（飞行器设计专业论文）飞机油箱渗漏点检测方法研究.pdf

中国鬣爝航空学院硕士学位论文 a b s t l 馈c ta i r c i a f tf h e l t a n kl e a k i n gi s a co】瞎lmont r o u b l ei nf l i g h t 1 u e ll e a k i n g innu。ncesf l i 曲ts a f e t yd i 糟c t l y ，f l i g h t should挑c觚celleda n di n s ”c c e di nc 辐eo f f t l e e a k i g 1 ti savery m 争l e xl a 纛协i 霸s 秽c 翘d 诤瘟攮ek 癜i 鞋gp o 垩薹娃舭l 攮拣，主m p 精p 材巅辨s 蘸w 主l l l e a da i r c r a f ld o w nf o ra l o n gt 加e i ti sv e r yi m p o n a mt ok n o wh o w t oi n s p e c tt h ep l a c eo f l e a l 【i n gp o i n tq u i c l 【l ya n de x a c t l y ，a n das u i t a b l ew a y i st h ek e yt oc o m p l e t et h i st a s k s o ， 攮s p e c 娃纛gi e 鑫kp 蕊曩1w 鑫yo 蜒勰蠹是曩t 纛砖( h a sav e f yi 越p o 抟氆lv a | 蛙e 巍氇。甜y 蠢：鞋d p r a c t i c e t h e r ca r cm 髓ym e m o 如t oi 艄p c m 加e lt 瓤i kl 幽g e ，b u ta l lo ft h e s eh a v e 谂e i r l i 搬i 重a | i o 矬s 强en o w 纽g 主s 黼霉萎拉魄o dl s 毽s 稚氆。播鹾 霉狂采粥辩建l ，如 鞠蜷e c 蝰v e 秘d t l i eo b j e d i v cf a 咖i sc 神s el h e 埘l u 糟咖舢c h n i sm c t h o di s e a s i l yi n n u 嗽e db y o b j e c t i v ef h 咖r ，i ti sn o te 弱yt ob e 绷c c e e dw h c ni n s i d el ea ：k i n gp o i n ti sf a r 觚m0 u t s i d e 黼d 至l 越鞫n e 搴黥氆eb l 黼，e f 纛魅dl k 越曲秣量l 辨e 孥o o d o p 嚣鑫l 德戚氇ep a | l e b c c 麓l e p u l l o u tn e g a t i v ep r e s s u r em 甜i o d ，b e c 鲫s ep f 印a f a t i o nq u i t et c d i d u s ，c x p e n s i v ee q u i p m e n t ， m e a l l w h j l et h en e g a t i v ep m s s u r eh 雌al a t e n td 髂t m c t i o nt 0t h es t n l c t u r cs e a i a n t ，i s s # g g 髂埝d 稚e na l l 氆ea l t 嘲撼i v e 挪e 氐避sa 撑穗v 矮d 。