飞机机组氧气系统对于飞行安全的影响

杨 政，胡逸恒，曹 巍，蒋浩杰

上海工程技术大学飞行学院，上海 201620

0 引言

航空可以说是远程交通最安全的方式，不过，飞机一旦发生事故，其灾害也是致命性的，在飞机飞行史上，由飞机氧气系统引发的飞机事故也不在少数。飞机在高空飞行时，由于海拔原因，机组人员正常的生理活动受到限制，为此，在现代飞机上都装备有氧气系统以满足机组人员的生理需求。民用飞机氧气系统分为机组氧气系统，旅客氧气系统和便携式氧气系统，本文主要对机组氧气系统进行介绍和研究。

1 机组氧气系统的介绍

1.1 作用

机组氧气系统能在客舱紧急释压或驾驶舱出现烟雾，有毒气体时为机组提供氧气，机组氧气系统适用于飞到12000m（39370.80 ft.）的商业飞机。

1.2 特点

飞行机组氧气由高压氧气瓶通过供氧管和面罩供氧，供氧时间较长，和旅客氧气系统是独立的。飞行员可以在任何时候取下面罩吸氧。

1.3 组成

机组氧气系统主要由氧气瓶组件，传感器，减压阀，维修面板，超压指示器，压力释放活门，氧气控制装置，输送管道以及一系列的控制电门和控制面板组成。

危险性：飞机氧气系统存在一定的危险性，特别是高压氧气瓶组件，氧气瓶存储有1500P S I（120b a r）左右的高压氧气，这些高压氧气经过调压处理后再经管路输送到氧气用户，高压氧气在调压、输送过程中容易发生渗漏并造成起火爆炸。另外，在对氧气瓶充氧时，如果充氧速度过快或氧气被有机杂质污染，也容易造成起火爆炸。

2 氧气系统引发的飞机危害

2.1 机组氧气系统引发的飞机危害实例

2008 年6 月19 日，我国东航西北分公司A319/B-6167 飞机在执行MU2261 航班时，飞机在空中发生后货舱着火，飞机后货舱及客舱地板区域部分机体结构严重烧损。2008 年7月25 日，一架快达航空公司波音747-400 客机，执行从中国香港飞往澳大利亚墨尔本的QF30 航班。飞离香港爬升通过FL290 高度层时，随着一声巨响，座舱压力骤降，机组实施紧急下降。

第一起事故的导火线是减压阀内部失效，进而损坏中压供氧软管而发生爆裂，导致火灾的发生，因为这次的事故，空客更换了新型的中压软管以解决其泄漏问题。第二起事故的主要原因是高压氧气瓶破裂，其储存的氧气猛烈喷出。氧气瓶中的高压氧气突然泄漏造成的冲力使飞机机身局部破裂，并且使飞机不受控制地释压。

2.2 机组氧气系统的可靠性框图

由1.3 节的机组氧气系统的基本组成可以得到如下系统的可靠性框图：

图1 系统可靠性框图

2.3 危害分析

由以上分析可知，事故原因总结起来就是机组氧气系统发生渗漏，结合以往的经验，机组氧气系统共有五种主要渗漏形式：

1）氧气系统气压管路破损；

2）压力调节器渗漏；

3）氧气面罩未安装好；

4）紧急超压电门放在超压位；

5）未安装垫片。

综上所述，严格按照工作单维护是防止机组氧气泄漏的根本途径。当出现泄漏后，应及时寻找泄漏原因，以防止出现不安全事件。

2.4 失效影响及分析

名称功能失效原因 失效影响失效检测方法严酷度类别局部影响对上一级影响最终影响氧气瓶组件氧气贮存活门，活门垫损伤；接口破损，松动；气瓶破裂氧气泄露系统气密性超差续航时间缩短，造成火灾隐患用肥皂水检查或离位检查1高压管道输送高压气体管道破损；接口破损，松动氧气泄露系统气密性超差续航时间缩短，造成火灾隐患用肥皂水检查或离位检查1压力释放活门减压接口破损，松动压力指示误差压力指示误差造成飞行员错觉和误处理离位检查3

表1 失效分析

表格填写说明：

1）失效原因：产生产品失效的原因；

2）失效影响：一是局部影响：对产品的影响；二是对上一级的影响：对系统的影响；三是最终影响：对飞机或飞行员的影响；

3）补偿措施：用来消除或减轻失效影响的补偿措施；

4）严酷度的判别：严酷度的类别是产品失效造成的最坏潜在后果规定的度量，按危害程度可分为4 类：

1 类(灾难的)：引起人员死亡或系统毁坏的失效；

2 类(致命的)：引起人员严重伤害，重大财产损失导致任务失效的系统严重损坏；

3 类(临界的)：引起人员的轻度损伤、一定的财产损失，或导致任务延误或降级的系统轻度损伤；

4 类(轻度的)：不足导致以上三种后果的失效，但它会导致非计划的维修。

由以上分析可知，产生1，2 类失效模式的有：气密性超差，吸气阻力大。因此在进行设计和使用是要对这几种失效模式引起高度重视，采取有效的手段，尽量防止此类事故的发生，提高机组氧气系统的可靠性。同时，要对飞机进行仔细的维护，当发现有上诉问题时，要及时进行氧气瓶的更换或管路的修理。

3 结论

对于飞机机组氧气系统的渗漏，我们国家有一套相应的检测措施，能及时的发现氧气系统的渗漏，但是难以保证飞行过程中氧气系统的稳定工作，因此，应当想办法提高机组氧气系统各个部件的可靠性，进而提高整个氧气系统的可靠性，此外，也应当设立一套完整的设备能够实时地检测到氧气系统的工作情况，并在其发生渗漏后及时作出反应，采取措施，阻断发生起火的途径。

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