，高空飞行气象条件好，燃气涡轮发动机耗油率低，经济性好。但高空低气压、缺氧、低温环境使人体难以承受。

l 飞机采用座舱环境控制系统，可保证在不同的飞行状态和外界条件下，飞机座舱、设备舱及货舱都具有良好的环境参数，确保飞行乘员安全舒适的工作和生活条件、机载设备的正常运行及货物安全。对民航运输机来说，良好的座舱环境还可以提高飞机的客座率。

n  大气物理特性及其对人体生理的影响

l 地球大气

ü 包围着地球的整个空气圈称为地球大气，由干洁空气、水汽和大气杂质组成。

ü 根据气层气温的垂直分布特点，地球大气可分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，现代飞机主要在对流层内飞行。

ü 在对流层中，大气温度随高度升高而降低，大约每增加1公里高度，大气温度下降6.5℃，在对流层顶部，大气温度保持在-56.5℃左右。

ü 地球大气压力随高度增加而逐渐减小。

ü 国际民航组织（ICAO）以北半球中纬度地区大气物理特性的平均值为依据制定了国际标准大气（ISA）规定。

ü 中国国家标准总局于1980年发布了《中华人民共和国国家标准大气（30km以下部分）》（GB1920-1980），基于该标准制定了国家标准大气规定。

l 大气压力及其变化率对人体生理的影响

ü 高空缺氧

Ø 2000米以下，人体对于氧气分压的降低能够补偿，为无感觉区。

Ø 2000-4000米范围内，人体有轻度缺氧反应，长时间停留会感觉头痛和疲劳。

Ø 4000-6000米高度范围内，人体有中度缺氧反应，包括嗜睡、头痛、嘴唇和指甲发紫、视力和判断力减弱、气促和心跳加快以及情绪变化。

Ø 6000米以上为严重缺氧高度，人会产生惊厥、丧失意识直至死亡。

Ø 7000米以上，人在5分钟内便失去知觉。

ü 低气压物理性影响

Ø 高空胃肠胀气：随着高空大气压力逐渐降低，人体胃肠道内气体膨胀，来不及排出而导致腹胀、腹痛

Ø 高空减压病：组织体液中溶解的氮气析出形成气泡，堵塞血管或压迫局部组织，引起关节痛、皮肤瘙痒或刺痛、咳嗽、胸痛等。

Ø 体液沸腾：当高度达到19000米时，出现人体体液沸腾，皮下组织气肿、心脏扩张受损而致死亡。

ü 气压变化率过大的危害

Ø 减压综合症、肺损伤、中耳炎。

Ø 爆炸减压：在飞机高空增压飞行过程中，因机体结构破损等原因导致座舱快速释压。

Ø 爆炸减压会严重危及人员和飞机安全，其危害程度取决于减压时间长短和座舱内外压差的大小。

ü 高温：体温升高，心率加快，机体耗氧量增加，消化系统机中枢神经系统功能失调，工作效率降低。

ü 低温：体温下降，出现寒战、手脚僵硬，工作效率下降，严重时甚至发生冻伤。

ü 高湿度：在高温时主要表现为阻碍人体汗液蒸发，人体感觉“闷热”；在低温时表现为人体与环境空气的传热量加大，人体感觉“湿冷”。

ü 低湿度：在短时间内对人体生理的影响不明显。

n  座舱环境控制参数

l 1.座舱高度Hc（Cabin   Altitude)：座舱内空气绝对压力所对应的标准气压高度。

ü 适航条例要求民航旅客机在最大巡航高度范围内进行增压飞行时，座舱高度不得超过8000ft，并以此作为舒适座舱高度上限。

l 2.座舱高度变化率dHc/dt（Cabin   Rate of Climb or Descent）：座舱高度的变化速率。

ü 上升率≤500英尺/分钟（约2.54米/秒）

ü 下降率≤350英尺/分钟（约1.78米/秒）

l 3.座舱余压（Differential   Pressure or Pressure Differential）：飞机气密座舱内外空气压力之差，即座舱增压载荷。

ü 大中型民航运输机：最大余压通常为7~9PSI  

ü 中小型民航飞机：最大余压通常为5~7PSI  

ü 飞机能承受的最大余压值取决于座舱的结构强度。

ü 通常情况下余压为正，某些特殊情况下可能为负。

l 4.座舱温度和湿度（Temperature   and Humidity）

ü 现代飞机座舱空调温度范围一般在17～24℃。

ü 要求座舱内温度场均匀，各方向上座舱温度差一般不超过3℃，座舱地板和舱壁温度应与座舱空气温度基本一致，舱壁温度应高于露点，以防止水汽凝结。

ü 短时飞行（低于4小时）旅客机座舱低湿度影响不明显，相反应对向客舱的供气进行除水处理。

l 5.座舱空气新鲜度（Air   Freshness）

ü 现代飞机通过不间断的通风换气来满足座舱空气新鲜度要求，每小时的换气次数不少于25-30次。

ü 现代民航旅客机可利用座舱空气再循环系统使一部分座舱空气得以循环使用。

n  气密座舱（Airtight Cabin）

l 再生式气密座舱

ü 座舱内外完全隔绝，由生命保障系统循环产生氧气和水。

ü 用于宇宙飞行器。

l 通风式气密座舱

ü 半密封结构。

ü 运输机及少数通用机采用。

ü 从飞机气源系统获得引气，经预冷器、引气活门、组件活门和温度控制活门等进行引气压力、流量和温度调节后，形成空调空气并供入气密座舱，以实现座舱温度调节和增压；

ü 利用排气活门控制座舱向外界的排气量，实现座舱压力调节，形成适宜的座舱气压环境；

ü 通过不断的供气和排气控制，实现座舱的通风换气、电子电气设备冷却和货舱加温。

l 座舱气密性

ü 气密座舱的漏气程度。

ü 座舱漏气量过大将导致环境控制系统失效。

ü “气密”是相对的。

ü 在使用中应保持飞机机体结构完整性，严格限制机体结构缝隙的漏气量。

ü 对座舱气密性应定期检查，特别是大修后应进行地面增压试验和飞行增压试验。