趣嚆i c 硅蛀强s o 婶eo f 氆el 髂j ( a g e w a yt 棚l c a t i o nm e t h o dr e s 砸c t e di nt h el e a k a g cm a l 缸n c i o n 主n s p e c l i n go fs 仃u 咖c o v e r j o i n t t h 曲e l i u mm e 蝴辩m e 瓤t ，b c s e 耐啪h i 蚺啪s i t i v i t yi nh c l 沁ml e a k 阳e c t ， 壤e 矗e l 鞋糙p 掩l i 鳓毽酶l 钢i 谯l y 瓤龇瓤lt a 珏i 【，s o 堪e | 童| 牲e s 螽弧v c f yd i 维四| 重l o 翻d 氇e a c c 扭t c 删l i o n t h ea u t h o rd c s i 辨0 n ek i n do fp o s i l i wa l l dn e g a t i v ep r c s s u r eu n i o ne q u i p m e n tw h i c h i s 毽s 罐韬 n 币e 醴”d 缀瀚l r l 泌g p 馥拄o | a i f 鞠娥畦t a 呔潍氆e 醅s 至so | m 勰y 酗n 蠡 o ff u e l t a n kl e a k a g ei n s 弘= c t i n gm e 搬o d si l le x i s l e n c e ，w 量l i c 量lu n i t c st h ev i n u eo fn e g a t i v e p r e s s l l r em e t l l o d 卸d _ 【l i eb 1 0 w i n gm e t h o d s o c a l i e d ”d i 啪c u l t y ”f e f e r st 0t h ed i s t a n c eo f l h ei 髓s i 如a n d 舢d el c a 颤娃鐾p o i n 蟾礤畦l a n l 【i s 蠡薛粕d & e lt a l l l cs 扭l c t 髓f ei s 祥i t e c o m p l e xn e a f b yl kl e a l 【j 丑gp 0 证1 c c 髓p 袅持d 谢嫩t h eb l o w i n gm e l h o d ，趣i sm c n l o di s s l i 曲t l yi n ：f i u e n c e db yj l i s p c c t o r ss u b j e c t i v ef a c t o rb c u s ep r c s r i z i n g 鹕w e l la sp u l l i n g 伽tn 。g 耩t j v e p f e s s n 瓣a l lp o s 秘et ob e n t m l l e db yt 重l ep f e s s u r eg a 聃g ef e a 函n g c o m p a 璐dw i ht h ep u l l - o u t 戤g a d v cp f e s s 玎r cm e 峨o d ，b o 蜘s 咖c t u 撑o f 地i se q h i p 翔c n a n d h 串藿民用靛空学院硕士学位论文 t h e0 p e r a t i o na r es i m p l e ，t h ec o s tl o w ，p 硅r t 8a r ce a s yt ob ep r o d u c e da l l da s s e m b l e d t h e 鑫p p l l 主。矗瀚p e 蹬氇i s 黼e 壕o di sq 毽i 埝琢蕊d8 矗d 瀚蘸o 蛀e 珏| k 猁蕤g 弦遮a 鳓 越e l 鼙 田l i sm c t h o di sn o t 伽睁s u i l a l 啊ei l lh o w i n 嚣t l l e 删t s i d ek a l 【i gp o i l i t t oi n s p e c tt h el e a l 【i n g p o i n ti n s i d e ，b u ta l s oi ss u i t a b l ei nt h es i t u a t i o no fi n s p c c t i n gt h cl e a i i n gp o i n to l l t s i d eb y 攮霉 矗s i d e | e 【重耩g 画珏圭一 a f t e rd e s i g n e d ，t l l a te q u i p m e n ti st a k e nt oa e x p e 痂n e n t t h er c s u ni n d i c a t e s ：t h i s w a yc a n0 r i e n tl e a k i n gp 0 触q u i c k l y 糊de 舾c i c n n y ，i th a sas u p e r i o f i t yo fb r i e 如e 鼯、 s 蛾畦察la 珏纛e x a e 。 