飞机整体油箱口盖密封失效形式分析及措施应用
飞机机翼整体油箱的密封形式及密封方法
飞机结构密封是乘员生存、燃油安全储放和结构耐久的重要保证。
飞机表面气动整流、安全防腐、压力维持、防水防火防冰、电器绝缘及设备的稳定工作,均有赖于可靠的密封。
飞机在装配过程中涂施聚硫密封胶,在结合面、钉孔、接缝、紧固件和孔洞形成稳定粘结的弹性密封层,保证结构的密封,如果密封胶在服役过程中材质劣化引起渗漏,不可能全面更新,局部维修难度也较大。
所以,设计要求密封胶能经受环境和介质的长期侵蚀,不发生剥离、粉化、龟裂、过度软化或脆断,保持适应接缝变形位移必须的粘结力和弹性,具有等同于飞机的耐久寿命。
XM-28密封胶是典型的密封胶产品,已在多型战斗机、运输机上大量的应用,以Y10飞机为例,单机消耗定额约达500kg,应用范围几平涉及飞机的各个部位。
本项研究以该密封胶为代表,依据飞机使用条件,通过自然环境试验探求材料性能衰变规律,评价密封胶的耐久寿命,为飞机结构密封设计提供技术依据,并通过加速老化试验探求同自然老化的关系。
试验原理飞机服役期间,密封胶层承受高低温、日光、臭氧、雨雪、盐雾、介质等综合因素作用,承受飞行气流和燃油冲刷以及结构的交变载荷。
随着年历时间的延长,密封胶的化学结构及物理性质将会发生变化,宏观特性(如:拉伸强度、粘接剥离强度、伸长率及硬度等)将发生量值的改变,甚至出现脆断、龟裂、粉化、软化或溶解,导致密封功能失效,这种自然老化是材料渐变劣化的漫长过程。
自然环境老化试验是在真实的典型气候材料下,以接近使用状态试验,检测材料特征性能值(Q)随年历时间(τ)变化的规律,其模式一般符合下式:Q=A·ekτ ①式中k为老化速率系数,A为试验常数,均与材质及自然条件有关。
若密封失效时材料特性临界值为Qlifc,衰减至该值的年历时间为老化寿命(τlife),则:τlife=(Ln A—Ln Qlife)/k ②若考虑使用条件下应力、变形等动态因素的影响,可同时对动态模拟试验件进行自然老化。
显然,自然老化试验耗费的时间长,花费的人力和经费较多,但试验结果较为真实。
某型飞机典型连接结构密封剂失效问题及改进方法
研究密封剂失效问题 及改进方法对保障飞 行安全具有重要意义 。
密封剂失效可能导致 燃油泄漏、机身结构 腐蚀等严重后果。
国内外研究现状及发展趋势
国内研究主要集中在密封剂性 能评价和失效原因分析方面。
国外研究则更加注重密封剂新 材料、新工艺的探索和应用。
未来发展趋势将更加注重密封 剂的环保性、耐久性和可靠性 。
硬度
固化后密封剂的硬度,反映其抵 抗外力变形的能力。
试验方法及步骤
密度试验
采用密度计测量密封剂的密度,按照标准规范 进行操作。
01
固化时间试验
在恒温恒湿条件下,记录密封剂从液 态到固态所需的时间。
03
拉伸强度试验
将固化后的密封剂制成标准试样,在拉力试 验机上进行拉伸,记录拉伸过程中的最大拉
力值。
05
密封剂脱落
密封剂与连接结构表面失去粘附力,导致部分或 全部脱落。
渗漏现象
连接结构处出现液体或气体渗漏,表明密封剂已 失去密封效果。
失效原因分析
01
环境因素
极端温度、湿度、紫外线辐射等 环境因素导致密封剂老化、开裂 。
材料因素
02
03
施工因素
密封剂材料本身耐候性、耐化学 腐蚀性不足,易受到外部环境侵 蚀。
纳米复合密封剂
利用纳米技术制备纳米复合密封剂,提高其力学性能 和耐久性。
连接结构优化设计
连接结构形式优化
改进连接结构形式,如采用圆弧过渡、增加倒角等,以降低应力 集中,提高密封性能。
尺寸精度控制
提高连接结构尺寸精度,减少装配间隙,以降低密封剂失效风险 。
表面处理改进
优化连接结构表面处理工艺,提高表面粗糙度和清洁度,以增强 密封剂与基材的粘附力。
飞机燃油箱密封性检查方法研究
飞机燃油箱密封性检查方法研究随着航空业的快速发展,飞机燃油箱的密封性成为了飞机安全的一个重要方面。
燃油箱的密封性直接关系到燃油的泄漏和航空器的安全运行。
对飞机燃油箱的密封性进行检查和研究显得尤为重要。
本文将对飞机燃油箱密封性检查的相关方法进行研究并总结,以期为飞机安全运行提供更加有效的保障。
飞机燃油箱的密封性检查方法有很多种,其中比较常用的有压力测试法、泄漏测试法和声波测试法等。
下面将对这些方法进行详细介绍与分析。
压力测试法是一种通过给燃油箱施加一定压力来检测其密封性能的方法。
具体操作时,首先将燃油箱充满燃油,然后通过压力泵向燃油箱内注入一定压力,并观察一段时间,如果燃油箱内的压力没有明显的下降,说明燃油箱的密封性较好。
这种方法需要专门的设备和操作技术,并且对燃油箱的结构和材质有一定的要求。
泄漏测试法是一种通过在燃油箱内充入一定量的气体或液体,并观察一定时间后燃油箱内是否有泄漏的方法。
具体操作时,首先将燃油箱充满燃油,然后在燃油箱内充入一定量的气体或液体,然后用探测仪器对燃油箱进行检测,如果可以检测到泄漏的气体或液体,说明燃油箱存在泄漏问题。
这种方法操作简单,成本较低,但是对探测仪器的要求较高,同时也对操作人员的技术要求较高。
以上介绍了几种常见的飞机燃油箱密封性检查方法,各种方法都有其优点和缺点。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的方法进行检查。
除了上述方法外,还可以通过检查燃油箱的密封件和阀门来判断其密封性能。
