[发明专利]用于控制飞机座舱中的压力的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制飞机座舱中的压力的方法和系统。

背景技术

在飞机座舱中，例如从DE102006016541A1或WO2007/115811A1已知的飞机空调系统确保必要的空气交换、座舱温度和座舱增压的控制。座舱内部压力通过座舱压力控制系统控制，该座舱压力控制系统包括布置在飞机机身蒙皮区域中的可控的空气出口阀。座舱压力控制系统通常包括至少一个出流阀。典型地，现代客机的座舱压力控制系统配备有设置在飞机的前腹部和后腹部区域中的两个或更多出流阀。

在飞机飞行操作期间，座舱压力根据需要通过适当地控制至少一个出流阀的有效出流面积来调节。在飞机的地面操作期间，出流阀完全打开以使飞机座舱内的压力和飞机外主导的环境压力均衡。具体地，出流阀通常被设计为确保当飞机在地面上时，飞机座舱内的压力和环境压力之间的残留压差不超过2hPa。出流阀在飞机的地面操作期间的压力控制作用对于出流阀的设计是决定性的，特别是出流阀的最大有效出流面积以及因此出流阀的总体尺寸和重量。

座舱压力控制系统还包括至少一个负安全阀。如果在飞机飞行操作期间，例如在飞机快速下降期间，环境压力超过座舱压力，则该负安全阀被打开以允许环境空气进入飞机座舱。在飞机的地面操作期间，负安全阀不起作用并保持关闭。

发明内容

本发明目标旨在提供用于控制飞机座舱中的压力的可靠方法和系统，该方法和系统能够得到更轻型且更灵活的座舱压力控制系统的设计。

该目标通过如下限定的用于控制飞机座舱中的压力的方法并通过如下限定的用于控制飞机座舱中的压力的系统实现。

在用于控制飞机座舱中的压力的方法中，在飞机飞行操作期间，至少一个出流阀的有效流横截面面积受到控制，以便调节通过出流阀离开飞机座舱的气流，使得飞机座舱内的压力根据预定的座舱压力控制策略受到控制。在用于控制飞机座舱中的压力的方法中，在飞机飞行操作期间，出流阀的有效流横截面面积因此以与在传统的飞机座舱压力控制方法中类似的方式受到控制，以便调节飞机座舱内所需的压力。预定的控制策略可涉及例如依据飞机座舱内的压力的设定压力值控制出流阀的有效流横截面面积，该设定压力值可根据例如飞机的巡航高度改变。例如，根据预定的控制策略，出流阀的有效流横截面面积可根据需要增加或减小，以将飞机座舱内的实际压力调节至与巡航高度相关的设定压力值。

此外，在用于控制飞机座舱中的压力的方法中，在飞机飞行操作期间，至少一个负安全阀的有效流横截面面积受到控制，以便调节通过负安全阀进入飞机座舱的气流，从而防止飞机座舱内的压力和飞机座舱外主导的环境压力之间的负压差超过预定的阈值。因此，类似于出流阀的有效流横截面面积，负安全阀的有效流横截面面积也以与在传统的飞机座舱压力控制方法中类似的方式受到控制，以便防止飞机座舱内的压力和环境压力之间形成不期望的负压差。例如，在飞机快速下降期间，负安全阀的有效流横截面面积可被增加，以使环境空气能够进入飞机座舱，从而使(较高的)环境压力和(较低的)座舱压力之间均衡。

负安全阀可被设计为当飞机座舱内的压力和环境压力之间的负压差超过预定的阈值时被动地打开。然而，也可以想到例如通过适合的驱动单元主动打开负安全阀，以便在飞机座舱内的压力和环境压力之间的负压差超过预定的阈值时使(较高的)环境压力和(较低的)座舱压力之间均衡。然而，如果座舱压力比环境压力高，负安全阀通常保持在其关闭状态，即负安全阀的有效流横截面面积被设定为零，以防止飞机座舱和环境之间通过负安全阀进行空气交换。

最后，在飞机的地面操作期间，用于控制飞机座舱中的压力的方法涉及控制至少一个负安全阀的有效流横截面面积，以使飞机座舱内的压力和飞机外主导的环境压力之间均衡。因此，与传统的飞机座舱压力控制方法不同，在根据本发明的用于控制飞机座舱中的压力的方法中，在飞机的地面操作期间，负安全阀用于使飞机座舱内的压力和环境压力均衡，即假如当飞机在地面上时，存在飞机座舱内的压力和环境压力之间的压力差，负安全阀被打开直到达到足够的压力均衡，例如，直到飞机座舱内的压力和环境压力之间的残留压力差降至预定的阈值以下。