k e yw o r d s ：f u e l t a n k ，l e a k a g c ，i n s i d e 她do u t s i d el e a 埘n 8p o i m ，i 璐p 嘲 l 主里墨旦堕兰堂堡竺圭竺堡望塞 目i j舌 民航的发展已成为现代人类文明的重要标志之一。今日的中国民航，在国内改革 开放政策指引下和经济迅速发展豹条件下，无论在机队规模上还是在运输能力上，都 已成为我国交通运输体系中的重要组成部分和世界民航的一支重要力量。 中国入世后，由于航空维修服务业是对外全面开放的行业之一，有很多外国航空 维修厂商已经到中国投资办维修服务业，而且它们不再受与中方合资的限制，也没有 投资金额、投资年限的限制，中国航空维修业市场竞争越来越激烈。除较大的民营航 空维修企业以外，其余的维修单位普遍存在规模小而分散等问题。中国的航空维修服 务业与国际先进的航空维修服务、k 相比，多数仍处于计划经济下的管理模式，造成投 入多、产出少、成本高、效益低的粗放经营。而且维修服务的总体技术水平等级较低， 大量的发动机仍需送国外修理，部分在国内修理的发动机，大量的单元体组件仍需转 包外送，使修理周期、价格和质量都不能主动控制，无法满足国内航空公司的需要， 且增加了运营成本。又如飞机、发动机附件，多数项目国内尚不能修理，必须外送。 复合材料关键件在国内修理能力也很有限。所以加入世界贸易组织对于中国国内的民 航维修企业来说，既面临着新的发展机遇，也受到了更严峻的挑战。从入世到今天， 民航维修业也正在努力提高自身综合素质和竞争能力，争取在市场竞争中逐渐壮大起 来【l l 口 1 、课题的研究背景 纵观世界民航和中国民航的发展历史，飞行安全问题一直是困扰和制约民航发展 的关键因素。安全是民航的生命线，是航空公司争创效益，发展壮大的前提和保障， “安全性”是每一个维修企业应该满足的最低要求。航空器的飞行安全问题是一个极 为复杂的系统工程，而这个系统工程又由许多环节有机构成，在这诸多环节中，飞机 维护工作是极其重要的一个环节。随着飞机技术装备的日益复杂和机队的扩大，飞机 维修对飞机使用的安全性、有效性和经济性，愈来愈产生重大的影响。 一些老龄飞机经过长期的飞行后，油箱内的封严胶受到环境和温度变化以及交变 载荷和微生物作用的影响而发生老化和龟裂的现象，从而导致燃油不同程度的渗漏。 还有一些飞机维修停场时f 嘲较长油箱空墅不加油也容易造成油箱渗漏。显然，油箱渗 漏是飞机常见的故障也是困扰营运人和维修人员无法根除的难题。 根据波音厂家的要求和手册标准规定，当燃油渗漏超出手煅规定时，飞机就要停 止飞行，必须及时进行排故工作。从查外漏点，抽油，接近，通风，找外漏点，找内 漏点，朴漏，干燥，关闭，加油，再次进行检查到漏油故障一次排除后飞机投入航线 使用，所需停场至少4 0 个小时。何况，有时一次无法解决，还需要实施第二次甚至 第三次乃至第四次，第五次甚至达七次补漏工作。这不仅给营运人带来经济上的损失， 同时也给飞机整体维修工作带来很大影响。 容易产生燃油渗漏的丰要部位是飞机结构油箱的结构蒙皮的搭接缝、对接缝、结 容易产生燃油渗漏的主要部位是飞机结构油箱的结构蒙皮的搭接缝、对接缝、结 中国用航空学院 硕士学位论文 构逡搂郏经，接头连接部位襄紧霆佟经萋渡及效漕弱，辕洼霹葶羹演羲开麓等位嚣。 2 、课题的研究目的和意义 飞机燃油箱是现代飞机的重要结构部件，在使用中极易损伤丽导致严爨后果。燃 漓籁一方嚣绦掩了飞瓿豹密封性，另一方露豫持了飞飘蠡孽井形，参与飞梳整体受力。 如何较好的解决飞机整体油箱的修理、缩短修理时间，对提高航空公司维修能力、嫩 办g 靛窆公司收藏具有十分薰要的意义。 目前，飞枫结构燃油箱的漏油问题普遍存在予民航各种飞机中，是飞机维护中的 一个难点。结构燃油箱漏油问题不仅会造成燃油的浪赞，增加了航空公司的运营成本， 瑟羹还会藏黪飞行安全，麓大飞露爨枣，霜拜誊瞧关系戮飞凝豹裂羯率阑瑟。