检查燃油箱的维护记录和制造商的规范,了解燃油箱的使用寿命和保养情况;检查燃油箱的密封圈和密封垫是否处于正常状态,及时更换损坏的密封件;检查燃油箱的阀门和管道是否有漏油迹象,及时修理或更换损坏的部件。
通过这些方法可以有效地提高飞机燃油箱的密封性能,保障飞机的安全运行。
在检查燃油箱的密封性时,还需要对检查结果进行记录和分析。
这样可以及时发现燃油箱的问题,并采取相应的措施进行修复。
还可以根据检查记录对燃油箱的使用寿命和维护周期进行预测,为航空公司的飞机维护工作提供参考依据。
飞机整体油箱口盖密封失效形式分析及措施应用
是依靠四周胶圈来密封,然后用紧固件固定。口盖胶圈密封有 沟槽密封和胶垫密封两种。沟槽密封:在口盖或口框上设置沟 槽,沟槽内安放密封材料实现密封。胶垫密封:在口盖和口框 之间夹弹性密封胶垫。另一种常用的密封形式为密封胶口盖挤 压密封。密封胶密封法即将密封胶刮涂在口框上,再将口盖压 紧到密封胶上,使密封胶完全填满口盖、口框之间,从而起到 密封作用。目前我国飞机整体油箱口盖密封形式大多采用密封 胶圈密封法和密封胶口盖挤压密封法[1]。
2.1 设计因素 密封胶圈密封法。此类结构对胶圈与口框接触面积大小及 接触位置的要求都较高,胶圈与口框接触面积过小,或接触位 置不合理,都会降低口盖密封性能。某型飞机曾采用弯边-直 边相结合的口框结构形式,由于弯边和直边过渡处需设置止裂 孔,导致此处密封胶圈与口框接触面积过小,出现密封性能差 的现象。 口盖挤压密封法。此类结构要求涂覆较厚的密封胶,以至 口盖挤压密封操作时,足够厚度的密封胶能够均匀的从口盖边 挤出,密封胶能填满整个口框。某型飞机口盖挤压密封操作曾 出现过胶层厚度过薄的现象,导致密封失效的情况。 2.2 装配因素 口盖密封圈因素。在飞机装配过程中,出现带密封胶圈口 盖安装完成后,口盖边缘处渗油现象,更换同型号口盖后,口 盖边缘渗油现象消失。此类口盖密封失效问题,多由于口盖密 封胶圈失效造成。
4 结束语
科学与信息化2020年4月中 55
工业与信息化
对飞机整体油箱口盖密封失效形式及原因进行分析,是提 高飞机整体油箱密封性能的基础。飞机飞行过程中受力复杂,工 作环境恶劣,油箱口盖密封失效,会对飞机的飞行安全及使用寿 命造成较大的影响及经济损失。因此,在试验和理论计算判断密 封结构的密封性能的基础上,结合生产实际对油箱口盖密封失效 形式及原因进行分析研究,并在口盖、口框结构设计优化、密封 胶涂覆工艺、紧固件安装工艺等方面进行改进,对降低油箱口盖 失效风险,提高油箱口盖密封性能有着重要意义。
飞机油箱密封失效检测技术探讨
飞机油箱密封失效检测技术探讨【摘要】飞机燃油箱是现代飞机的重要结构部件,主要作用是存储飞机飞行所需的燃油。
飞机在飞行中由于受到空气动力的影响,油箱要承受一定的载荷,受荷载作用及密封材料老化、变质影响,会导致飞机油箱出现渗漏的情况,而油箱渗漏是困扰营运人和维修人员常见的难题。
因此,必须要应用有效检测技术,快速、准确地定位渗漏点,达到最快速、最可靠、最经济的油箱密封性维修目的。
【关键词】飞机油箱;油箱密封;密封失效;检测技术飞机油箱是飞机的重要构件(容器),其利用机身、机翼的结构元件直接构成油箱,A320系列飞机的机翼翼盒根据客户的不同需求可划分为3个油箱区域和1个干舱区域,充分利用机体内的容积,增大储油量并减少飞机的重量。
空客A320系列飞机油箱结构组成复杂,密封工艺要求高,局部密封失效都可能造成较大泄漏,危及飞行安全。
容易渗漏的主要部位为飞机结构油箱的蒙皮接缝处、结构连接部位、接头连接部位和紧固件位置。
因此,必须要重视飞机油箱的密封性,在装配过程中采用有效的工艺技术方法检查结构油箱是否存在泄漏。
1油箱渗漏解决修理措施1.1临时修理法在民航飞机结构出现油箱渗漏现象时,实施及时的修理,避免其渗漏严重影响导致正常飞行,不必要实施停场修理工作,需要结合实际当中民航飞机结构的实际渗漏状态是否超出标准参数而确定。
因此则针对于相对较轻的渗漏现象实施了临时修理办法,可以对民航飞机出现渗漏的油箱结构部位应用快干胶实施点涂,对比修理手册当中的渗漏允许范围,降低其渗漏程度,从而保障民航飞机当时的紧急飞行不受影响,避免造成乘客权益的损失。
同时在民航飞机的渗漏结构检测中,发现存在着超标的渗漏现象时,实施临时简单处理,也能够促使其降低渗漏程度,从而达到渗漏允许标准范围内的效果。
1.2永久修理法实施永久修理办法则是面对在实际的民航飞机结构当中较为严重的油箱渗漏现象所形成的处理措施,临时修理方式不能够满足的民航飞机结构油箱渗漏现象就需要应用到永久修理办法实施处理。
民用飞机整体油箱密封设计
民用飞机整体油箱密封设计作者:方尚庆来源:《科技视界》2018年第16期【摘要】本文研究了民用飞机机翼整体油箱密封设计问题,基于密封机理及密封措施分析,提出了实现整体油箱密封功能应具备的最低密封要求。
本研究对设计飞行器整体油箱密封具有借鉴意义。
【关键词】油箱;密封;渗漏中图分类号: V228.1 文献标识码:A 文章编号: 2095-2457(2018)16-0243-002DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2018.16.1120 前言现代民用飞机机翼油箱通常采用整体油箱结构形式,通过合理的密封设计利用翼盒结构自身内部空间存储燃油,是一种高效的油箱形式。
因此,整体油箱的结构完整性由密封设计保证,密封设计是否充分、合理直接决定油箱储油功能是否完备。
