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目前广泛采用的措施,是将飞机机身的驾驶舱、客舱、货舱和电子设备舱(全部或部分)等做成气密舱。气密舱的增压空气来自发动机的压气机。从压气机引出的压缩空气,经过一系列装置进入密封舱,从而使空气温度适宜,气压按预定的规律变化。
保证气密舱的密封性是个关系到飞行安全的重要问题,也是需要考虑诸多因素的综合性问题。由于飞机结构本身的固有特性,飞行中的结构变形以及使用条件复杂(如温度变化、振动等诸方面的影响),要求气密舱绝对不漏气是难以办到的,通常不要求绝对密封(结构油箱要求严格密封),允许存在可接受的泄露。
高空症的严重程度与在缺氧条件下停留的时间有直接关系。从开始患高空症到人失去知觉这段时间称为“维持时间”,如在 "高空直接呼吸大气,这种维持时间仅 ’(。因此,飞机高空飞行时,如果增压气源或增压系统发生故障,飞机要应急下降到安全高度,在这种情况下,要求气密舱在足够的时间内保持一定余压。从这点考虑要求气密舱泄露越小越好。
二、气密舱的密封性要求
为了保证乘员安全,对民用客机气密舱的密封性提出了较高的要求:
(")气密舱内达到最大余压时,部分增压气源发生故障(如装有双发飞机的一台发动机空中停车)或部分供气系统发生故障。气密舱的密封性应仍能维持舱内增压要求,以保证飞机正常飞行。
(%)对于应急下降情况,应考虑到气密舱内的密封性问题和氧气系统供氧问题,而且还要考虑到当增压气源系统全部发生故障。停止向气密舱内供气时,飞机以容许的最大下降率下降到某一安全高度,气密舱在这段时间内应仍能保持一定的余压值,直至达到安全高度时,舱内余压才允许减小到零,以保证舱内乘员的生命安全。
三、气密舱的密封试验
飞机经过维护、修理之后,尤其是重大的结构修理之后,为了确认飞机仍能满足 •*)’•
原有密封性要求,一般需做整机地面密封试验。
(一)整机气密舱地面密封试验方法测量气密舱泄漏量的方法有两种:流量法和压力降法。 "流量法流量法也称补偿法。该法要求密封试验时连续供给气密舱一定流量的气体。当舱内压力达到设计余压值并保持稳定时,其单位时间供气量等于气密舱的单位时间泄漏量。因此,这时的供气量即为气密舱的泄漏量。无论气密舱的容积大还是小,均可采用这种测试方法,但它更适用于泄漏量较大而容积小的气密舱。
"压力降法
向气密舱连续供气,使舱内压力达到设计余压值(一般在 " %—" &’()*范围内,各型飞机的具体数据查相应的飞机维护手册),然后关断气源,这时舱内压力由于空气泄漏而逐渐下降,依据舱内气压下降的时间,就可以算出气密舱的泄漏量。这种密封性试验方法称为压力降法。采用这种方法只需要一个供气源。另外,将气密舱增压到预定的余压以后,即可停止供气,不需要连续供气。测量时,记录舱内压力从一个预定值降到另一个预定值的时间,就可以计算出泄漏量。因此,采用压力降法所使用的设备简单,测试方法简易可靠。
这种方法适用于泄漏量小而容积大的气密舱。目前,民用运输机广泛采用这种方法测试气密舱的密封性。
(二)泄漏时间的修正
"由于温度、压力变化引入的修正
气密舱试验的要求是按地面标准大气压力( ))和标准大气温度( +)给出的。因此,地面试验时,如果试验大气条件与标准大气条件有较大区别,则应该加以修正。例如,采用压力降法进行密封性试验,试验大气条件下的实际泄漏时间为 ,,标
-
准大气条件下给出的泄漏时间为 ,,则有 ,-. / +,(0 12 1)式中: / ———环境压力修正系数; + ———气密舱内温度修正系数。这里
).
)3) (0 12 1)
-
+ .
+3+
式中: )———试验场地大气压力; -
-
+-———试验时舱内温度。试验前可画出标准大气条件下舱内压力下降时间与泄漏量的关系曲线。试验时
•%4&•
可根据试验条件对实际测得的压力下降时间进行修正,在曲线上查出密封舱实际泄漏量。
"由于实验容积的不同所引入的修正
气密试验时,试验人员的位置有两种情况:一种是位于舱内进行测试;另一种是位于舱外。
第三节 涡流检测
一、涡流检测的基本原理
涡流检测是以电磁感应原理为基础的。检测线圈通交流电(即激磁电流),就会在线圈周围产生一个交变磁场(初级磁场)。如果将线圈靠近被检测的导电试件,在交变磁场的作用下,试件中就会感生出交变的电流— ——涡流。涡流也在试件中及其周围产生一个附加的交变磁场(次级磁场)。根据楞次定律可以知道次级磁场的方向与初级磁场的方向相反。图 %& %’( ()所示为线圈放在试件表面上的情况。矢量 )*代表检测线圈的初级磁场,矢量打,代表试件中。涡流引起的次级磁场。图
%& %’( +)所示为检测线圈环绕试件放置的情况。如图 %& %’示,试件中涡流方向是与给试件加交流磁场的线圈(即激磁线圈)中的电流方向相反的。涡流产生交变磁场,这个磁场的磁力线穿过激磁线圈时,就在线圈内产生感应电流。因为这个感应电流方向与涡流方向相反,结果就与激磁线圈中原来的电流(激磁电流)方向相同了,所以线圈中电流由于涡流的反作用而增大了。
试件中的感应涡流与激磁线圈的形状和尺寸、激磁电流的频率、试件材料的电导率、磁导率、试件的形状和尺寸、线圈与试件的距离以及试件表面裂纹等缺陷有关。由涡流产生的次级磁场也就同样与上述因素有关。通过测量检测线圈中的电流变化量可以确定次级磁场的变化量。在理想试件中产生的涡流流动形式是一定的。如试件有裂纹的话,势必使涡流的流动发生畸变而影响次级磁场。这样通过比较,设法检测出这些涡流畸变的情况,就可以判断试件中有无缺陷,这就是涡流检测的原理。
让试件或检测线圈按一定速度移动时,根据涡流变化的波形,就可以得到有关缺陷或损伤的种类、形状和大小等信息。
二、涡流检测的检测深度
涡流检测分为高频涡流检测和低频涡流检测。频率在 ,-.)/以上称为高频,频率在 ,-.)/以下称为低频。涡流的磁场会引起交变电流趋向导体试件表面,使试件横截面上的电流分布不
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