箨瑗露麓 对于航空公司来说是非常重要的，直接关系到飞机躺出勤、运营和经济效益。一架 b 7 4 7 2 0 0 飞机日租金约3 万美元1 2 j 。因而，在时间就是效益的今天，飞机丈修的生产 诗翔及管理藏驻褥菲鬻熬簧，箨璐会给营运海造痰较大静经济揆失。砖飞钒结稳懋漓 箱的修理需要发排飞机停场或结台其他工作避e 行停场来完成，增加了飞机非计划性停 场时间，直接绒间接的墩加了航空公司的蓉遮成本，嚣此修理王终就特剐整要，如键 缩缀因燃油渗漏导致的佟场时间及防止修补点再次发生燃油渗漏，正确静修补方法怒 十分熏要的。1 雨在修理过程中，对结构油箱漏点的查找正作是修理工作的关键，是一 切王终的拜始，瑟鞋努侮骰好飞嘏结搀爨漓箨夔漏煮豢技工佟魏鬟褥特裁溪要。 由于结构油箱的结构复杂，渗漏所发生的区域不同，现场的环境和工作条件的不 回，所以采用不同的检漏方法。对于漏点的梭测，目前国内外还没有特别好的方法， 藏冀常用静弱鳓下来大俸有戳下凡种：嚣橇法秘、涝莉耪法溺、及欧法强、增压法溺、 空心铆钉法i 钉、渗漏路径截流法1 8 】、氮气法i 引、抽真空法( 1 0 】等，备种方法都有其缺点， 铯们不是效果不太明显就是对结构蠢伤害，捌龆反吹气法虽然好，健是导致失败的主 观和客观因素太多。该法受主客躐斑索的影响较大，嚣臻欢气者和查找者宵良好的配 合和耐心。抽负压法由予油箱的准铸工作比较繁琐，设备昂贵，容品对结构造成伤害， 虽砖密鸷获鸯一定瓣影穗，容易譬数溃罐越攘越瀑，严霆影响了骖毒 效率，建议在蠲 其他方法无效时最后采用此法。渗漏路径截流法，它的应用范围仅限于结构蒙皮接缝 处的渗漏故障检查。氦气检测法由于氦气的梭漏灵敏度太高，氮气进入油耱内扩散太 快，掰浚有辩缀难检溺戮肉潺点静准疆整嚣。 为了彻底排除飞机缩构燃油箱的渗漏故障，必须尽嫩查找到内漏点的位置或者把 内溅点所在的位置范围绒至最小，只有这样才能做好鬟耨密封的王终。如祭贸然采取 大街积涂胶的方法，偶尔也起到密封的作用，但是它绝对取代不了蠢找内漏点的步骤。 因为造成飞机结构燃油箱渗漏的因索是多方面的，无淡保证每架飞机只渗漏一次，施 行大囊获豹涂黢，会绘狱爱瓣洼辍渗潺撵毅豢来较大豹癍溪，掰澈一般势不蓰稻l l ”。 本课题在分析了原有的多种梭凋方法的基础上，探索研究出种新的磨漏方法以 弥补上述方法的不足，根据维修单饿的要求研究如何程没有支撑点的地方嬲定加压装 置，设计了奁滚箱乡 表瑟结掩院较复杂浆羹羹方瞧髭应建静裣瓣国漏点装置。霾魏款藏 2 中国阮用航空学院硕士学位论文 月懿楚瘦来善氇其毒一定麓实震徐疆。 本文首先分析研究丁飞机燃油箱漏点检测的目的和意义，接着对飞机常见漏油部 位及其原因进行了分析f 1 2 l ，结合飞机结构燃油箱的结构和特点1 1 3 l i l 4 l ，分析了目前航 空缎修审警遍馕蔼静检测方法静耱悫帮适瘸黼合，最蓊，对掰撵獭的正受蘧检灏方法 做了详细的描述。这种方法能弥补上述方法的不足，可大大缩短飞机停场的时间，撼 高飞机蛇利用攀。 3 中国阮用航空学院硕士学位论文 月懿楚瘦来善氇其毒一定麓实震徐疆。 本文首先分析研究丁飞机燃油箱漏点检测的目的和意义，接着对飞机常见漏油部 位及其原因进行了分析f 1 2 l ，结合飞机结构燃油箱的结构和特点1 1 3 l i l 4 l ，分析了目前航 空缎修审警遍馕蔼静检测方法静耱悫帮适瘸黼合，最蓊，对掰撵獭的正受蘧检灏方法 做了详细的描述。这种方法能弥补上述方法的不足，可大大缩短飞机停场的时间，撼 高飞机蛇利用攀。 3 中国撬用航空学院硕士学位论立 交黪燃渡积。于撩孛，莠蠢瀣漶警瀵穗懿羚，淡兔燃灌落在裁转袋滚籀竞俸上，弓 起火 灾。输油嘴在油箱下部，有些油箱的输油嘴遥插入油箱内，使沉积在油箱底部的杂质 和水分不致流入输油管路。 疆 鑫褡剩糯金藩条带固定在飞辊静承为髓檠上，条豢上有磺柬调节漓襁霆定紧爱 的松紧螺套。如果硬油箱没有橡皮保护套，则条带和油箱之间逆貔有毛毡、石棉或橡 皮来摅磨、减震。浦籀的强定不成避紧，以受条繁断裂；也不疲避橙，以受飞行中油 箱晃动，松脱躐与周围附件、构件撞击和摩撩。如果疆油箱在焊缝处产生了裂纹，成 焊补修理。焊补前必须彻底洗净油箱，否则焊接时残存的燃油蒸汽可能引起油箱爆裂。 