整体油箱的密封设计存在一个技术矛盾:一方面,密封措施必须充分,以保证燃油及其蒸汽在设计要求的概率下不发生渗漏;另一方面,密封措施必须合理,不可过度密封,否则引起不必要的增重,对飞机性能产生不利影响。
目前,国外大型民机制造商均已完成了相关密封研究,并早已在其系列民用飞机型号上应用,并通过大规模机队的长期服役证明了相关密封设计的有效性。
此研究是事关飞机安全的基础性研究,对国内研制新的民用飞机型号具有现实意义。
1 机翼整体油箱大型民用飞机机翼油箱一般由中油箱和外翼油箱两部分储油油箱组成,如图1所示。
整体油箱密封设计的任务即根据油箱边界处结构连接特点,通过设计合理的密封措施,保证在既定的服役周期内燃油液体和蒸气不发生泄漏。
2 密封机理2.1 一般准则a)机翼整体油箱密封措施的采用取决于:(1)紧固件技术:指采用的紧固件类型、钉孔配合类型等。
(2)密封结构位置:包括结构受载情况(低受载区域和高受载区域)、是否穿透油箱边界、结构开敞性/通风性等。
紧固件类型指是否为自密封/非自密封紧固件。
常见的自密封紧固件有实心铆钉(包括无头铆钉)、环槽铆钉、配自密封自锁螺母的高锁螺栓、密封托板螺母等。
某机机翼油箱密封工艺分析
某机机翼油箱密封工艺分析飞机油箱的密封性是乘员安全、燃油储存、飞行半径、飞行寿命的重要保证,现代飞机在机翼内设置内置油箱可有效的提高飞机的各种飞行参数,而如何保证机翼内置油箱的密封性是重点研究项目,通过分析某机机翼整体油箱的装配成型过程,穿插于油箱装配过程中的各阶段的密封工艺方法,从密封形式、密封剂、密封难点等方面介绍了机翼油箱密封设计的关键技术点,对机翼油箱的密封设计有一定的参考价值。
标签:油箱;密封;密封剂;密封性;挂点机翼油箱装配是飞机结构装配中的重点装配流程,机翼本身结构复杂,外形准确度要求较高,在保证气动外形的同时,又要保证内部构件之间的密封性,结构装配工艺与密封工艺交叉或同时进行,这对于密封工艺是一个很大的考验,每一步的油箱密封涂胶工艺方法及涂胶质量都有很高的要求,才能在最终保证机翼整体油箱的密封性。
油箱渗漏是困扰营运人和维修人员常见的难题,主要原因有应力作用,机翼油箱制造工艺疏漏,飞机使用过程中密封剂老化,微生物腐蚀,机械损伤等,而油箱制造工艺疏漏可通过研究密封工工艺方法加以有效避免。
1 结构及装配工艺过程简介外翼的主要承力构件是翼盒。
翼盒位于大梁和3墙之间,其只要承力构件包括上、下壁板、前部大梁、沿翼展方向分布的纵墙、沿航向方向从翼根到翼尖分布的多个肋骨。
在翼根部位布置有整体油箱,由纵墙、肋骨、上下壁板组成。
机翼油箱的成型过程在架上进行,首先安装油箱承力构件,包括墙、机加肋骨、挂架接头,然后安装上壁板,钣金肋骨,最后封机翼下壁板,机翼油箱架下补铆。
2 油箱密封工艺分析2.1 机翼油箱密封部位机翼油箱的密封涂胶工作是贯穿于整个油箱装配成型过程中,按阶段分为:(1)承力骨架装配密封。
在纵墙与机加肋骨、挂架接头对接处途密封胶進行密封,口盖托板螺母密封。
(2)机翼上壁板安装前密封。
在外翼油箱区肋骨、纵墙、挂点与上壁板结合处表面涂密封胶密封。
(3)机翼上壁板安装后密封。
上壁板与承力骨架贴合边缘处密封。
密封件失效形式分析及其解决方案
密封件失效形式分析及其解决方案
1.泄漏:密封件失效最常见的形式就是泄漏。
泄漏可能是由于密封件
材料的老化、疲劳等原因导致的密封面间隙增大,也可能是由于密封面损坏、磨损等导致的泄漏。
2.磨损:长时间摩擦会使密封件表面产生磨损,导致密封性能下降。
磨损主要是由于密封件材料的摩擦系数较大,或者密封件表面光洁度不够,导致与密封面之间的摩擦力增大。
3.剪切:在一些高压、高温或高速工况下,密封件可能会承受剪切力,导致密封面间隙增大,从而导致泄漏。
4.老化:密封件在使用一段时间后,会出现老化现象。
老化可能是由
于材料老化、疲劳等原因导致的密封性能下降。
针对密封件失效的问题,可以采取以下解决方案:
1.更换密封件:当密封件出现泄漏、磨损等失效形式时,最简单有效
的解决方案就是更换密封件。
新的密封件可以保证密封性能良好,提升设
备的可靠性。
2.优化密封件材料:对于容易老化、磨损的密封件,可以选择具有耐磨、耐热、耐腐蚀等性能较好的密封材料,以延长密封件的使用寿命。
3.改进密封结构:对于容易发生剪切失效的密封件,可以通过改进密
封结构、增加密封件的支撑面积等方式,来减小密封件的剪切力,从而提
升密封件的密封性能。
4.加强维护保养:定期检查、清洗、润滑密封件,可以及时发现并处
理密封件的问题,避免密封件失效。
5.使用密封技术手段:如采用双重密封、填料密封、摩擦密封等技术手段,可以提高密封的可靠性和使用寿命。
综上所述,对于密封件失效问题,可以通过更换密封件、优化材料、改进结构、加强维护保养以及使用密封技术手段等多方面的解决方案来提升密封性能,提高设备的可靠性和工作效率。
飞机燃油箱密封性检查方法研究
飞机燃油箱密封性检查方法研究引言飞机是一种高度依赖燃油的交通工具,而燃油箱的密封性对于飞机的安全运行至关重要。
对燃油箱的密封性进行检查是飞机维护领域中的重要任务之一。
本文将探讨当前飞机燃油箱密封性检查方法的现状,并针对其存在的问题进行研究,提出改进方案。
一、飞机燃油箱密封性检查方法的现状目前,飞机燃油箱密封性的检查主要依赖于以下方法:1. 目测检查:工程师通过观察燃油箱表面是否有明显的渗油迹象来判断密封性情况。
