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條主供氣管道上，而初級熱交換器和第二級熱交換器又與風扇串聯在一條沖壓空氣管道上，
渦輪所驅動的風扇抽吸冷卻空氣經過熱交換器。
    這種利用發動機壓氣機引出的空氣作為氣源的渦輪風扇式制冷系統是目前最簡單又是最
    上篇飛機結構與機械系統283
沖壓空氣出口
圖6.3 -11渦輪風扇式空氣循環制冷系統
—一至混合室
輕便的一種冷卻系統。該系統具有以下優點：渦輪輸出功主要用來驅動風扇，使其抽吸熱交
換器冷邊的沖壓空氣，因此顯著地改善了熱交換器的性能；在地面停機及低速飛行時，系統
同樣可以獲得相應的制冷量。
    當飛行高度增加時，風扇端負荷減小，使冷卻渦輪轉數增加，到達一定高度時會發生超
轉，影響制冷效果并縮短渦輪的壽命，所以這種系統使用高度受到一定限制。
    (2)升壓式制冷系統
    渦輪壓氣機式空氣循環制冷系統又稱為升壓式制冷系統，其原理如圖6.3 -12所示。系
統由兩級熱交換器、渦輪壓氣機式渦輪冷卻器構成。
一級熱交
圖6.3 -12升壓式空氣循環制冷系統
器
    高溫高壓引氣經過調節后，通向一級熱交換器冷卻，流出一級熱交換器的空氣又進入到
壓氣機，經過壓氣機，空氣的壓力和溫度都提高，然后空氣又流向二級熱交換器進一步冷
284渦輪發動機飛機結構與系統
卻。流出二級熱交換器的空氣又通向冷卻渦輪，在渦輪內膨脹，空氣的溫度和壓力都進一步
降低。升壓式制冷系統早期在英美飛機上，尤其在客機上獲得較廣采用。
    在高速飛行條件下，由于其渦輪膨脹比要比渦輪風扇式冷卻系統的大，故其制冷能力亦
大；在相同制冷能力下，升壓式冷卻系統的供氣壓力或引氣量可以較小，發動機耗油少，經
濟性好；升壓式制冷系統的渦輪運轉平穩，不像渦輪風扇式制冷系統的渦輪轉速變化大，因
此，其渦輪壽命長。
    升壓式制冷系統的缺點是：飛機在地面停機狀態下或起飛滑跑時，由于兩個熱交換器缺
乏沖壓空氣而使系統制冷能力很小。解決方法：采用專用的通風風扇，電機驅動或空氣渦輪
驅動，當飛機在地面停機狀態或起飛滑跑時，抽吸冷卻空氣通過熱交換器。
    (3)渦輪壓氣機風扇式（三輪式）制冷系統
    三輪式制冷系統是升壓式系統和渦輪風扇式系統的自然發展，它既吸收了升壓式系統供
氣小、節省功率的優點，又吸收了渦輪風扇式系統地面有冷卻能力的優點。另外，由于升壓
式壓氣機吸收了渦輪功率的主要部分（85%左右），故也可防止冷卻裝置的超轉。三輪式制
冷系統在現代民航客機上獲得了廣泛的應用。三輪式空氣循環制冷系統原理如圖6.3 - 13
歷示。
f至混合室
圖6.3 -13三輪式空氣循環制冷系統原理
    從發動機壓氣機供來的空氣經過供氣調節裝置供向制冷系統。熱空氣先經過組合式熱交
換器的初級熱交換器，獲得初步冷卻，而后經過三輪冷卻裝置的升壓式壓氣機，溫度、壓力
均提高了，再經過組合式熱交換器的次級熱交換器冷卻，最后通過渦輪膨脹降溫而供向座
艙；其中三輪冷卻裝置的風扇抽吸冷卻空氣經過熱交換器，從而使整個系統獲得優良的
性能。
    4．空氣循環制冷系統除水
    飛機在高空飛行時，外界大氣濕度較低，但在地面或低空飛行時，外界大氣濕度過高，
空調引氣中會含有一定的水分。隨著空氣溫度的不斷降低，空氣中多余的水蒸氣就會凝結下
來。由于組件內的溫度可能降得很低，這樣管道內的水分就會結冰，影響系統的工作；另一
    上篇飛機結構與機械系統285
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方面，座艙的供氣中如果含有水分，則可能導致座艙內形成霧氣或露水，這不但會引起乘
客的不適，而且也會引起座艙和分配管道內的腐蝕。
    為保證機上人員的舒適和避免座艙內出現過大的水汽，在空調組件內應設置水分離器。
當增壓空氣通過水分離器時，一般可將大部分水分除去；從水分離器出來的水分，通過導管
引出，然后噴射到沖壓空氣系統的冷流中去，這樣可以提高熱交換器的效率。
    水可以在渦輪前的高壓區被除去，也可在渦輪后的低壓區除去，將水分離器安裝在渦輪
上游的高壓段稱為高壓除水，裝在渦輪下游低壓段稱為低壓除水。
　
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