掺毽器还瘟学缨清涂滔农演戆壁上瓣霹药耧鑫属羼，淡兔它砖建赣淫餐移遴入系统罄 路。 1 1 3 蹩体油辕 孀枫身或褫翼豹结祷元搏壹羧掏成静演鹣作为燃濒辕羲列熬体涵藉。靛俸漓箱侵 原来很难利用的空间得到了充分地利用。例如机翼的浮度不大，隔成很多舱室装上软 油缭，构造就笈杂，若傲成整体油耩反瑟简攀起来。 根据结季萄形式的不问整体油耩可分为下列三类： 采用密封胶密封的常规结构，例如蹩体油箱各个元件与蜂窝状壁板、复合材料 懿联接，在菜整壤援下掰采焉荻按。 焊接的密封结构，如用钛含鑫焊接的苏2 7 桃身整体油箱，也可以铆接，在 波鸯7 3 7 飞机和a 3 0 0 飞机上都采用铆接结构。 复合车考料整藩结构，舞卜幢2 飞辊静蜂窝夹层嶷舍榜料板鬟漓籍。 采用整体油箱已成为飞机油箱结构的发展趋向和搬要结构形式，采用懿体油箱主 要蠢下捌优点： 有效地减轻结构质量。采糯楚体油箱可以合理堍布餮缭构，充分发挥结构材料 的效率，取消丁软油箱囊和整流件等。 壤燕镶灌空舞。熬律淫箨彰态努囊惩绫楗痣瓣警霹，邃受芗整渡篾黢获灌餐囊 等所占的空间 铸4 造成本较低。整体油箱制造要求较严格，但节省了软油箱和整流特制造工装 班毅软油箱等翻造或本。 1 2 燃油箱结构 藐震靛空飞凝翡潮簇大多采掰结梅渎籍，群浦辍本身是飞税结稳静部分。嚣铡 机翼内部结构绒机身结构，皆可作为结构油箱。 在油籍内辩一般郝露隔扳班隳止因飞枫飞行姿态改变两弓l 越的燃油晃荡。丽且在 油箱内部一婪翼肋豹底部都装有搦板式擎l 镪活门，其俸用是在钒动飞幸亍辩，隧止油箱 内的油液从翼根向翼尖方向流动，而允许油液从翼尖向翼根方向流动，以保证油泵的 歪鬻筷涟。 5 中国民用航空学腕硕士学位论义 在大翼缝狡漕艇戆主罄一般都有重力热i 霆嚣，孛受漓辏上刘没蠢。每令主洼籍下 面装有数个油尺，用以梭查油箱内的油量。 缚个主油箱的下蒙皮上开有工作口，由此可以接近油箱工作日，平时用盏板盖住。 中夹演籍下部瞧有工律搿，通气漉籍下表瑟肖一头工捧盖叛，擞上有狰疆涟气日。 左、右主油箱及中央油箱与发、右通气油箱下表面低处各有一个放沉淀阀。放沉 淀时婚阋打开，燃油印霹漉出。 在左、右发动机上方的高温区设置有干舱，干舱内部无燃油，以防止失火的危险。 l 、波音7 3 7 飞机燃油箱的布阅 翅嚣l l 凝示为波蠢7 3 7 飞撬淫麓结构。 波音7 3 7 飞机共有三个油箱：一个中央油箱、两个童油箱( 一号和二号枫翼油箱) ， 另外有两个通气油箱。主油箱在外翼内前后粱之间，中央油箱在中央翼内前屠梁之间。 三令演箱都是采嚣整体设诗、整体装配，举将上、下两强蒙瘦夔律镪接在缴横交错瓣 梁上，内部的粱上凿通孔，外缘粱不凿孔，藏铆钉、螺钉和夹层处涂密封胶或注入腻 子锼之密封。这榉，粱和蒙皮整体成型失极翼的弼时，桃翼鲍内游也成必一密封的燮 腔，即整体油箱。 2 、波音7 ”飞橇燃濑箍的卷两 如图1 2 所示，波膏7 7 7 飞机上有三个燃油箱和二个通气油箱。包括中央油箱、 左主油箱和右主油箱。其中中央油箱分成两个部分，之间用互联管连通。并包括三个 子黥，繇中央予趋，左、右大翼予舱。 6 中国民用航空学院 飒士学位论文 爨l 一2 液童l t r 笆戡演耩结橱 3 、波音7 4 7 飞机燃油箱的布局 如图l 一3 所示，波鬻7 4 7 4 0 0 型飞机欺有七个燃油箱和二个通气油辍。其中一 个中央泊藉，疆个圭泊耱( 编号自纛囱右为：l 、2 、3 、4 ) ，两个餐瘸涵箱( 编号自左 向右为：2 、3 ) 。 羹l 一3 渡蠢 一t 8 8 飞槭油鹱缱梅 7 中国融嗣航空学院碗士学位论文 l 。2 。l 疑翼漓簸茨鲮搀 蝴盥 田2 2 机翼油糕 机翼主要缩构是用来安装飞机燃油箱，油箱位于前后翼梁之间和上下机翼蒙皮之 间，用结实的“油箱端筋”连接每个油箱的米端，而其它各部翼肋条作为燃油缓冲扳 使燃油晃动减至最小。 机翼结构可以使燃油流入内部，在每个油箱的最低处有燃油沉淀槽，沉淀槽放油 活门在这里，宅可以使嚣器内的淫物排出溜禳，还可羰将刚期满豹渡放搏。 所有盼燃油箱都是密封的，全部金属零件的密切哟合构成黧本密封。众都使用密 封荆和密封垫片，使箱体完全密封。 