[實(shí)用新型]用于航空滑油管路的防火試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202120321041.6
• 申請(qǐng)日: 2021-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN215866469U
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李松陽(yáng);丁芳;崔振濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N25/22
• 分類號(hào): G01N25/22
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

本實(shí)用新型涉及用于航空滑油管路的防火試驗(yàn)系統(tǒng)，包括滑油流量調(diào)節(jié)部分、滑油溫度控制部分和火焰燃燒器。火焰燃燒器包括火焰噴射裝置、調(diào)節(jié)移動(dòng)裝置和沿調(diào)節(jié)移動(dòng)裝置的長(zhǎng)度方向布置的試驗(yàn)管路測(cè)試系統(tǒng)及火焰校準(zhǔn)裝置。滑油流量調(diào)節(jié)部分通過(guò)出油管路與滑油溫度控制部分相連通，并且滑油溫度控制部分通過(guò)輸送管路與試驗(yàn)管路測(cè)試系統(tǒng)相連通。試驗(yàn)管路測(cè)試系統(tǒng)和火焰校準(zhǔn)裝置固定在調(diào)節(jié)移動(dòng)裝置上，火焰噴射裝置能沿著調(diào)節(jié)移動(dòng)裝置的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)地設(shè)置在調(diào)節(jié)移動(dòng)裝置上。本實(shí)用新型能在實(shí)現(xiàn)較大跨度的壓力、流量切換的同時(shí)，還能確保溫度快速響應(yīng)，從而滿足試驗(yàn)工況在30秒內(nèi)的快速切換及穩(wěn)定參數(shù)的輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及航空防火領(lǐng)域，具體地涉及防火試驗(yàn)系統(tǒng)，更具體地涉及一種用于航空滑油管路的防火試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

一直以來(lái)，安全性是民用飛機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中最需要著重考慮的方面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)民航飛機(jī)墜毀事故中，墜毀后被火燒死的人數(shù)占死亡人數(shù)的 15％，而在那些撞擊可生存的事故中，燒死的人數(shù)比例更是高達(dá)40％，因而，不管是在飛行中還是在地面上，火對(duì)飛機(jī)來(lái)說(shuō)都是最嚴(yán)重的威脅之一，同時(shí)飛機(jī)的失火也是飛機(jī)使用、維護(hù)過(guò)程中常見的事故之一。

根據(jù)美國(guó)交通運(yùn)輸安全委員會(huì)(NSTB)統(tǒng)計(jì)的1983－2015年各類民用飛機(jī)的火災(zāi)事故，燃油是飛機(jī)火災(zāi)事故中的最大風(fēng)險(xiǎn)；而對(duì)于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，總失火概率可高達(dá)29％。在民用飛機(jī)的指定火區(qū)中，發(fā)動(dòng)機(jī)短艙遍布復(fù)雜的管路，并且艙內(nèi)整體區(qū)域溫度相對(duì)較高，是引起飛機(jī)著火的重要危險(xiǎn)部位之一，其防火保護(hù)對(duì)飛機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)和中國(guó)民用航空局(CAAC)都對(duì)民用飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)短艙防火提出了相關(guān)的適航要求(FAR25、FAR33.17及CAAR25、CAAR33.17)。根據(jù)適航條款的要求，發(fā)動(dòng)機(jī)火區(qū)中的眾多部件要進(jìn)行部件防火試驗(yàn)來(lái)滿足適航符合性要求。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件提供可靠的潤(rùn)滑、支承功能，滑油供至發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)軸承支承及傳動(dòng)系統(tǒng)部件，并在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)形成供油、回油循環(huán)，包含大量的滑油管路。如前所述，按照CCAR33.17適航防火條款要求，發(fā)動(dòng)機(jī)滑油管路必須要滿足防火等級(jí)，采用ISO-2685或AC20-135 等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火測(cè)試，承受標(biāo)準(zhǔn)火焰(1100±80℃、116±10kW/m²) 15分鐘而不產(chǎn)生泄漏，前5分鐘模擬發(fā)動(dòng)機(jī)慢車狀態(tài)參數(shù)，后10分鐘模擬發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)車狀態(tài)參數(shù)。

防火試驗(yàn)屬于破壞性試驗(yàn)，試驗(yàn)成本高、準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，且試驗(yàn)中涉及的物理過(guò)程復(fù)雜，涵蓋火焰燃燒、流動(dòng)、傳熱、相變、結(jié)構(gòu)力學(xué)等多學(xué)科的耦合，試驗(yàn)結(jié)果的一致性受到很大影響，因而確保試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果的準(zhǔn)確性、一致性就顯得尤為重要。因此，有必要建立可靠的標(biāo)準(zhǔn)燃燒器防火試驗(yàn)系統(tǒng)，并對(duì)防火試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行深入研究。部件防火試驗(yàn)的成功與否取決于所選用的試驗(yàn)條件的準(zhǔn)確性、合理性和重現(xiàn)性，為確保上述指標(biāo)的達(dá)成，火焰溫度、熱流密度及火焰穩(wěn)定性必須被嚴(yán)格控制。因此，一方面要確保火焰特征的一致性、均勻性，另一方面則還要確保試驗(yàn)件工況的穩(wěn)定性、可重復(fù)性。國(guó)際上針對(duì)防火試驗(yàn)中的火焰特征及標(biāo)準(zhǔn)燃燒器已開展了廣泛而有成效的研究，新型NexGen燃燒器通過(guò)提供穩(wěn)定的氣源、燃料，以及穩(wěn)定的燃燒器穩(wěn)燃結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)火焰的穩(wěn)定可重復(fù)性特征，確保試驗(yàn)中熱輸入的一致性。

滑油系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)部件中提供摩擦潤(rùn)滑作用，其溫度高、流量低，在防火試驗(yàn)過(guò)程中需要建立一套經(jīng)濟(jì)可靠的循環(huán)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的介質(zhì)參數(shù)。通用的供油系統(tǒng)主要采用供油泵直接提供冷油到電加熱升溫設(shè)備，這種方案雖然能夠滿足大流量、工況參數(shù)恒定的供油控制，但由于滑油管路防火試驗(yàn)中要求5分鐘后能夠快速切換流量、壓力，然而該油路升溫設(shè)備熱響應(yīng)較慢，非常難達(dá)到快速、準(zhǔn)確的工況切換。

因此，本技術(shù)領(lǐng)域亟需實(shí)現(xiàn)這樣一種供油控制方案，其在實(shí)現(xiàn)較大跨度的壓力、流量切換的同時(shí)，還能確保溫度快速響應(yīng)，從而滿足試驗(yàn)工況在30秒內(nèi)的快速切換及穩(wěn)定參數(shù)的輸出。

當(dāng)前的技術(shù)領(lǐng)域中已提出了如下方案：