某型飛機座艙氣密時間不達標(biāo)故障分析

李政陽 狄育通

摘要：某型飛機總裝后達到接收標(biāo)準(zhǔn)進行第三階段氣密試驗時，發(fā)現(xiàn)氣密時長不達標(biāo)。通過現(xiàn)場勘查和建立故障樹，結(jié)合故障現(xiàn)象和裝備原理進行分析，揭示了導(dǎo)致座艙氣密時長不足的原因，并提出了相應(yīng)的改進措施，為后續(xù)開展同類維修工作提供參考。

關(guān)鍵詞：座艙氣密；故障分析；改進措施

Keywords：cockpit tightness；fault analysis；improvement measures

飛機座艙是為飛行人員提供有效防護航空飛行中異常環(huán)境因素（如缺氧、高速氣流等）危害的工作和生活場所，一旦座艙氣密失效，將產(chǎn)生不可估量的嚴(yán)重后果。

1 故障現(xiàn)象

某型飛機在試飛站進行第三次氣密試驗時，發(fā)現(xiàn)座艙壓力從40kPa降到10kPa的時長為10min40s，不能滿足相關(guān)技術(shù)要求[1]。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，艙門對縫、艙蓋對縫等處存在明顯漏氣現(xiàn)象[2]。

2 工作原理

座艙是駕駛員操縱飛行器的密閉空間，由飛機發(fā)動機壓氣機的引氣系統(tǒng)將高空稀薄的空氣壓縮后輸入艙內(nèi)，向座艙供氣增壓，保持艙內(nèi)必要的空氣含氧量和適當(dāng)?shù)臍鉁兀詽M足駕駛員生理和工作需要[3]。座艙主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 故障原因分析

3.1 問題定位

對可能引起故障的因素進行梳理，制定座艙氣密時長不足的故障樹，對每個底事件進行分析、排查，找出問題產(chǎn)生的原因。故障樹如圖2所示。

根據(jù)故障現(xiàn)象及故障樹可知，座艙氣密時長不足故障與下列因素有關(guān)：艙蓋氣密帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙、艙蓋氣密帶放置槽與機體結(jié)構(gòu)存在間隙、氣密托板破損、艙門密封帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙、側(cè)窗密封帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙、座艙蒙皮與框板的密封鉚接不良、排水活門故障、穿艙部位[4]未做密封處理等。

3.2 檢查情況

根據(jù)故障樹對故障定位的末端因素，制定方案，逐條進行排查分析。

1）艙蓋密封帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙

座艙氣密試驗時，發(fā)現(xiàn)艙蓋周邊局部出現(xiàn)明顯漏氣，做出標(biāo)識后進入艙內(nèi)進行檢查，發(fā)現(xiàn)艙蓋氣密帶增壓后，對應(yīng)漏氣部位的氣密帶與艙蓋結(jié)構(gòu)周邊接觸面存在間隙，艙內(nèi)壓力經(jīng)此處向外界泄漏。采用接觸面涂刮XM-33密封劑的方式進行處理，該處明顯漏氣現(xiàn)象消除，氣密試驗時間有所增加。此因素為故障主要因素之一。

2）放置槽與機體結(jié)構(gòu)存在間隙

經(jīng)現(xiàn)場檢查，氣密帶放置槽已涂刮XM-33密封劑進行處理，且密封劑涂刮平整無氣孔及破損，艙內(nèi)壓力無法從氣密帶放置槽處向外界泄漏。此因素可排除。

3）氣密托板破損

檢查發(fā)現(xiàn)駕駛員艙蓋上的氣密托板部分存在明顯漏氣現(xiàn)象，原因是部分氣密托板損壞導(dǎo)致其密封性失效。將氣密托板全部更換，并在接觸面刮涂XM-33密封劑進行密封。該明顯漏氣現(xiàn)象消失，氣密試驗時間有所增加，此因素為故障主要因素之一。

4）艙門密封帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙

現(xiàn)場對座艙內(nèi)進行增壓，發(fā)現(xiàn)艙門與機體結(jié)構(gòu)間有壓力泄漏現(xiàn)象。采用接觸面涂刮XM-33密封劑的方式進行處理，該處明顯漏氣現(xiàn)象消除，氣密試驗時間有所增加。此因素為故障主要因素之一。

