某型便攜式氧氣裝置適航驗(yàn)證方法研究

方姝 耿旭 盧夏

摘 要

某型氧氣調(diào)節(jié)器欲滿足適航要求，需通過(guò)CTSO-C89a及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的適航驗(yàn)證。本文通過(guò)對(duì)SAE AS 8027《機(jī)組人員肺式氧氣調(diào)節(jié)器》的研究，結(jié)合實(shí)際適航取證經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了某型氧氣調(diào)節(jié)器需要通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行符合性驗(yàn)證的方法，對(duì)民用飛機(jī)氧氣調(diào)節(jié)器適航取證工作有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞

氧氣調(diào)節(jié)器;適航取證;符合性驗(yàn)證;試驗(yàn)

中圖分類號(hào)： U495 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.17.53

Abstract

For an oxygen regulator to meet airworthiness requirements，it must pass the airworthiness certification of CTSO-C89a and its related standards. Based on the research of SAE AS 8027 "Crew Member Oxygen Regulator" and the practical experience of airworthiness forensics，this paper summarizes the means of compliance verification of a certain type of oxygen regulator through tests，which has certain reference significance for civil aircraft oxygen regulators getting airworthiness certification.

Key Words

Oxygen regulator;Airworthiness certification;Means of Compliance; Test

0 引言

本文所述的便攜式氧氣裝置由氧氣調(diào)節(jié)器和1個(gè)容積為2L的氧氣瓶組成，是飛機(jī)上必不可少的應(yīng)急供氧裝置，該裝置可根據(jù)座艙高度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)乘員吸入氣的含氧百分比，為進(jìn)入失密艙內(nèi)的機(jī)組乘員和其他需要走動(dòng)人員供氧，以滿足人體生理衛(wèi)生需要，防止高空缺氧、降低乘員的工作功效;當(dāng)有防塵、防化、防毒的需求時(shí)，可隨時(shí)手動(dòng)供純氧;另外氧氣裝置可根據(jù)需要轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)急供氧手輪進(jìn)行連續(xù)供氧，供在正常飛行中乘員醫(yī)療救護(hù)用氧。

2014年7月8日，CAAC頒發(fā)了CTSO-C89a《機(jī)組人員肺式氧氣調(diào)節(jié)器》，為用于民用航空器上的氧氣調(diào)節(jié)器提出了最低的性能標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)便攜式氧氣裝置的組成，為了滿足適航要求，該裝置必須達(dá)到CTSO-C89a及其引用標(biāo)準(zhǔn)中的最低要求。

本文將結(jié)合實(shí)際的便攜式氧氣裝置適航取證經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)可通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證的方法表明符合性的幾項(xiàng)關(guān)鍵條款，并提出可行的試驗(yàn)方法。

1 適航要求

CTSO-C89a第3.a條規(guī)定“在本CTSO生效之后制造并欲使用本CTSO標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)識(shí)的機(jī)組人員肺式氧氣調(diào)節(jié)器應(yīng)滿足SAE AS8027《機(jī)組人員肺式氧氣調(diào)節(jié)器》（2004.6）中的最低性能標(biāo)準(zhǔn)和資料要求，以及按本CTSO附錄1修訂的要求”。SAE AS8027對(duì)機(jī)組人員氧氣調(diào)節(jié)器的材料選用、耐壓性能、泄露量、吸氣呼氣阻力、標(biāo)記標(biāo)牌等做了詳細(xì)規(guī)定，其中，需要或建議使用試驗(yàn)驗(yàn)證符合性的幾條關(guān)鍵條款要求如表1所示。

2 試驗(yàn)方法

2.1 入口耐壓

對(duì)于3.2.1.1條款，可以通過(guò)入口強(qiáng)度試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該裝置是否滿足適航要求。如圖1所示連接各項(xiàng)試驗(yàn)裝置。首先將氧氣調(diào)節(jié)器3上的開(kāi)關(guān)都置于“關(guān)”的位置，將空氣開(kāi)關(guān)1手柄置于“純氧”位置，再打開(kāi)開(kāi)關(guān)，因氧氣調(diào)節(jié)器的最大額定壓力為15MPa，所以根據(jù)壓力表2的指示，輸入壓力為22.5MPa壓力，按條款要求保壓2min后恢復(fù)到產(chǎn)品初始狀態(tài)。試驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)試氧氣調(diào)節(jié)器的各項(xiàng)性能指標(biāo)，若滿足要求，則可判定該裝置能滿足3.2.1.1條款的要求。