2. 压力测试:利用压力泵将一定压力的气体充入燃油箱内,通过观察压力变化来判断密封性情况。
以上方法各有其优点和局限性。
目测检查简单易行,但难以发现微小的渗漏问题;压力测试可以准确检测密封性,但需要专业设备,并且不能保证在使用过程中产生的温度变化对其影响;漏水测试成本低廉,但只能判断是否有漏水问题,无法判断其渗漏的程度。
二、存在的问题当前飞机燃油箱密封性检查方法存在一些问题:1. 精度不够:目测检查和漏水测试难以准确判断燃油箱的密封性,容易漏检问题。
2. 检查周期长:现有方法的检查周期通常较长,无法及时发现燃油箱的渗漏问题。
3. 操作复杂:压力测试需要专业设备和专业人员进行操作,且操作流程相对复杂。
三、改进方案针对以上存在的问题,可以考虑采用以下改进方案:1. 引入新技术:如红外热成像技术,可以通过观察燃油箱表面的温度变化来判断其密封性情况。
2. 智能化监测:结合传感器技术,设计智能化监测系统,实时监测燃油箱的密封性,及时发现渗漏问题。
3. 联合应用:将不同方法结合应用,如将目测检查和漏水测试结合使用,提高检测的准确性。
4. 数据分析优化:通过数据分析,找出常见泄漏点,优化检查方法,提高检查效率。
四、结论飞机燃油箱密封性检查是飞机维护领域中的重要任务。
当前的检查方法存在一些问题,需要引入新技术和改进方法,提高检查的准确性和效率。
安全意识和技术水平的提升也是不可或缺的。
在未来的飞机维护工作中,我们相信通过持续的研究与创新,飞机燃油箱密封性检查方法一定会不断得到改进和提升,为飞机的安全运行保驾护航。
飞机燃油箱密封性检查方法研究
飞机燃油箱密封性检查方法研究近年来,随着航空业的快速发展,飞机安全问题备受关注。
燃油箱的密封性是飞机安全运行的重要保障之一。
随着飞行任务的增加,燃油箱密封性问题日益凸显。
对飞机燃油箱密封性检查方法的研究变得尤为重要。
飞机燃油箱密封性检查的方法有多种,包括压力检测、真空检测、涂抹胀缩等。
这些方法各有优缺点,需要根据实际情况加以选择。
为了找到更加精准、可靠的燃油箱密封性检查方法,研究人员开始进行相关研究。
下面将对飞机燃油箱密封性检查方法的研究进行探讨和总结。
一、常见的燃油箱密封性检查方法1. 压力检测压力检测是一种通过加压来检测燃油箱密封性的方法。
在压力检测中,首先需要将燃油箱封闭并充满一定的压力,然后通过测量一段时间内压力的变化来判断燃油箱的密封性。
这种方法能够快速发现燃油箱的密封性问题,但其缺点也很明显,即存在一定的安全隐患。
在实际应用中需要格外小心谨慎。
2. 真空检测真空检测是一种通过抽空来检测燃油箱密封性的方法。
在真空检测中,燃油箱被抽成真空状态,然后通过测量一段时间内真空度的变化来判断燃油箱的密封性。
这种方法的优点在于操作简单、安全性较高,但其缺点是检测的时间较长,且只能发现大漏洞,无法发现微小的漏点。
3. 涂抹胀缩涂抹胀缩是一种通过涂抹特定的胀缩液来检测燃油箱密封性的方法。
在涂抹胀缩中,首先需要在燃油箱表面涂抹一层特定的胀缩液,然后观察一段时间内液体是否有变化来判断燃油箱的密封性。
这种方法的优点是操作简单、可以发现微小的漏点,但缺点在于胀缩液的品质不同会影响检测结果的准确性。
二、飞机燃油箱密封性检查方法的研究进展随着科技的不断发展,飞机燃油箱密封性检查方法也得到了不断的改进和完善。
近年来,研究人员开始尝试引入新的技术,如红外线成像技术、超声波检测技术等,在飞机燃油箱密封性检查中的应用。
这些新技术的引入,为飞机燃油箱密封性检查提供了更加精准、可靠的方法。
1. 红外线成像技术红外线成像技术是一种通过红外线成像设备来检测物体的表面温度分布的方法。
飞机整体油箱结构密封技术研究
配、制孔、去毛刺)→涂胶(密封材料制备、零件表面除油、紧 固件除油)→密封装配→加温硫化→清洗→密封检查等。密封技 术是飞机整体油箱制造技术的关键技术[1]。
2 飞机整体油箱结构密封技术 飞机整体油箱大致分为机翼整体油箱和机身整体油箱两
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62 科学与信息化2020年4月上
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工业与信息化
TECHNOLOGY AND INFORMATION
低电流泄露现象出现的概率,接下来便对直流接头的运行效果 展开追踪评价,以便于第一时间处理相应的运行故障。除此以 外,工作人员还应及时更换低质量的组件,若是一直采用低质 量组件,便有可能提高漏电问题发生的概率,威胁组件所在电 路整体运行的安全性和稳定性[2]。
4 渗漏故障排除 4.1 渗漏途径 气体、燃油的渗漏,一是沿着紧固件与其孔之间的缝隙泄
漏;二是沿着零件之间的缝隙泄漏。渗漏途径在承压面的一段 成为漏源,在承压面外侧一端成为漏点。
4.2 渗漏分析 外部漏点一般通过白垩试纸或肥皂泡可直观查找,内部漏 源由于整体油箱结构复杂,在油压影响下,内部漏源查找仅通 过油箱结构连接关系分析推测较难确定。应选择合理的检测仪 器如氦/氢质谱检漏仪准确查找漏源,提高修复成功率。 4.3 渗漏排除
3 密封检测技术 油箱密封装配质量直接影响油箱结构密封性能。在完成结
构密封装配并待密封剂硫化后,需对油箱进行密封性检查。油 箱密封性检查按渗漏介质分为:气密试验、油密试验。
