某型便携式氧气装置适航验证方法研究
来源:用户上传
作者:
摘 要
某型氧气调节器欲满足适航要求，需通过CTSO-C89a及其相关标准的适航验证。本文通过对SAE AS 8027《机组人员肺式氧气调节器》的研究，结合实际适航取证经验，总结了某型氧气调节器需要通过试验进行符合性验证的方法，对民用飞机氧气调节器适航取证工作有一定的借鉴意义。
关键词
氧气调节器;适航取证;符合性验证;试验
中图分类号： U495 文献标识码： 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
本文所述的便携式氧气装置由氧气调节器和1个容积为2L的氧气瓶组成，是飞机上必不可少的应急供氧装置，该装置可根据座舱高度变化自动调节乘员吸入气的含氧百分比，为进入失密舱内的机组乘员和其他需要走动人员供氧，以满足人体生理卫生需要，防止高空缺氧、降低乘员的工作功效;当有防尘、防化、防毒的需求时，可随时手动供纯氧;另外氧气装置可根据需要转动应急供氧手轮进行连续供氧，供在正常飞行中乘员医疗救护用氧。
2014年7月8日，CAAC颁发了CTSO-C89a《机组人员肺式氧气调节器》，为用于民用航空器上的氧气调节器提出了最低的性能标准。根据便携式氧气装置的组成，为了满足适航要求，该装置必须达到CTSO-C89a及其引用标准中的最低要求。
本文将结合实际的便携式氧气装置适航取证经验，总结可通过试验验证的方法表明符合性的几项关键条款，并提出可行的试验方法。
1 适航要求
CTSO-C89a第3.a條规定“在本CTSO生效之后制造并欲使用本CTSO标记进行标识的机组人员肺式氧气调节器应满足SAE AS8027《机组人员肺式氧气调节器》（2004.6）中的最低性能标准和资料要求，以及按本CTSO附录1修订的要求”。SAE AS8027对机组人员氧气调节器的材料选用、耐压性能、泄露量、吸气呼气阻力、标记标牌等做了详细规定，其中，需要或建议使用试验验证符合性的几条关键条款要求如表1所示。
2 试验方法
2.1 入口耐压
对于3.2.1.1条款，可以通过入口强度试验来验证该装置是否满足适航要求。如图1所示连接各项试验装置。首先将氧气调节器3上的开关都置于“关”的位置，将空气开关1手柄置于“纯氧”位置，再打开开关，因氧气调节器的最大额定压力为15MPa，所以根据压力表2的指示，输入压力为22.5MPa压力，按条款要求保压2min后恢复到产品初始状态。试验结束后，测试氧气调节器的各项性能指标，若满足要求，则可判定该装置能满足3.2.1.1条款的要求。
2.2 出口耐压
根据CTSO-C89a中对于机组人员氧气调节器的划分，本文中的氧气调节器属于B类Ⅰ型，所以必须满足3.2.1.2中对于出口耐压的要求。可以通过出口强度试验来验证装置是否符合适航条款要求。如图2所示连接各项试验装置。首先将氧气调节器3上的开关都置于“关”的位置，空气开关手柄置于“纯氧”位置;打开氧气开关1，由压力表2指示输入压力为3kPa（305mmH2O）的正压，保压2min;最后打开开关5，由压力表4指示输入压力为7.3kPa（737mmH2O）的负压，保压2min。若试验结束后，装置的性能测试满足规定，则可判定该装置能满足3.2.1.2条款的要求。
2.3 向内泄漏量
根据CTSO-C89a中对于机组人员氧气调节器的划分，本文中的氧气调节器属于Ⅰ型，所以必须满足3.2.2.1条款中对于向内泄漏量的要求。可通过测试低压腔气密性来验证是否满足。如图3连接各试验装置及管路。首先将氧气调节器4上的开关都置于“关”的位置，抽气开关1手柄置于“纯氧”位置;缓慢打开抽气开关1，由压差计3指示在调节器内形成0.25kPa（25.4mmH2O）的真空度。观察流量计2的指示。如流量计2的指示不超过0.1L/min，则认为该装置能够符合3.2.2.1条款要求。
2.4 向外泄漏量
由2.3分析可知，同样，本文所述的装置需要满足3.2.2.3条款的相关要求。可通过测试正压气密性来验证是否满足。首先按照图4连接各试验装置及管路。将氧气调节器4上的开关都置于“关”的位置，空气开关1手柄置于“纯氧”位置;缓慢打开开关1，由压差计3指示在氧气装置内加入3kPa（305mmH2O）压力，待压差计3稳定后关闭开关1，观察流量计2的指示。流量计2的指示不大于0.1L/min，则检查结果合格，可判定该装置能够符合3.2.2.3条款要求。
2.5 全部泄漏量
可通过测试装置高压腔气密性来判断是否符合3.2.2.5条款要求。首先按图2所示连接管路，其中氧气调节器3开关手柄置于“关”位置，氧气开关1手柄置于“纯氧”位置，并将氧气调节器中应急供氧手柄置于“开”位置;打开开关1，由压力表2指示输入压力为12.74～14.7MPa，在调节器高压部分相连接的组合件部件的螺纹连接处，涂以肥皂水，观察1min;将调节器出气接嘴与检漏管嘴4相连，将检漏管嘴4浸入盛有酒精或水的容器5内。
若符合以下两个条件则认为该装置符合3.2.2.5条款要求。在充氧接嘴堵帽连接处、充氧接嘴与氧气装置壳体连接处、压力表与壳体连接处、氧气装置与气瓶转接嘴处无气泡则认为螺纹连接处气密性合格;将氧气装置出口接嘴浸入装有酒精或水的玻璃杯内，当入口压力为2.94MPa时，冒一只气泡的时间不得小于5s;当入口压力为12.74～14.7MPa时无气泡则认为合格。
3 结束语
本文阐述了氧气调节器中较为关键的适航条款要求以及其试验方法，在分析适航条款要求的基础上，参照装置具体情况确定试验参数与试验方法，可为申请飞机氧气调节器CTSO批准书的制造商适航取证工作提供参考。
参考文献
[1]中国民用航空局.CTSO C89a机组人员肺式氧气调节器[S].2014.
[2]中国民用航空局.CCAR-21.中国民用航空规章.民用航空产品和零部件合格审定规定[S].
[3]Society of Automotive Engineers.Crew Member Oxygen Regulators，Demand：SAE AS8027[S].USA：Society of Automotive Engineers，2004.
[4]封文春，朱永峰.大型运输机乘员连续供氧呼吸模型及试验分析[J].航空学报，2019，40（2）：522212.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15283186.htm
