飛機氧氣系統安全性設計

夏天駿

飛機氧氣系統安全性設計

夏天駿

飛機氧氣系統，顧名思義，就是給機上乘員提供氧氣的一套裝置。通常情況下，由飛機增壓系統對座艙進行增壓來保證乘員獲得足夠的氧氣。而當飛機發生事故導致座艙意外失壓或嚴重空氣污染時，則使用氧氣系統為乘員提供氧氣。部分軍用飛機也依靠氧氣系統減緩高加速度機動下飛行員的缺氧癥狀。然而氧氣作為助燃劑，其泄漏導致局部氧濃度過高，往往成為火災擴散的主要因素，造成嚴重的事故后果。本文從氧氣系統設計布局方面入手，分析探討提高飛機氧氣系統安全性的措施。

安裝布局的安全性

管路接頭

氧氣管路接頭屬于主要的泄漏易發區域，所以在合理布置的前提下，應盡量減少接頭的數量、種類，避免在同一系統中混合使用擴口和非擴口標準的接頭。各接頭的設計位置均應置于易于檢驗的區域，并且具有足夠的空間用于用具施加擰緊力矩。

為了減小氧氣泄漏后的影響，所有接頭的位置必須設計為即使泄漏也不會導致氧氣積聚在電氣部件周圍。且氧氣系統所有接頭均應遠離燃油、滑油、液壓系統各部件。

氧氣管路

氧氣管路各硬管必須使用管夾固定，防止飛機飛行過程中過大的管路移動，并且對管夾與管路接觸面進行保護防止擦傷。在振動劇烈的區域推薦使用抗震管夾，盡可能地過濾因振動產生的應力。

為了補償硬管間的安裝誤差、應力等，軟管的使用也是必要的。軟管也應充分固定，不能出現無控制的震蕩，但應避免在彎折段安裝卡箍。尤其注意各軟管間不應纏繞、摩擦。

避開易燃物

氧氣系統管路和各部件不應安裝在內部有可燃液體的管路或容器下方，避免其泄漏后有可能將可燃液體滴在氧氣系統部件表面。燃油、滑油或液壓設備應特別注意，禁止將氧氣系統任何部件安裝在它們的下方或附近。

氧氣系統部件應安裝在燃油、滑油和液壓系統以及任何可燃液體可能泄漏的區域上方至少150mm的距離外。如果由于空間等原因不能保證150mm的安全距離，那么應在氧氣管路外圍安裝保護套，或使用擋板進行隔離，防止液體濺射到氧氣管路、部件上。

避開飛機活動部件

氧氣系統任何部件應與飛機可活動部件的最大運動偏離點至少保持50mm的距離。如果50mm的最小距離不能保證，氧氣管路必須考慮在機械損壞造成最嚴重負荷因素的情況下的防護問題。

特別要注意的是氧氣系統與主飛行操縱和發動機控制活動部件的距離不應小于300mm。

避開電氣線路

氧氣管路應與電氣線路保持150mm以上的距離。如果最小距離小于150mm，那么電纜線束外部必須使用有剛性支撐的導線管或管夾固定，保持線束固定不隨飛機運動而偏移。如此處理后可將最小安全距離需求降低至50mm。如果空間過小，50mm安全距離仍舊不能被滿足，那么電纜線束和電氣部件必須有額外的隔離措施，比如使用耐腐蝕的塑膠軟管包裹氧氣管路，以隔斷與氧氣系統之間空間。隔斷后可進一步縮小最小安全距離需求至13mm。

此外，氧氣系統各部件與易發熱、易發生電火花的電氣部件（例如繼電器、斷路器等）的距離在沒有隔離的情況下不應小于50mm。這是由于一旦這些電氣部件發生火災，有可能燒穿氧氣管路或部件，造成氧氣泄漏。在氧氣的作用下火勢會迅速擴散加強，引發一場在災難性的大火。

電化腐蝕與電搭接

氧氣系統各部件應使用相同材料以避免電化腐蝕。如果無法統一材料，則必須進行必要的表面防腐蝕處理。

穩定的電搭接也是防止氧氣系統電火花產生的必要防護措施。應保證氧氣系統各部件、各管路均良好地搭接在飛機結構上。不銹鋼部件的搭接電阻不大于100mΩ，鋁合金部件的搭接電阻不大于10mΩ。

結束語

飛機氧氣系統由于它的特殊性，對于安全性的重視程度比較高。在方案設計階段就將安全性的設計理念融入其中，能夠從源頭上降低危險事故發生的概率，并且減輕事故發生后的危害等級。本文從布置、安裝、材料使用等方面介紹了氧氣系統的安全性設計方法，為讀者提供氧氣系統初期設計的一些思路。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.15.013