3.1 气密检查 传统方法是在密封装配区域均匀刷涂中性肥皂液,对油箱 结构进行加压,检查有肥皂泡产生的缺陷部位。 3.2 油密检查 用浸有汽油的棉布对油箱表面除油,晾干后对油箱密封装 配部位刷涂白垩涂料后,通过输油试验台向油箱舱内注满燃油 后,静置、检查白垩涂料表面是否有渗漏;再充入压缩空气检 查是否有渗漏。 3.3 氦质谱检漏技术 随着检漏技术的不断发展,氦质谱检漏技术已成为一种较 成熟的检漏方法。用充气试验台向产品内充入一定量的氦气和 空气,通过带罩盒的吸枪沿规定线路检测,根据设备提示情况 确定渗漏。此种检测方法可以准确查找泄漏位置,测量泄漏漏 率,具有技术先进、安全可靠、灵敏度高、检测精度高、重复 性好、示踪介质无毒副作用等诸多优点[3]。
民机整体油箱的密封与适航验证
民机整体油箱的密封与适航验证崔素春【摘要】密封设计是民机整体油箱设计中的一项重要内容,它不仅影响到飞机的运营效率,还影响到飞机的飞行安全。
文章介绍了民机整体油箱设计中密封剂选择时要考虑的因素,常用的密封方法以及这些方法的应用部位和注意事项,最后介绍了整体油箱密封涉及的适航条款,该条款的解读和应该采用的适航验证方法。
文章提供的密封技术和适航验证方法已应用于某型号的设计、试验和取证过程中。
%The seal is one of the most important technologies in the design of civil aircraft wing fuel tank. It affects both operational efficiency of air lines and the safety of flights. This paper presents the factors considered in choosing sealant and general seal technology are presented. The associated airworthiness regulations and their comprehension along with the compliance methods are shown. The methodology presented in this paper has been applied in a civil aircraft design, test and certification.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P69-71)【关键词】整体油箱;密封;适航验证【作者】崔素春【作者单位】上海飞机设计研究院,上海 201210【正文语种】中文在现代民机设计中,机翼主盒段内部空间较大,同时燃油储存在机翼内部时产生的惯性载荷对机翼气动载荷具有一定的卸载作用,有利于提高结构效率,因此通常将机翼盒段作为整体油箱使用。
飞机结构密封与失效的处理方式分析
30 军民两用技术与产品 2018·4(下)引言密封失效会直接影响到飞机和乘客安全,并且密封性能不足会造成腐蚀现象,从而降低飞机结构强度和使用寿命,提高维修费用,影响飞机完整性和出勤率,甚至造成安全事故问题。
随我国科学技术不断发展,现代民用飞机都是采用增压座舱,也就是利用环境控制系统调节座舱压力、温度等。
增压座舱要求飞机具备良好的密封性能,如果密封性能不好,容易造成失密情况,最终酿成严重的事故。
1 民用飞机结构密封内容1.1 结构密封范围根据不同飞机结构采用不同密封方法,综合利用各种密封技术。
包括防腐、增压、油箱舱密封、高温防火墙、电气、启动蒸馏等密封。
1.2 增压密封增压机身泄露主要是因为气密线问题,包括连接件孔和连接螺母,气密线的构件会造成接缝和转角裂缝、玻璃安装缝隙、舱门缝隙、口盖缝隙等,通过气密线中的各种构件。
这就需要结合不同结构形式采用不够的处理方法,如对正油箱固件采用密封胶包封;对承受气密荷载矿、底板,将铆钉设置在钉头承压区,并对填角位置进行密封。
1.3 防腐蚀密封防腐蚀密封主要包括结构设计、选择密封材料、使用正确密封工艺、控制密封质量等,要充分考虑各处密封要求和情况,避免出现疏忽问题。
第一,确定密封位置有利于提高密封质量,尽量保证渗漏孔洞数量较少,将可能出现的缝隙进行控制,设计中要考虑邻近零件的操作空间,保证符合最后的密封工艺要求。
第二,所有位于外部和内部的腐蚀环境接缝,都要采用密封剂密封,如附件舱、起落架舱、外表面口盖等。
对于可拆卸的检查口盖,要预制密封垫口盖密封,控制紧固件间距,结合口盖、口框刚度,刚度和间距成正比,如果刚度较小需要增加紧固件数量,保证相邻紧固件口盖之间的连接紧密性;第三,飞机上的分离面,如机体上表面、侧面等接缝位置,需要采用嵌缝和填角密封,紧固件最好采用密封装配方法,如先埋头窝表面或钉孔柱面上涂抹密封剂等;第四,电子设备和仪器需要在彻底干燥后,进行气密装配,保证内部封闭性,保证内部环境不会有凝露和腐蚀物和气体。
飞机金属油箱失效性分析、判定及修复
飞机金属油箱失效性分析、判定及修复摘要:飞机金属油箱又分为液压油箱、酒精箱和副油箱,液压油箱主要用来储存供压系统正常工作所需的液压油,为收放起落架、襟翼和减速板、机轮正常刹车、副翼助力器提供液压源;酒精箱主要用来储存防冰系统的酒精;副油箱主要用来储存飞机发动机正常工作所需的燃油。
