飞机氧气系统安全性设计

2015-01-28夏天骏

中国科技信息 2015年15期

夏天骏

飞机氧气系统安全性设计

夏天骏

飞机氧气系统，顾名思义，就是给机上乘员提供氧气的一套装置。通常情况下，由飞机增压系统对座舱进行增压来保证乘员获得足够的氧气。而当飞机发生事故导致座舱意外失压或严重空气污染时，则使用氧气系统为乘员提供氧气。部分军用飞机也依靠氧气系统减缓高加速度机动下飞行员的缺氧症状。然而氧气作为助燃剂，其泄漏导致局部氧浓度过高，往往成为火灾扩散的主要因素，造成严重的事故后果。本文从氧气系统设计布局方面入手，分析探讨提高飞机氧气系统安全性的措施。

安装布局的安全性

管路接头

氧气管路接头属于主要的泄漏易发区域，所以在合理布置的前提下，应尽量减少接头的数量、种类，避免在同一系统中混合使用扩口和非扩口标准的接头。各接头的设计位置均应置于易于检验的区域，并且具有足够的空间用于用具施加拧紧力矩。

为了减小氧气泄漏后的影响，所有接头的位置必须设计为即使泄漏也不会导致氧气积聚在电气部件周围。且氧气系统所有接头均应远离燃油、滑油、液压系统各部件。

氧气管路

氧气管路各硬管必须使用管夹固定，防止飞机飞行过程中过大的管路移动，并且对管夹与管路接触面进行保护防止擦伤。在振动剧烈的区域推荐使用抗震管夹，尽可能地过滤因振动产生的应力。

为了补偿硬管间的安装误差、应力等，软管的使用也是必要的。软管也应充分固定，不能出现无控制的震荡，但应避免在弯折段安装卡箍。尤其注意各软管间不应缠绕、摩擦。

避开易燃物

氧气系统管路和各部件不应安装在内部有可燃液体的管路或容器下方，避免其泄漏后有可能将可燃液体滴在氧气系统部件表面。燃油、滑油或液压设备应特别注意，禁止将氧气系统任何部件安装在它们的下方或附近。

氧气系统部件应安装在燃油、滑油和液压系统以及任何可燃液体可能泄漏的区域上方至少150mm的距离外。如果由于空间等原因不能保证150mm的安全距离，那么应在氧气管路外围安装保护套，或使用挡板进行隔离，防止液体溅射到氧气管路、部件上。

避开飞机活动部件

氧气系统任何部件应与飞机可活动部件的最大运动偏离点至少保持50mm的距离。如果50mm的最小距离不能保证，氧气管路必须考虑在机械损坏造成最严重负荷因素的情况下的防护问题。

特别要注意的是氧气系统与主飞行操纵和发动机控制活动部件的距离不应小于300mm。

避开电气线路

氧气管路应与电气线路保持150mm以上的距离。如果最小距离小于150mm，那么电缆线束外部必须使用有刚性支撑的导线管或管夹固定，保持线束固定不随飞机运动而偏移。如此处理后可将最小安全距离需求降低至50mm。如果空间过小，50mm安全距离仍旧不能被满足，那么电缆线束和电气部件必须有额外的隔离措施，比如使用耐腐蚀的塑胶软管包裹氧气管路，以隔断与氧气系统之间空间。隔断后可进一步缩小最小安全距离需求至13mm。

此外，氧气系统各部件与易发热、易发生电火花的电气部件（例如继电器、断路器等）的距离在没有隔离的情况下不应小于50mm。这是由于一旦这些电气部件发生火灾，有可能烧穿氧气管路或部件，造成氧气泄漏。在氧气的作用下火势会迅速扩散加强，引发一场在灾难性的大火。

电化腐蚀与电搭接

氧气系统各部件应使用相同材料以避免电化腐蚀。如果无法统一材料，则必须进行必要的表面防腐蚀处理。

稳定的电搭接也是防止氧气系统电火花产生的必要防护措施。应保证氧气系统各部件、各管路均良好地搭接在飞机结构上。不锈钢部件的搭接电阻不大于100mΩ，铝合金部件的搭接电阻不大于10mΩ。