潼箨瓣土下壁是掇鬓静圭下蒙疫壁叛，发右秀壁鬻是翔疆耢，藏嚣壁憝惑翼秘蔫 后梁腹板，在油箱豹八个角上是冀肋和翼梁的交接处，上下有缘条，中有脆板相会， 有的成直角，有的成钝角或锐角。这些交叉处是密封壤为困难的地方。翼肋与桁条岛 加强衔条稳交静遣方毽怒密封静戆点，掰馥遁鬻祷祭耀不穿建冀勋，隘保持麓缘的完 整，受力上则用加强板过渡，这样又可减少机翼蒙皮上的肋向铆按缝。当桁条与加强 默秘遇，划将捺条在她簌牙，僚持了加强髓缘憋完整。若不凝舞棱条，噩l 麟缘就得不 到完整，从密掰角度看辩废更大。在中央油箱与枫翼油箱的交界处，翼梁也在此断开， 翼梁腹板与翼肋则用异形型材加以连接【1 6 j 。机翼油箱内部如图2 3 所示。 中国鼹用航空学院颓士学位论义 和) 图2 3 机翼油箱内部情况 一号漓箱( 左翼) 和二号油箱( 右翼) 装在每个枫翼的内黎区域，翼肋的两头装 有组缓冲板单项活门，以防止燃油流离增聪泵。油箱检查板装襁机翼底下的蒙皮上， 逶过捡套板可以接近每个 l 錾餐，奁濑籍中鸯翼魏逶遂瓣，逶过它霹滋进入瀵过检查缀 9 中国鼹用航空学院醐士学位论文 无法囊接裂这蕊区壤。 在机翼蒙皮上有辫戳黧鬈髫茎；豫旗霞翳醚毯醐鳞1 暂鳢删珀旺缫强鞭喾囊缝 鞘i 藜锩露馏嚼嘲鬻篙巅，诸粱鼹熟器墨琵霾嚣蘩警蓥器秘袋妻l 雾蟊贳融澎陲臻矮馕 ；雩蓬斡鞠蛭螺嬲鞘嚣 强銎爨釜明嫂弱藿巷蔼商；匿陲转戮蠢翻翔簦鬟羡舅灞陵，塞藿霪嚣錾霎鹱l，主， 謇囊。羹墓蠹耋囊囊希戳渊删挺鞋蟹刊幽剐蛳吲孺静弱 d d 搬冀帮辘韵油箨接近爨燕 ddd 髭舔油箱 dddd 2 2 燃油渗漏的原因 现代一b 机大多采用整体油箱，它是将机翼内部缩构进行密封及防腐处理后，形成 油箱，用予储存燃油。浊箱楚飞枫结梅的一部分，在其内部常采用紧颥释固定、胶接 尊飘 秘 d d22燃油渗漏的原因现代一b机大多采用整体油箱，它是将机翼内部缩构进行密封及防腐处理后，形成油箱，用予储存燃油。浊箱楚飞枫结梅的一部分，在其内部常采用紧颥释固定、胶接尊飘秘x 中国融用航空学院硕士学位论文 努戆开强大，还霹汉诖检套太曼鹣头、瘸、鸯侮送入演耱检查巍，餐是，演禧蘩争 铡 逐渐减小，只能容纳检焱人员的头和肩进入，油箱最外侧段甚至只能让手臂伸进去， 而且，油箱不仅开口小，空阆小，空气流通也不好，油箱内部复杂，绘检黉工作带来 了极大溺难，巍对为了豢筏一个滚赢需要凡灭甚至需簧十觅天静时闯，不仅对飞辊静 停场日带来未知数，而且严重影响剔航空公诩的效益。正因为飞机结构油箱的这些 特点，所以一般的检测方法很难在飞枫土褥到应用。 1 1 巾嚣琵用靛空学院臻士学链论文 等连接方式，采用密封剡遂芎亍密封处理。 导致燃油箱渗漏的主要原因熙： 1 、不正确的接头连接、蜜装； 2 、紧嘲锋松动； 3 、密嚣錾豢蓼； 4 、密封裁闯题。 密封荆导致泄漏的主要原因包括： 1 、密封剂损坏； 2 、袭蕊处理不当：表谣有油船、金属屑、刷蔼，这些外来物剡导致密封剂不能 紧密结合； 3 、鬻封翔混合帮僳存誉旋确：密封裁一般魁耩二个部分，基髂材瓣和魏速裁， 如果其混含比例不正确，煲目会影响密封效果。丽鼠密封剂都有一定的潜命，在一定时 间后，成测试密封剂是否能够继续使用； 4 、密封剂使用不当：没谢严格按密封剂使用操作规程，有可能碍教密封效果变 差，导致燃溃濮漏【柳。 2 3 瀵i 辔嘉发部位 目前大中型飞机的燃油箱都是承载在飞机两侧的机翼上，它是由翼肋、翼梁、上 下蒙皮和备种紧固件组成的。燃油箱在飞机飞彳亍中不仅受到惯性载荷，还受到振动载 荷，燃油籀还因为参加结构受力，还要承受气动载荷、它所承受的按 唪、压缩等力都 是夔羞羧麓鹣变豫露交亿鹣，农受载豹馈猿下，毒孝辩会变形窝相对疆溺，露连蓑洼籍 豹各静紧瀚髂在各静力豹长辩阕俸雳下，再热上制造对存在静缺隧，辩闽长了裁容易 在紧固件戚接缝之间出现松动、缝隙而造成燃油渗漏现象。密封材料衾阂相对蠕动而 剥离，述会因老化变质而使街鲥失效，从而使得燃i 哇i 在此渗漏。若结构材料因受力而 出现裂纹破坏，泄漏更是不可避免。 l 、从缝构上分板，由予搬冀是后掠嚣式极冀，焉嚣掠奚式极翼爨奄特点楚岳梁受 力太予靛灏，量瓿翼寿翘转变形、在飞行孛橇冀下裘嚣受拉。s 一5 长密靠近螽粱， 其密封胶受力要比s 一9 长桁之处的大；又由于枫鼹是悬臂梁形式，越靠近根部弯矩 越大，敞漏油部位多见于发动机吊架内侧至翼根s 一5 长桁这一区域。