如果金属油箱损坏,就不能保证飞机在各种飞行高度和飞行状态下安全可靠的供应飞机液压、防冰和燃油系统所需的液体及燃料,使飞机的正常工作受到影响,严重的可能导致系统瘫痪,使飞机失去控制发生等级事故。
本文结合飞机金属油箱在修理过程中的失效性故障现象,以提高修理质量为目的,对金属油箱失效性模式进行分析,同时提出常见故障的修复方法。
关键字:金属油箱、工作原理、失效性分析、故障判定、常见故障修复金属油箱的失效类型多种多样,其主要的失效机理是疲劳、磨损、老化、腐蚀和变形等,这种失效机理是与产品的结构、材料、加工过程、工作条件和环境条件等综合因素密切相关的,往往不容易采用简单定量方法描述;金属油箱是由零部件、组件、总成组成的系统,故障不仅与单个零件的失效有关,而且与零件间的装配联接、工作条件等因素有关;金属油箱的设计采用安全系数法,具有一定的裕度,允许载荷应力在一定范围内波动,这使得金属油箱的失效定义与其具体应用场合有关,很难作统一规定;而且,由于金属油箱装配的所属系统不同,装用的液体对各种环境应力的敏感程度不同,这些都会影响金属油箱效能和可靠性。
一、飞机金属油箱的工作原理飞机的金属油箱虽使用位置、环境及填装的内容物不同,但功能及工作原理大致相同,以下以某型飞机副油箱为例阐述其工作原理。
飞机副油箱属于输油分系统,功能是将左右副油箱的燃油按规定的耗油顺序转输到2 号油箱,由2 号油箱供往发动机。
飞机挂副油箱时,加输油控制活门的输油路接通,在增压气体作用下,左、右副油箱内燃油进入输油管路,然后汇合至输油总管,在燃油压力作用下,燃油电磁开关打开,左、右副油箱内燃油转输至2 号油箱输出至发动机。
飞机油箱口盖用复合材料及其与密封件的相容性问题
复合材料整体油箱及其密封性分析一、研究背景和意义现代高性能飞机普遍利用飞机内部的结构空间来布置整体油箱,如机翼、机身、尾翼等部位。
国外先进飞机多采用整体油箱结构形式;国内第三代作战飞机也开始采用整体油箱结构。
相对于传统的软油箱结构,整体油箱具有装油量大、余油少、使用可靠性高和寿命长等特点,可以增加飞机续航时间、飞机航程,改善飞机的飞行性能。
不过由于整体油箱的密封性对结构零部件以及装配过程有着更高的要求,对整体油箱密封变形进行详细的分析及优化设计,能够保证整体油箱的密封性,防止出现漏油事故,有效地保证结构的安全以及飞机的续航时间。
二、复合材料的特点及其在整体油箱中的应用问题复合材料的应用特点如下:1) 比强度和比刚度高:是材料性能的重要指标,决定了结构能否减重或能减重多少。
如飞机上常采用的碳纤维/环氧树脂材料,具有较高的比强度和比刚度,可使飞机的结构重量大幅度减小;2) 各向异性和可设计性强:复合材料的材料和结构一体,其力学、机械及热、声、防腐、抗老化等性能都可按照构件的使用环境条件要求,通过组分材料的选择、匹配等设计手段,最大限度地达到预期目的。
目前飞机复合材料结构的主要形式是由单向预浸带铺叠固化而成的层压结构。
单向带呈现强烈的正交各向异性,其沿纤维方向的性能与垂直纤维方向的性能差别很大,可以在不同的方向铺设不同比例的单向带,来满足结构平面内所需方向性能的要求;3) 良好的抗疲劳特性和抗腐蚀性:一般而言,复合材料具有优良的抗疲劳性能,特别是抗拉疲劳性能,由于其纤维是多路传力结构,裂纹不易扩展。
复合材料的疲劳缺口敏感性远低于金属,其疲劳缺口系数远小于静应力集中系数,并且在中长寿命情况下接近于1,且复合材料的抗腐蚀性能也明显优于金属材料,这更有利于其与橡胶密封件的配合来保证整体油箱的密封性能;4) 易于大面积整体成型复杂构件:复合材料结构热固化成形工艺是结构整体化设计制造的前提条件,使复合材料易于制造大型整体零件和形状复杂的零件,由于整体成型是直接固化成一个整体,省去连接件和连接过渡区的连接部件的附加重量,用于整体油箱时也可大幅度提高油箱的密封性,增加了结构的安全可靠性,大大降低了制造和装配的成本,同时也避免了紧固件(铆钉、螺栓等)、连接部位的腐蚀、疲劳等问题,并有效地控制了后期维护成本。
民用飞机论文密封性修理论文:浅谈飞机整体油箱渗漏点查找方法
民用飞机论文密封性修理论文:浅谈飞机整体油箱渗漏点查找方法摘要:文章介绍了现代民用飞机整体油箱渗漏的主要原因、部位及油箱密封性修理的流程。
针对流程中最关键的步骤——渗漏点查找定位,列举了实际维修中总结出的外漏点和内漏点的查找方法,通过对各种方法的对比分析,总结出一套快速、准确、行之有效的渗漏点定位的方法,以期指导油箱的密封性修理工作,达到最快速、最可靠、最经济的维修目的。
关键词:民用飞机;整体油箱;渗漏点定位;密封性修理;氦气检测法;内外压差法一、概述飞机燃油箱是现代飞机的重要结构部件,主要作用是存储飞机飞行所需的燃油。
飞机油箱按其构造形式不同可以大致分为三类:软油箱、硬油箱和整体油箱。
民用飞机的油箱大多采用整体油箱。
即油箱本身是飞机结构的一部分,利用机身、机翼的结构元件直接构成油箱。
其优点充分利用机体内的容积,增大储油量并减少飞机的重量。
飞机在飞行中由于受到空气动力的影响,油箱要承受一定的载荷。
在受载情况下,材料变形和蠕动,紧固件松动,密封材料老化、变质。
以上原因均会导致飞机出现燃油渗漏的故障,从而危及飞行安全。
容易渗漏的主要部位是飞机结构油箱的蒙皮接缝处、结构连接部位、接头连接部位和紧固件位置以及放油口、输油口位置。
油箱渗漏是困扰营运人和维修人员常见的难题。
根据厂家要求和维护手册规定,当燃油渗漏超出规定等级时,飞机就要停场修理。