5）側(cè)窗密封帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙

現(xiàn)場對座艙內(nèi)進行增壓，未發(fā)現(xiàn)側(cè)窗與機體結(jié)構(gòu)間有壓力泄漏現(xiàn)象，此因素可排除。

6）座艙蒙皮與框板密封鉚接不良

經(jīng)確認(rèn)該機在座艙結(jié)構(gòu)修理過程中座艙蒙皮與框板的密封性良好，且現(xiàn)場在對漏氣點的確認(rèn)未發(fā)現(xiàn)蒙皮與框板的密封鉚接不良現(xiàn)象。此因素可排除。

7）穿艙部位未做密封處理

經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)，該機穿艙部位所做密封措施良好，未發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。此因素可排除。

8）排水活門故障

排水活門為修理中的必?fù)Q件，大修時進行了換新處理，現(xiàn)場氣密試驗檢查未發(fā)現(xiàn)排水活門異常現(xiàn)象。此因素可排除。

3.3 分析結(jié)論

以座艙氣密時長不足為頂事件列出故障樹，對底事件逐項排查，得出艙蓋氣密帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙、氣密托板損壞、艙門密封帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙是導(dǎo)致座艙氣密時長不足的主要原因。

4 改進措施

4.1 完善技術(shù)文件

1）氣密托板濕鉚

對相關(guān)技術(shù)文件進行明確，在第一、二次氣密試驗發(fā)現(xiàn)氣密托板漏氣時必須全部換新，氣密托板換新必須進行濕鉚（蘸XM-33密封劑并墊膩子布或直接襯墊XM-21B膠膜進行鉚裝），完成后在密封托板周邊再次涂刮XM-33密封劑以保證密封性[5]。

2）明確氣密帶槽刮膠位置

對相關(guān)技術(shù)文件進行明確，氣密帶槽刮膠處（見圖3）所刮XM-33密封劑不應(yīng)有開裂、氣孔，如有開裂、氣孔應(yīng)鏟除、清潔，并重新調(diào)制XM-33密封劑進行刮涂。

4.2 優(yōu)化工序

將座艙第二階段氣密試驗時更換新氣密帶的工序調(diào)整至座艙第一階段氣密試驗時更換，這樣能提前發(fā)現(xiàn)新氣密帶安裝后座艙氣密明顯漏氣點，提前進行故障的識別與排除，節(jié)省第二階段氣密試驗工作時間。

4.3 應(yīng)用新材料

經(jīng)新材料試驗驗證，在保證氣密帶凸出量的前提下，可在駕駛員艙蓋周邊刮涂環(huán)氧樹脂AB膠替代XM-33密封劑，彌補氣密帶與駕駛員艙蓋之間的間隙。環(huán)氧樹脂AB膠相比XM-33密封劑，具有配制簡便、固化時間短（20℃下2～3h即可固化）、便于修補的特點，待環(huán)氧樹脂AB膠固化后打磨進行氣密試驗，可消除因涂刮XM-33密封劑帶來的厚度難以修補、固化時間長等問題。

5 總結(jié)

針對某型飛機第三階段氣密時長不足問題，分析得出艙蓋氣密帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙、氣密托板損壞、艙門密封帶與機體結(jié)構(gòu)存在間隙是導(dǎo)致氣密時間不達標(biāo)的關(guān)鍵因素，從完善技術(shù)文件、優(yōu)化工序以及新材料應(yīng)用三方面給出了有效的預(yù)防措施，極大地保證了該型飛機的飛行安全。

參考文獻

[1]孫文博.影響座艙氣密性因素分析及控制[J].西飛科技，2015，30（3）：25-26.

[2]杜峰.飛機座艙氣密試驗中三閥聯(lián)動應(yīng)急卸載保護裝置研究[J].工程與試驗，2018，45（6）：37-39.

[3]熊武一，周家法.軍事大辭典（下）[M].北京：長城出版社，2000：2806.

[4]陶梅貞.現(xiàn)代飛機結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2007：150.

[5]陳果.航空器檢測與診斷技術(shù)導(dǎo)論[M].南京：南京航空航天大學(xué)出版社，2011. 390-393.