2.2 出口耐壓

根據(jù)CTSO-C89a中對(duì)于機(jī)組人員氧氣調(diào)節(jié)器的劃分，本文中的氧氣調(diào)節(jié)器屬于B類Ⅰ型，所以必須滿足3.2.1.2中對(duì)于出口耐壓的要求?？梢酝ㄟ^(guò)出口強(qiáng)度試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證裝置是否符合適航條款要求。如圖2所示連接各項(xiàng)試驗(yàn)裝置。首先將氧氣調(diào)節(jié)器3上的開(kāi)關(guān)都置于“關(guān)”的位置，空氣開(kāi)關(guān)手柄置于“純氧”位置;打開(kāi)氧氣開(kāi)關(guān)1，由壓力表2指示輸入壓力為3kPa（305mmH2O）的正壓，保壓2min;最后打開(kāi)開(kāi)關(guān)5，由壓力表4指示輸入壓力為7.3kPa（737mmH2O）的負(fù)壓，保壓2min。若試驗(yàn)結(jié)束后，裝置的性能測(cè)試滿足規(guī)定，則可判定該裝置能滿足3.2.1.2條款的要求。

2.3 向內(nèi)泄漏量

根據(jù)CTSO-C89a中對(duì)于機(jī)組人員氧氣調(diào)節(jié)器的劃分，本文中的氧氣調(diào)節(jié)器屬于Ⅰ型，所以必須滿足3.2.2.1條款中對(duì)于向內(nèi)泄漏量的要求?？赏ㄟ^(guò)測(cè)試低壓腔氣密性來(lái)驗(yàn)證是否滿足。如圖3連接各試驗(yàn)裝置及管路。首先將氧氣調(diào)節(jié)器4上的開(kāi)關(guān)都置于“關(guān)”的位置，抽氣開(kāi)關(guān)1手柄置于“純氧”位置;緩慢打開(kāi)抽氣開(kāi)關(guān)1，由壓差計(jì)3指示在調(diào)節(jié)器內(nèi)形成0.25kPa（25.4mmH2O）的真空度。觀察流量計(jì)2的指示。如流量計(jì)2的指示不超過(guò)0.1L/min，則認(rèn)為該裝置能夠符合3.2.2.1條款要求。

2.4 向外泄漏量

由2.3分析可知，同樣，本文所述的裝置需要滿足3.2.2.3條款的相關(guān)要求?？赏ㄟ^(guò)測(cè)試正壓氣密性來(lái)驗(yàn)證是否滿足。首先按照?qǐng)D4連接各試驗(yàn)裝置及管路。將氧氣調(diào)節(jié)器4上的開(kāi)關(guān)都置于“關(guān)”的位置，空氣開(kāi)關(guān)1手柄置于“純氧”位置;緩慢打開(kāi)開(kāi)關(guān)1，由壓差計(jì)3指示在氧氣裝置內(nèi)加入3kPa（305mmH2O）壓力，待壓差計(jì)3穩(wěn)定后關(guān)閉開(kāi)關(guān)1，觀察流量計(jì)2的指示。流量計(jì)2的指示不大于0.1L/min，則檢查結(jié)果合格，可判定該裝置能夠符合3.2.2.3條款要求。

2.5 全部泄漏量

可通過(guò)測(cè)試裝置高壓腔氣密性來(lái)判斷是否符合3.2.2.5條款要求。首先按圖2所示連接管路，其中氧氣調(diào)節(jié)器3開(kāi)關(guān)手柄置于“關(guān)”位置，氧氣開(kāi)關(guān)1手柄置于“純氧”位置，并將氧氣調(diào)節(jié)器中應(yīng)急供氧手柄置于“開(kāi)”位置;打開(kāi)開(kāi)關(guān)1，由壓力表2指示輸入壓力為12.74～14.7MPa，在調(diào)節(jié)器高壓部分相連接的組合件部件的螺紋連接處，涂以肥皂水，觀察1min;將調(diào)節(jié)器出氣接嘴與檢漏管嘴4相連，將檢漏管嘴4浸入盛有酒精或水的容器5內(nèi)。

若符合以下兩個(gè)條件則認(rèn)為該裝置符合3.2.2.5條款要求。在充氧接嘴堵帽連接處、充氧接嘴與氧氣裝置殼體連接處、壓力表與殼體連接處、氧氣裝置與氣瓶轉(zhuǎn)接嘴處無(wú)氣泡則認(rèn)為螺紋連接處氣密性合格;將氧氣裝置出口接嘴浸入裝有酒精或水的玻璃杯內(nèi)，當(dāng)入口壓力為2.94MPa時(shí)，冒一只氣泡的時(shí)間不得小于5s;當(dāng)入口壓力為12.74～14.7MPa時(shí)無(wú)氣泡則認(rèn)為合格。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文闡述了氧氣調(diào)節(jié)器中較為關(guān)鍵的適航條款要求以及其試驗(yàn)方法，在分析適航條款要求的基礎(chǔ)上，參照裝置具體情況確定試驗(yàn)參數(shù)與試驗(yàn)方法，可為申請(qǐng)飛機(jī)氧氣調(diào)節(jié)器CTSO批準(zhǔn)書(shū)的制造商適航取證工作提供參考。

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