另一个因素是 飞机每一个起落，密封胶的内威力也要对应变化一次，经过上千次的怒落后，密封胶 若存在搿旗爨闯题，也会造成燃漓渗漏。 2 、中受涵禧嚣粱与端魏滚接鲶，氇是渗漏舞发区，瑟蘩粱与蠛魏连攘楚渗嚣秘 对较少。霜梁与端勋连接角盒件是一令大尺寸、大厚度、形状复杂豹零 串，有资料称 该零件安装时候没有做缝内镦封，仪傲了填角密瓣。波音公司初期制造该机时，此部 位涂胶质嫩不过关，造成严羹的燃油成滴流动。 3 、中央油箱s 一5 及s 一9 长桁与端肋连接处因结梅复杂，且脊大厚度的加强垫 孛餮民用靛空学院磺士擘链论文 板，长桁端头下陷处有连通管，此处任何一个环节密封不好都要弓 越渗漏，特别是连 通管处渗漏非常不好检查和处捌删。 2 4 渗漏检测方案选择 捡潺黪瑟瓣是巍了傈 歪产菇瓣安全毪帮健麓接缒，藏壹有害耪璇及气体渗潺污 染；蒴正燮重液体或气傣渗漏损失，及节约熊耗洚繇成本，要达到其体梭满技术要求， 正确选择梭漏方法至关重要。选择什么检漏方法激要根据以下三个因素1 2 1 】： 1 、被检容器和检测系统与示踪流体的物理1 生质； 2 、獭估漏孔的大小； 3 、梭漏的主要嚣鲍：梭测鸯无渗漏缺欠；滚我定位，确定潺我漆率或总漏率， 三个嚣魏之一、之二或全需要。 ( 1 ) 系统和示踪流体的性质 在选择检漏方法时系统性质起到很大作用，如果某一示踪气体域液体用来检漏， 它必须不如系统及各单元起殷皮。因此，一般都采用实际工作介质来榆焱系统及部件， 这样还可以避免产生错误。 姿浆建墓一示踪渡俸辩，绥瀵楚了壤箕瞧获，在大多数莺况下，爨蔡采矮密度零 的液俸。 ( 2 ) 漏孔尺寸 检测方法和仪器必须适于梭赢出预料的漏孔，各种检漏方法都肖其工作范围和最 小可捡灵敏度。如果漏孔很大，检漏仪将被淹没达誉4 满刻度。但有些w 燃气体探测器 又可农大添对圄裂零。 对稔满饺嚣来说，过，l 、豹潺孔它不绘出指承，遮霹不可能我黩黼魏，西诧选择方 法时，簧考虑仪器方法的最小可检漏率或允许域犬漏率。 ( 3 ) 漏孔定位 如果确定漏孔位置是检豢的目的，采用探头威移动式探测器之类的方法是必要 靛，这样藏霹以对试验容器瓣裘嚣进露扫套，程囊空系统中，可将承踩气体喷在容器 戆表瑟，巍示踪气褡豹喷菇漆袭霭移动簿，逶澄鼹察捡潺饺静反瘦弩铎趣冀遗入点， 通过内g 鼹观察来确定漏孔佼鬣的方法有气泡法，没没法，液体渗透和化学指示器。 ( 4 ) 系统的响应 渗漏系统对漏孔的响应在渗漏检查中时重要的。因为如果响应太慢，要确定漏孔 的位置可能花菲常多的时闻，躐者会漏掉漏孔，大爨的因素影响着系缀的响应，包括 漏道懿尺寸，示踪滚钵嚣滚动魏，搽潮器夔清楚拜霪润，接壤速率帮系绫豹容获，受了 得到最小蚋响应时阔，努须仔细考虑这些因素。 2 5 现有检测方法 2 5 1 日视检查法 孛瓣疑曩靛空学藐硬士擎霞论文 2 5 4 增聪法 增压法的原理与吹气法的缀理相同，所不嗣的是，增压法是在内部对油箱加压， 在油箱外部涂肥皂水，然后观察，哪里连续起泡就说明那里就是外漏点。使用增压法 时，需癸捌增压设备将油箱巍笑通气口堵惩，增腿难力严格按维护手瓣规定值。是一 耱查找终瀑瘗戆方法，蠢蜀戳羯寒检查涵簇戆糁章 震量。 2 5 。s 接冀室法 找到硪确的外漏点后；副匿基g 擎箭饕鬻嘲齐潮蟊；锻酾融瑟# 譬蠡襄奠彰戳 蜊i 毪鞠蜓掰0 窝圈削甄翻爱，躲酸= 鑫善象基镉蕈众嵇翟盈釜鞴爨臻警挫键犁墩 器z ；湾鬟坦夏刚划； 霉嫩雕6 | 】j 羽帮蚓跏m 锄掣| i l l j 型犁妥引斟刚斟囊萋灞i 一毒矧弩 埘。懑壤蜒徊晦嚆洌隅：很名醺矸其酾硒焉拍构筘美豢懋疆；翔雾鬣翼缎笺髟磊翌 鬟爨嚣鞠酲堑嚣甄蛰墼霪鞋只鹱雕秘醚； 斡翳醴；髫曦掰彭捌羲料薄膜的边缘用胶带粘黠到蒙皮袋蘧，窝一个小口对其抽负愿( 如 果此装置产晶化后，负压翠上会制作有专门的抽负聪接口) 。 3 。1 4 本检测装霹的优点期积极效果 l 、这耪装置麓有效辘解决飞辊濑簇结构觅较黉杂，采霜蓬瓤翠法没有竞撵患的 问题。 2 、探漏盒里液体的压力可以通过愿力表读出来，可以转动调整手柄来控制探漏 鑫内液体懿援力。 3 、构造简单，除了活塞之外没蠢箕饨运动部俅，零件的加工和鳃装都徽容易。 4 、支 压罩平板，作用是扩大贸压罩作用面积。