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目前廣泛采用的措施,是將飛機機身的駕駛艙、客艙、貨艙和電子設備艙(全部或部分)等做成氣密艙。氣密艙的增壓空氣來自發動機的壓氣機。從壓氣機引出的壓縮空氣,經過一系列裝置進入密封艙,從而使空氣溫度適宜,氣壓按預定的規律變化。
保證氣密艙的密封性是個關系到飛行安全的重要問題,也是需要考慮諸多因素的綜合性問題。由于飛機結構本身的固有特性,飛行中的結構變形以及使用條件復雜(如溫度變化、振動等諸方面的影響),要求氣密艙絕對不漏氣是難以辦到的,通常不要求絕對密封(結構油箱要求嚴格密封),允許存在可接受的泄露。
高空癥的嚴重程度與在缺氧條件下停留的時間有直接關系。從開始患高空癥到人失去知覺這段時間稱為“維持時間”,如在 "高空直接呼吸大氣,這種維持時間僅 ’(。因此,飛機高空飛行時,如果增壓氣源或增壓系統發生故障,飛機要應急下降到安全高度,在這種情況下,要求氣密艙在足夠的時間內保持一定余壓。從這點考慮要求氣密艙泄露越小越好。
二、氣密艙的密封性要求
為了保證乘員安全,對民用客機氣密艙的密封性提出了較高的要求:
(")氣密艙內達到最大余壓時,部分增壓氣源發生故障(如裝有雙發飛機的一臺發動機空中停車)或部分供氣系統發生故障。氣密艙的密封性應仍能維持艙內增壓要求,以保證飛機正常飛行。
(%)對于應急下降情況,應考慮到氣密艙內的密封性問題和氧氣系統供氧問題,而且還要考慮到當增壓氣源系統全部發生故障。停止向氣密艙內供氣時,飛機以容許的最大下降率下降到某一安全高度,氣密艙在這段時間內應仍能保持一定的余壓值,直至達到安全高度時,艙內余壓才允許減小到零,以保證艙內乘員的生命安全。
三、氣密艙的密封試驗
飛機經過維護、修理之后,尤其是重大的結構修理之后,為了確認飛機仍能滿足 •*)’•
原有密封性要求,一般需做整機地面密封試驗。
(一)整機氣密艙地面密封試驗方法測量氣密艙泄漏量的方法有兩種:流量法和壓力降法。 "流量法流量法也稱補償法。該法要求密封試驗時連續供給氣密艙一定流量的氣體。當艙內壓力達到設計余壓值并保持穩定時,其單位時間供氣量等于氣密艙的單位時間泄漏量。因此,這時的供氣量即為氣密艙的泄漏量。無論氣密艙的容積大還是小,均可采用這種測試方法,但它更適用于泄漏量較大而容積小的氣密艙。
"壓力降法
向氣密艙連續供氣,使艙內壓力達到設計余壓值(一般在 " %—" &’()*范圍內,各型飛機的具體數據查相應的飛機維護手冊),然后關斷氣源,這時艙內壓力由于空氣泄漏而逐漸下降,依據艙內氣壓下降的時間,就可以算出氣密艙的泄漏量。這種密封性試驗方法稱為壓力降法。采用這種方法只需要一個供氣源。另外,將氣密艙增壓到預定的余壓以后,即可停止供氣,不需要連續供氣。測量時,記錄艙內壓力從一個預定值降到另一個預定值的時間,就可以計算出泄漏量。因此,采用壓力降法所使用的設備簡單,測試方法簡易可靠。
這種方法適用于泄漏量小而容積大的氣密艙。目前,民用運輸機廣泛采用這種方法測試氣密艙的密封性。
(二)泄漏時間的修正
"由于溫度、壓力變化引入的修正
氣密艙試驗的要求是按地面標準大氣壓力( ))和標準大氣溫度( +)給出的。因此,地面試驗時,如果試驗大氣條件與標準大氣條件有較大區別,則應該加以修正。例如,采用壓力降法進行密封性試驗,試驗大氣條件下的實際泄漏時間為 ,,標
-
準大氣條件下給出的泄漏時間為 ,,則有 ,-. / +,(0 12 1)式中: / ———環境壓力修正系數; + ———氣密艙內溫度修正系數。這里
).
)3) (0 12 1)
-
+ .
+3+
式中: )———試驗場地大氣壓力; -
-
+-———試驗時艙內溫度。試驗前可畫出標準大氣條件下艙內壓力下降時間與泄漏量的關系曲線。試驗時
•%4&•
可根據試驗條件對實際測得的壓力下降時間進行修正,在曲線上查出密封艙實際泄漏量。
"由于實驗容積的不同所引入的修正
氣密試驗時,試驗人員的位置有兩種情況:一種是位于艙內進行測試;另一種是位于艙外。
第三節 渦流檢測
一、渦流檢測的基本原理
渦流檢測是以電磁感應原理為基礎的。檢測線圈通交流電(即激磁電流),就會在線圈周圍產生一個交變磁場(初級磁場)。如果將線圈靠近被檢測的導電試件,在交變磁場的作用下,試件中就會感生出交變的電流— ——渦流。渦流也在試件中及其周圍產生一個附加的交變磁場(次級磁場)。根據楞次定律可以知道次級磁場的方向與初級磁場的方向相反。圖 %& %’( ()所示為線圈放在試件表面上的情況。矢量 )*代表檢測線圈的初級磁場,矢量打,代表試件中。渦流引起的次級磁場。圖
%& %’( +)所示為檢測線圈環繞試件放置的情況。如圖 %& %’示,試件中渦流方向是與給試件加交流磁場的線圈(即激磁線圈)中的電流方向相反的。渦流產生交變磁場,這個磁場的磁力線穿過激磁線圈時,就在線圈內產生感應電流。因為這個感應電流方向與渦流方向相反,結果就與激磁線圈中原來的電流(激磁電流)方向相同了,所以線圈中電流由于渦流的反作用而增大了。
試件中的感應渦流與激磁線圈的形狀和尺寸、激磁電流的頻率、試件材料的電導率、磁導率、試件的形狀和尺寸、線圈與試件的距離以及試件表面裂紋等缺陷有關。由渦流產生的次級磁場也就同樣與上述因素有關。通過測量檢測線圈中的電流變化量可以確定次級磁場的變化量。在理想試件中產生的渦流流動形式是一定的。如試件有裂紋的話,勢必使渦流的流動發生畸變而影響次級磁場。這樣通過比較,設法檢測出這些渦流畸變的情況,就可以判斷試件中有無缺陷,這就是渦流檢測的原理。
讓試件或檢測線圈按一定速度移動時,根據渦流變化的波形,就可以得到有關缺陷或損傷的種類、形狀和大小等信息。
二、渦流檢測的檢測深度
渦流檢測分為高頻渦流檢測和低頻渦流檢測。頻率在 ,-.)/以上稱為高頻,頻率在 ,-.)/以下稱為低頻。渦流的磁場會引起交變電流趨向導體試件表面,使試件橫截面上的電流分布不
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