飛機系統 04 氣動力系統 (4) 空調及循環

絕對不是小弟懶惰拿舊圖出來，而是空調的循環大概就是這個樣子啦。

昨天提到熱空氣經過調溫包 (ACP)降溫到約攝氏1~2度，之後調成客艙空調的溫度送到客艙。在畫圖之前先來回答為什麼要降到超級冷再用熱空氣混合好了。客艙有分成很多段，因為每一段乘客數量不一，對於冷氣溫度的要求自然不同，統一的溫度對人少的段可能太冷，對人多的段可能又不夠冷，因此每一段都要有能設定不同溫度的能力。就這個需求而言，先把熱空氣降到低溫，再送入客艙前適量混合熱空氣的作法會比起針對不同段把溫度一次調到定位來得有效率。

基本的概念知道以後，接下來就可以看圖了。上面的圖有點太雜，我們先看簡單版的：

首先得強調一點，這只是簡圖，不代表實際的配管配線，而飛機上空調有幾個區域的控制要看不同機型的設置，在此不執著芝麻綠豆大的細節。

還記得之前從引擎出來經過初步降溫降壓的空氣 (壓力和溫度仍然算高)進入調溫包降溫至攝氏1~2度，在進調溫包之前有部分的熱氣先被分流了，這部份的熱氣請參閱上圖「熱空氣」的部份。

冷空氣進入一個混合單元 (mixing unit)，分流到各個區域，不過在這之前會和熱空氣混合。圖中可見熱空氣的管子通過一個控制閥和 mixing unit出來的冷空氣混合成適當的溫度，送到客艙。控制閥的溫度有通常兩個地方可以設定，一個在駕駛艙，可以設定基礎的溫度，另一個在該區客艙的空調控制面板，這部分溫控的範圍就有限制，大概是駕駛艙設定的正負幾度而已。

眼尖的人可能發現兩個疑點：第一是上圖沒有畫要送去駕駛艙的空調，難不成飛行猿只要靠香蕉就能呼吸了嗎？第二是 mixing unit看起來好像也沒有混合什麼東西的樣子喔？其實不然，只是我還沒畫進去而已，為了避免把圖搞得太複雜，先讓我解釋一下再補圖。

講到目前為止我們知道氣動力系統的氣源主要來自引擎，而引擎是飛機的主要動力來源，因此引擎的工作效率很直接地影響到飛機的性能，用比較白話的方式講，就是影響飛機的速度、油耗等等。氣源來自於引擎的壓縮段 (還記得吧)，而壓縮段原本的用意就是把空氣壓縮後送到燃燒室去燒，將能量轉換成動能，這動能就是飛機的推力。那麼我們把壓縮段的空氣分了一部份給空調系統，這也意味著引擎可以使用的空氣變少了，因此基本上引擎的工作效率是會受到影響的。

為了儘可能地在空調的舒適性和引擎的性能間取得一個平衡，得設法降低和引擎「搶」的空氣，這個方法就是，把客艙用過的空氣「回收再利用」，這就是 mixing unit的目的。

客艙的空氣回收是透過客艙壁下方的氣孔，由循環葉片 (re-circulation fan)將呼出的空氣往下面抽。抽走的空氣並非全部都送回 mixing unit回收，而是一部分送入貨艙提供艙壓後排放出去，另一部份才送回 mixing unit。當然在混合之前會通過濾網過濾空氣，因此空氣品質是良好的。說到這邊，必須提一下飛行員的福利：駕駛艙的空氣是沒有和客艙用過的氣混合的，是新鮮配送的。這個概念有了之後我們看下圖就很簡單了：

圖解：

空調進入客艙和駕駛艙後，駕駛艙和前段客艙的回收空氣用來做儀表及電子設備的冷卻。圖中電子艙的位置我沒有畫很仔細，實際上冷卻用的氣體除了冷卻電子艙的儀器之外，駕駛艙儀表板後面也有冷卻用空氣流過幫儀表降溫。冷卻用空氣使用完後會送到前段貨艙，接著排出機外。

客艙回收的氣體，一部份進入後段貨艙後排出機外，另一部份就透過濾網過濾再進到 mixing unit混合新的空氣再次循環。

令人欣慰的是，廁所內的空氣及機上廚房熱餐產生的廢氣等等是直接排出機外的，這部份的空氣不再回收。

這樣解釋後，再回到文章起頭的圖片，飛機空調及循環的部份就一目瞭然了。下一篇預計講艙壓的控制。

《待續》