对于渗漏油箱的修补工作大致分为发现渗漏,查找漏点(包括外漏点和内漏点),油箱修理和再次检测四个步骤,如图1所示。
完成修理工作,飞机停场时间至少需要两天。
如果渗漏点查找不准确,有可能需要进行多次排故工作。
这就延长了飞机停场时间,给运营商造成了额外的经济损失。
因此飞机整体油箱的密封性修理在飞机油箱的维护中,占据着举足轻重的位置。
科学的修理技术能提高航空公司维修能力,缩短修理时间,为运营商节约大量的经济开支,更是飞行安全的有力保证。
二、结构油箱渗漏主要原因1.应力作用。
机翼整体油箱处于飞机起落架区,当机轮收放,特别是着陆时,由于巨大冲击载荷的作用,并且这种载荷属于交变载荷,从而导致整体油箱密封失效出现燃油渗漏。
飞机整体油箱密封技术概述
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图 1 填 角 密 封位 置
总之 , 结 构设 计时应尽量减 少作为油箱边 界的零件数量 . 尽量设 计 整体零 件。同时, 还应合理布置结构 , 使结构缝 隙 、 用 于连接的紧 固 件尽量安排在油箱外面
3 飞 机 整体 油箱 密 封 剂
2 ) 贴合面密封 贴合面密封为辅助密封 , 这是一种装配前密封 。由于这种 密封难 于检查和修理 , 一般不作为主要密封 3 ) 注射密封 沟槽用注射密封 , 这是装配后 密封 , 它既可作为主要密封 . 也 可以 作为辅助密封 , 取决于它如何使用。 当它用来提供连续密封时 . 为主要 密封 ; 而 当它用作填角密封支持时 , 则为辅助密封。 4 ) 填隙密封 填隙密封一般用作 辅助密封 , 用以堵 塞油箱结构的孔道 、 空腔 、 接 缝等。 5 ) 组合密封型式 为了提 高密封可靠性 , 达到绝对级 密封 , 可 以采用 多种密封 型式 的组合。例如填角密封与贴合 面密封组合 : 自密封紧 固件与填角 密封 组合 。见图 2
机械与电子
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y 界 V i s i o n
科技
・
探索・ 争鸣
飞机 整体 油箱密封技术概 述
赵 爱莹 ( 上 海飞 机设 计研 究 院 , 中国 上海 2 0 1 2 1 0 )
【 摘
价值 。
要】 主要从 密封 形式、 结构设计 、 密封剂等方 面介绍 了飞机 整体油箱密封 设计的关键技 术点, 对飞机 整体 油箱密封设计 有一 定的参考
[ 2 ] 胡琳 . 飞机整体油箱密封剂分析『 J 】 民用 飞机设 计与研究, 2 o o 1 ( 2 ) : 2 1 .
密封件失效形式分析及其解决方案
密封件失效形式分析及其解决方案密封件的失效是指密封件不能达到预期的密封效果,从而导致液体、气体或固体的泄漏或渗透。
密封件的失效可以是由多种原因引起的,包括材料老化、温度变化、压力变化和机械振动等。
下面我将分析密封件失效的几种常见形式,并提出相应的解决方案。
1.泄漏:泄漏是最常见的密封件失效形式,泄漏的原因主要包括密封件的磨损、拉伸和变形等。
解决方案可以采取以下几个方面:-选择适合的材料:根据工作环境和介质的特性,选择化学稳定性好、抗老化性能好的材料来制作密封件。
-控制密封面的粗糙度:通过改进加工工艺和材料特性,使得密封面的粗糙度在一定的范围内,以确保接触面的密封性能。
-加强密封件的支撑和固定:通过增加支撑结构或使用适当的固定装置,可以减少密封面的变形和磨损。
2.渗透:密封件的渗透是指介质透过密封面的情况,主要原因是介质粒子的渗透能力超过了密封面材料的限制。
解决方案包括:-材料的选择:选择化学稳定性好、渗透性低的材料来制作密封件,如聚四氟乙烯等。
-提高密封面的光洁度:通过提高加工工艺和使用特殊的处理方法,保证接触面的光洁度,减少渗透的可能性。
-使用辅助密封件:在主密封件的周围设置辅助密封件,形成复合密封结构,增加密封性能。
3.压缩变形:当密封件遭受较大的压力变化时,会导致其产生变形影响密封效果。
解决方案可以采取以下几个方面:-选择合适的材料:选择硬度适中、有较好复原性的材料来制作密封件,能够减少由于压力变化引起的变形。
-控制压缩力:通过调整密封件的结构或设计密封槽等方式,控制压缩力的大小和分布,避免密封件的过度压缩和变形。
-增加支撑和固定:增加密封件的支撑结构或使用适当的固定装置,可以减少密封件的变形。
4.温度变化:温度变化会引起密封件的热胀冷缩,导致其失去密封性能。
解决方案如下:-选择耐温性好的材料:根据工作温度范围选择合适的材料,确保材料在工作温度下具有良好的弹性和密封性能。
-优化密封结构:通过优化密封结构,采取预紧装配或冷热调节等方式,减少因温度变化引起的密封件变形。
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飞机整体油箱口盖密封失效形式分析及措施应用
作者:陈颖
来源:《科学与信息化》2020年第11期
摘要整体油箱可以更合理的利用飞机空间结构,同时也可减轻飞机总重量。
飞机整体油箱口盖密封性能对飞机飞行安全和续航能力有很大影响,本文结合生产实际对飞机整体油箱口盖失效形式及原因进行分析,并提出了解决措施,对提高飞机整体油箱密封质量有一定的指导意义。
关键词整体油箱;密封失效;口盖
现代飞机为提高空间结构利用率增加储油量,将机身或机翼设计为整体油箱,从而提升飞机的续航能力。
目前波音777和空客A380等大型民用旅客机、战斗机均采用机翼整体油箱。
