飛機機組氧氣系統對于飛行安全的影響

楊 政，胡逸恒，曹 巍，蔣浩杰

上海工程技術大學飛行學院，上海 201620

0 引言

航空可以說是遠程交通最安全的方式，不過，飛機一旦發生事故，其災害也是致命性的，在飛機飛行史上，由飛機氧氣系統引發的飛機事故也不在少數。飛機在高空飛行時，由于海拔原因，機組人員正常的生理活動受到限制，為此，在現代飛機上都裝備有氧氣系統以滿足機組人員的生理需求。民用飛機氧氣系統分為機組氧氣系統，旅客氧氣系統和便攜式氧氣系統，本文主要對機組氧氣系統進行介紹和研究。

1 機組氧氣系統的介紹

1.1 作用

機組氧氣系統能在客艙緊急釋壓或駕駛艙出現煙霧，有毒氣體時為機組提供氧氣，機組氧氣系統適用于飛到12000m（39370.80 ft.）的商業飛機。

1.2 特點

飛行機組氧氣由高壓氧氣瓶通過供氧管和面罩供氧，供氧時間較長，和旅客氧氣系統是獨立的。飛行員可以在任何時候取下面罩吸氧。

1.3 組成

機組氧氣系統主要由氧氣瓶組件，傳感器，減壓閥，維修面板，超壓指示器，壓力釋放活門，氧氣控制裝置，輸送管道以及一系列的控制電門和控制面板組成。

危險性：飛機氧氣系統存在一定的危險性，特別是高壓氧氣瓶組件，氧氣瓶存儲有1500P S I（120b a r）左右的高壓氧氣，這些高壓氧氣經過調壓處理后再經管路輸送到氧氣用戶，高壓氧氣在調壓、輸送過程中容易發生滲漏并造成起火爆炸。另外，在對氧氣瓶充氧時，如果充氧速度過快或氧氣被有機雜質污染，也容易造成起火爆炸。

2 氧氣系統引發的飛機危害

2.1 機組氧氣系統引發的飛機危害實例

2008 年6 月19 日，我國東航西北分公司A319/B-6167 飛機在執行MU2261 航班時，飛機在空中發生后貨艙著火，飛機后貨艙及客艙地板區域部分機體結構嚴重燒損。2008 年7月25 日，一架快達航空公司波音747-400 客機，執行從中國香港飛往澳大利亞墨爾本的QF30 航班。飛離香港爬升通過FL290 高度層時，隨著一聲巨響，座艙壓力驟降，機組實施緊急下降。

第一起事故的導火線是減壓閥內部失效，進而損壞中壓供氧軟管而發生爆裂，導致火災的發生，因為這次的事故，空客更換了新型的中壓軟管以解決其泄漏問題。第二起事故的主要原因是高壓氧氣瓶破裂，其儲存的氧氣猛烈噴出。氧氣瓶中的高壓氧氣突然泄漏造成的沖力使飛機機身局部破裂，并且使飛機不受控制地釋壓。

2.2 機組氧氣系統的可靠性框圖

由1.3 節的機組氧氣系統的基本組成可以得到如下系統的可靠性框圖：

圖1 系統可靠性框圖

2.3 危害分析

由以上分析可知，事故原因總結起來就是機組氧氣系統發生滲漏，結合以往的經驗，機組氧氣系統共有五種主要滲漏形式：

1）氧氣系統氣壓管路破損；

2）壓力調節器滲漏；

3）氧氣面罩未安裝好；

4）緊急超壓電門放在超壓位；

5）未安裝墊片。

綜上所述，嚴格按照工作單維護是防止機組氧氣泄漏的根本途徑。當出現泄漏后，應及時尋找泄漏原因，以防止出現不安全事件。

2.4 失效影響及分析

名稱功能失效原因 失效影響失效檢測方法嚴酷度類別局部影響對上一級影響最終影響氧氣瓶組件氧氣貯存活門，活門墊損傷；接口破損，松動；氣瓶破裂氧氣泄露系統氣密性超差續航時間縮短，造成火災隱患用肥皂水檢查或離位檢查1高壓管道輸送高壓氣體管道破損；接口破損，松動氧氣泄露系統氣密性超差續航時間縮短，造成火災隱患用肥皂水檢查或離位檢查1壓力釋放活門減壓接口破損，松動壓力指示誤差壓力指示誤差造成飛行員錯覺和誤處理離位檢查3

表1 失效分析

表格填寫說明：

1）失效原因：產生產品失效的原因；

2）失效影響：一是局部影響：對產品的影響；二是對上一級的影響：對系統的影響；三是最終影響：對飛機或飛行員的影響；

3）補償措施：用來消除或減輕失效影響的補償措施；

4）嚴酷度的判別：嚴酷度的類別是產品失效造成的最壞潛在后果規定的度量，按危害程度可分為4 類：

1 類(災難的)：引起人員死亡或系統毀壞的失效；

2 類(致命的)：引起人員嚴重傷害，重大財產損失導致任務失效的系統嚴重損壞；

3 類(臨界的)：引起人員的輕度損傷、一定的財產損失，或導致任務延誤或降級的系統輕度損傷；

4 類(輕度的)：不足導致以上三種后果的失效，但它會導致非計劃的維修。

由以上分析可知，產生1，2 類失效模式的有：氣密性超差，吸氣阻力大。因此在進行設計和使用是要對這幾種失效模式引起高度重視，采取有效的手段，盡量防止此類事故的發生，提高機組氧氣系統的可靠性。同時，要對飛機進行仔細的維護，當發現有上訴問題時，要及時進行氧氣瓶的更換或管路的修理。

3 結論

對于飛機機組氧氣系統的滲漏，我們國家有一套相應的檢測措施，能及時的發現氧氣系統的滲漏，但是難以保證飛行過程中氧氣系統的穩定工作，因此，應當想辦法提高機組氧氣系統各個部件的可靠性，進而提高整個氧氣系統的可靠性，此外，也應當設立一套完整的設備能夠實時地檢測到氧氣系統的工作情況，并在其發生滲漏后及時作出反應，采取措施，阻斷發生起火的途徑。

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