关于B737NG飞机总温探头的探讨
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关于B737NG飞机总温探头的探讨

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2025-09-21 / 0 评论 / 1 阅读 / 正在检测是否收录...

作者:培训部飞行培训中心 孙鹏
一、定义
大气总温(TAT,total air temperature)是指受阻挡或摩擦作用使机体表面气流与飞机相对静止时,气流的动能转化为内能后所得到的温度,总温等于静温(环境温度)加上动温(能量转换)。
B737NG飞机可以由总温探头探测大气总温。
二、总温探测
(一)探头介绍
1.B737NG飞机只有一个位于机头左侧的总温探头(图1),进入探头的气流经温度传感器从探头后部排出。当气流温度变化时传感器电阻值发生改变,产生的模拟信号传向大气数据惯性基准组件(ADIRU)转换成总温数值,再提供给飞机其他系统使用。两个传感器(TAT1和TAT2)分别向对应的ADIRU传输信号。
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ADIRU将大气数据输送到显示电子组件(DEU),总温数据可显示在发动机主要参数页面的左上角(图2)。显示的TAT通常来自ADIRU1,若此TAT无效,则显示ADIRU2的总温值。
2.B737NG飞机的总温探头分为吸入式和非吸入式两种,区别是吸入式探头有从APU管道来的引气在其内部产生负压(图3),利用虹吸原理将外界的大气从全温探头外侧吸入,飞机在地面时空气能够顺畅流过传感器,带走因探头加温或太阳照射累积的热量,从而使温度探测更准确。
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(二)探头加温
总温探头需要电加温,防止探头积冰无法探测总温。《机组使用手册》(FCOM)介绍两种探头加温面板是不同的,吸入式探头的加温控制面板增加电门3:TAT TEST(图4)。
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ON位-向相应的探头加温(图5中绿线标注);AUTO位-当任一发动机运转时,自动向探头加温系统供电(图5中红线标注);TAT TEST-按压可在地面向温度探头供电。
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对比图5总温探头加温电路图可知,吸入式探头加温电路中增加总温测试电门控制和空地信号指令的继电器K1。飞机在地面,探头加温电门选择在ON位或是AUTO位起动发动机时,地面状态都会使K1电磁线圈通电,断开加温电路(图5蓝线标注),总温探头不加温。按压TAT TEST电门后,继电器K1电磁线圈断电,加温电路通电(图5中粉色线)。所以在地面,因继电器K1控制,无论探头加温电门在ON或AUTO位,吸入式总温探头加温只能通过按压TAT TEST电门来操作。空中,继电器K1不起作用。       
(三)T12传感器
发动机电子控制(EEC)利用总温数据控制燃油伺服系统,以提供需要的发动机推力。在地面,为防止非吸入式探头总温数据不准确,波音设置T12发动机温度传感器探测发动机进口温度,用T12温度代替TAT以确保发动机推力可靠。
T12传感器安装在发动机进气整流罩的两点半位置(从尾喷向前方看),探头伸入风扇前的气流中。EEC供给T12传感器元件一个恒压的电源,元件电阻与空气温度成比例变化,EEC把这差值转换为风扇进口温度。所以EEC可以从T12传感器和两个ADIRU获取温度数值,在地面时,EEC优先使用发动机T12温度,起飞5分钟后使用来自ADRIU的TAT。如果大气总温数据均有效,则双发都使用ADIRU1的TAT,这样可以保证双发使用相同数据。如果两个ADIRU的TAT都无效时,EEC使用T12温度。
需要注意的是,对于安装吸入式探头的飞机,EEC假定飞机没有使用吸入式探头,EEC仍采用上述方式获取温度数据。
三、总温数据作用
从飞行安全角度考虑,总温并不是一个关键参数,但是ADIRU可以利用总温计算出静温(SAT)、真空速(TAS),并将这些数据传送给多个重要系统使用。波音曾在2014年11月发布主题为“TAT 失效”的飞行操作技术通告(737-14-2),介绍TAT完全失效(TAT1和TAT2传感器失效,信号缺失)对飞行机组操作的影响。通告里列举出可能会出现的指示有:
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当上述情况出现时,机组应怀疑两个TAT温度传感器都已失效,需评估对后续飞行的影响,受影响的系统如下:
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以上是波音针对TAT探头内部的两个传感器都失效的说明,实际中有可能会遇到TAT探头内部的单个传感器失效的情况,左右TAS不一致是明显的标志。
需要注意,机组不要将TAT失效误认为出现冰晶结冰,因为显示是不一样的。“冰晶结冰”检查单有说明,TAT指示保持在0℃附近是存在冰晶结冰条件的指示之一。
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四、运行使用
(一)推力计算
在飞行前准备阶段,飞行员使用FMC的N1 LIMIT页管理起飞和爬升推力,该页L1位置的OAT(外界温度)数值来自总温探头或由人工输入。吸入式总温探头可以自动提供可用的OAT,以小号字体显示。安装非吸入式总温探头的飞机,只能人工输入并以大号字体显示。
在机场运行时,ATIS(通波)也有温度数据,该温度来自机场观测的数据,观测方法根据民用航空相关规定进行管理,数据可靠。前文提到,总温探头探测时受到太阳照射、探头加温等因素影响,会出现温度误差。因此《FCOM》要求:TAT不可以代替外界OAT计算起飞性能。应使用ATIS或者ATC告知的温度来进行起飞性能计算的输入。
当第一台发动机起动后,系统会检查输入FMC的OAT和发动机温度传感器感应的温度。查看《FCOM》可知表1,若两者相差达+/-6℃,自动油门预位断开,FMC提示“OAT DISAGREE-DELETED”、“TAKEOFF SPEEDS DELETED”信息,需要在N1 LIMIT页输入更新的OAT。根据前面的分析,这里FMC比较的是机组输入的OAT值和发动机的T12探测值。
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(二)TAT指示温度高
在地面打开探头加温,非吸入式总温探头传感器受到加温热量积累影响,TAT指示大概3分钟左右就会升到99,这是显示范围的上限。起飞后,气流流动带走热量,TAT可以降到实际值。
如果在输入OAT前对非吸入式总温探头进行加温且总温过高,会导致N1 LIMIT 页上的OAT提示框空白,当停止加温且总温探头冷却后,提示框恢复,OAT可正常输入。在炎热天气下,如果无APU或地面气源增压引气,造成吸入式总温探头温度高,FMC可能不会接受假设温度的降额定功率。等引气可用后,再选择假设温度的降额定功率。
(三)防冰操作
总温是判断飞机是否需要使用热防冰的依据,《FCOM》寒冷天气操作规定:当OAT(在地面)或TAT(在空中)高于10℃时,不要使用发动机防冰或机翼防冰。如果在TAT大于10℃的条件下进行防冰操作,FMC提示“TAI ON ABOVE 10℃”。
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如果遇到特殊情况,发动机整流罩防冰活门失效在打开位且TAT高于10℃时,无法关掉发动机防冰,按照检查单步骤执行
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(四)油箱温度控制
根据总温概念可知飞机表面温度等于大气总温,由于热量传递,燃油温度会向总温变化,最终与总温一致,控制燃油温度就是控制总温。如果遇到燃油温度指示器失效,可以使用总温监控燃油状态。
飞行中燃油温度应限制在燃油冰点以上3℃或-43℃以上,两者取高值。当燃油温度接近最低限制值时,遵照“燃油温度低”检查单措施。我公司常用燃油见表2,查阅网上资料,3号喷气燃料的冰点不得高于-47℃、Jet A-1的冰点不得高于-47℃,Jet A则为-40℃。
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