如F22战斗机主要结构包括机翼和驾驶舱及两个发动机,整体结构十分紧凑,但储油量却能达到8.2t,如此大的储油能力归功于机翼整体油箱的设计。
虽然整体油箱的优点一目了然,但飞机整体油箱的密封技术非常复杂,近几年因飞机整体油箱密封失效造成的事故屡屡发生,而油箱口盖属于整体油箱的薄弱环节,也是密封失效的多发区,因此对整体油箱口盖的密封失效分析研究就变得相当重要。
1 飞机整体油箱口盖密封形式
飞机整体油箱口盖多为口盖、口框结构形式,口盖通常是依靠四周胶圈来密封,然后用紧固件固定。
口盖胶圈密封有沟槽密封和胶垫密封两种。
沟槽密封:在口盖或口框上设置沟槽,沟槽内安放密封材料实现密封。
胶垫密封:在口盖和口框之间夹弹性密封胶垫。
另一种常用的密封形式为密封胶口盖挤压密封。
密封胶密封法即将密封胶刮涂在口框上,再将口盖压紧到密封胶上,使密封胶完全填满口盖、口框之间,从而起到密封作用。
目前我国飞机整体油箱口盖密封形式大多采用密封胶圈密封法和密封胶口盖挤压密封法[1]。
2 油箱口盖失效的原因分析
由于飞机飞行时整体油箱受力较大且复杂,飞行环境及停放环境恶劣,飞行时间较长,特别是油箱口盖为可拆卸结构,多次拆卸更易造成油箱口盖密封失效,导致飞机整体油箱出现漏油的风险。
因此,对飞机整体油箱口盖密封失效形式进行分析总结,并制定行之有效的应对措施,是提高飞机整体油箱口盖密封性能的重要途径。
2.1 设计因素
密封胶圈密封法。
此类结构对胶圈与口框接触面积大小及接触位置的要求都较高,胶圈与口框接触面积过小,或接触位置不合理,都会降低口盖密封性能。
某型飞机曾采用弯边-直边相结合的口框结构形式,由于弯边和直边过渡处需设置止裂孔,导致此处密封胶圈与口框接触面积过小,出现密封性能差的现象。
口盖挤压密封法。
此类结构要求涂覆较厚的密封胶,以至口盖挤压密封操作时,足够厚度的密封胶能够均匀的从口盖边挤出,密封胶能填满整个口框。
某型飞机口盖挤压密封操作曾出现过胶层厚度过薄的现象,导致密封失效的情况。
2.2 装配因素
口盖密封圈因素。
在飞机装配过程中,出现带密封胶圈口盖安装完成后,口盖边缘处渗油现象,更换同型号口盖后,口盖边缘渗油现象消失。
此类口盖密封失效问题,多由于口盖密封胶圈失效造成。
密封胶涂覆厚度因素。
飞机整体油箱口盖大多位于飞机外表面,由于外表面直接影响飞机整体气动外形,因此对飞机表面口盖的阶差及间隙要求非常严格。
挤压密封形式的口盖,对密封胶的涂覆厚度也有较高的要求。
密封胶胶层厚度不够会直接导致密封失效[2]。
紧固件安装因素。
无论哪种形式的口盖密封,都需要通过口盖与口框间的紧固件来辅助密封。
口盖螺栓安装时过紧或未拧紧到位都会影响口盖密封性能,同时螺栓安装顺序也会影响口盖密封性。
3 改进措施
3.1 口盖、口框结构优化
密封胶圈密封法。
对胶圈与口框接触面积大小及接触位置的要求都较高,口盖密封圈边缘相比口框弯边位置,不应超过弯边位置,且尽量采用一体式弯边口框,避免弯边-直边式口框止裂孔处接触面积过小影响密封性能。
挤压密封型密封方式。
在进行口盖与口框设计时,口框的下陷设计要预留足够的密封胶涂覆空间,建议下陷量一般不小于1mm。
3.2 口盖存储方法的改進
口盖上的密封胶圈多为丁腈橡胶,根据丁腈橡胶的物理特性,带密封胶圈的口盖应存放在密封的塑料袋中,口盖安装前,不要打开包装,勿使口盖胶圈长期暴露在空气中,以免影响胶圈的弹性。
如有必要,按使用规范用航空燃油浸泡胶圈的方法,恢复或加强密封圈的弹性,保证口盖密封性能。
3.3 涂胶工艺方法的改进
严格按照口盖挤压密封的工艺流程进行密封胶的涂覆,控制涂胶现场的温、湿度要求,温度控制在15℃~30℃,相对湿度为30%~70%。
以HM109密封胶为例,口盖挤压密封的一般工艺流程为:打磨漆层→涂润滑脂→除油清洗→涂底涂→刮涂密封剂→涂润滑脂→安装口盖→清理多余物。
3.4 密封胶层厚度的控制
装配时可对口盖、口框进行无胶状态预装配,将不小于1mm的金属垫片安装在口盖、口框之间,模拟密封胶层厚度,以保证口盖挤压密封装配时密封胶层厚度符合要求。
3.5 紧固件安装的改进
安装密封口盖紧固件时,不应过度拧紧螺栓,应根据密封胶圈或密封胶的抗拉、抗压性能,选择合理的拧紧力矩,避免因拧紧力矩过大,造成密封胶圈的压缩永久变形及对密封胶层的破坏,进而导致口盖密封失效。
安装密封口盖紧固件时,应先预拧紧螺栓,再依次拧紧到位,不要一次将某一螺栓拧紧到位,以免因螺栓拧紧力不均匀影响胶层或胶圈密封性能[3]。
4 结束语
对飞机整体油箱口盖密封失效形式及原因进行分析,是提高飞机整体油箱密封性能的基础。
飞机飞行过程中受力复杂,工作环境恶劣,油箱口盖密封失效,会对飞机的飞行安全及使用寿命造成较大的影响及经济损失。
因此,在试验和理论计算判断密封结构的密封性能的基础上,结合生产实际对油箱口盖密封失效形式及原因进行分析研究,并在口盖、口框结构设计优化、密封胶涂覆工艺、紧固件安装工艺等方面进行改进,对降低油箱口盖失效风险,提高油箱口盖密封性能有着重要意义。
参考文献
[1] 李绪忠,李素琴.大飞机整体油箱用密封剂性能分析及应用[J].航空工程进展,2015(3):372-376.
[2] 胡荣霞.无人机金属燃油箱的设计方法研究[J].航空科学技术, 2012(3):53-55.
[3] 赵宝华.金属整体油箱结构密封性能分析[D].南京:南京航空航天大学,2012.。