通过改变平板的面积就可以 21x 中国民用航空学院硕士学位论文 面接触，因而承载能力较大： 辘承工作嚣上瓣演貘有减震、缓渖亵降噪声鹣捧曩； 处于液体摩擦狄态下摩擦系数小、磨损轻微、寿命长； 影响精度的零件数较少，故可达到很高的回转精度； 对黧挺轴承可单件生产，成本较低： 霹皴藏蘩分式，矮| 手装配 径向尺寸小，适合于轴密集排列或轴上回转零件径向尺寸小的场合； 能狸特殊工作条件下工作，如在水、腐蚀介质或无润滑价值等条件中工作。 滑动辘承，根据其滑动表露闻摩擦状态不同，可分为液体摩擦涛动轴承襄嚣液体 摩擦滑动轴窳。液体摩擦滑动辘承中，掇据其相对运渤豹两表面闻漓膜形成原理不同， 又可分为流体动力润滑轴承( 简称动压轴承) 和流体静力润滑轴承( 简称静压轴承) 。 2 、滚动轴承是机械设备中广泛使用的机械零件之一，它是依靠主要元件闯的滚 麓接魅来支撩转漤零终鹣。每滢羲辘承耀跑，滚动霉蠹承其毫启动燹活、瘴擦毽力小、 效率高、润滑简便及易于飘换等优点，所以应用广泛。它的缺点怒抗冲击能力羧，高 速时有噪声，工作寿命不及液体摩擦的滑动轴承。 滚动轴承按滚动体鲍形状可分为球糖零翻滚子轴承。按滚动体的歹数，滚动轴 承可分为单鞠、驳捌及多戮。 滚动轴承按公称接触角的不同可分为： ( 1 ) 向心轴承 主要焉予承受径淘载蘩，妒a 毒擎。自心麓承蜀分楚； 径向接触轴承( a o o ) ； 向心缃接触轴承( 0 0 a 4 5 0 ) 。 ( 2 ) 攥力轴承 主要弼予承受辘秘载蘅，4 5 。n 9 矿。雅力辅承又可分秀： 轴向接触轴承( n = 9 0 0 ) ； 推力角接触轴承( 4 5 0 a 9 a 4 ) 。 3 、选溺辘承酵，营纛是选择轴承类型。选择鲢寝考虑骧下且令主要疆豢： 轴承的载荷 轴承的转速 轴承的调心性能 辘承瓣安装窝雾摹鞠 经济性 本装置中轴承主要用于承受轴向载荷，综合考虑以上因素，选择型号为5 2 ，6 轴 楚接魁辘承，黼际号必g 蝴l 。其特患是笺承受一令方彝的辘肉受麓，可羧裁辘一 个方向的轴翔位移，板戳转速低。 中国民用航空学院硕士学位论文 第四章渗漏计算基本理论 本课题是研究飞机油箱渗漏情况的，由于飞机油箱渗漏时，漏孔很小，漏道也很 复杂，不能用流体力学理论和公式来分析检漏液体流动和受力情况，所以有必要用渗 流力学的知识分析渗漏时检漏液体的渗流以及漏道内液体的受力情况。 4 1 单相液体的稳定渗流理论 单相流体的渗流理论【2 4 讲】适用于以下几种情形： 一种情形是介质中只含有少量的油，这些油通常是不流动的，而在其中流动的检 漏液体可用单相流体渗流描述。另一种情形是在检漏液体驱油系统中，注入的检漏液 体驱替了大部分油，只剩下少量的残余油，这些残余油通常也是不流动的。我们利用 负压往出抽油的情形就属于单相渗流，所以有必要研究单相液体渗流时压力、流量等 的变化情况。 1 、单向稳定渗流的压力分布公式 已知单向渗流的微分方程可写成如下简单形式： 窘一。 4 1 ) 积分 再对 4 1 ) 式 塑： 出 4 2 ) 式 p 高c l x + c 2 ( 4 3 ) 已知边界条件： x i o ，p p 。；x 一工，p p j ( 4 4 ) 将边界条件分别代入( 4 3 ) 式，联立得单向稳定渗流时任一点压力表达式： p 他一半直 ( 4 5 ) 式中 p r 一供给边缘上的压力( p a ) ； p 广排液道处压力( p a ) ； 卜漏道长度( m ) 。 2 、单向稳定渗流的流量公式 由达西定律： 。；垒；一墨鱼( 4 6 ) 一“出 式中卜渗流截面积，a = b h ，单向流a 为常数( c m 2 ) ； 幻 得分积量 ： 变傅q 黼 中国民用航空学院硕士学位论文 v 一渗流速度，( a i 以) ： q 一流量( 锄3 s ) ； 口一流体粘度( m p a s ) ： l 【一渗透率( d ) 。 对( 4 6 ) 式分离变量： 咖里生出 啪 积分j ：印- 盖瓢出 得单向稳定渗流漏道流量表达式为 q 塑掣 ( 4 7 ) 坤 3 、单向稳定渗流的渗流速度和压力梯度公式 由于，垒 4 那么，将( 4 7 ) 式代入以后，求得单向稳定渗流时渗流速度的表达式为： v ：竺亟二盟 ( 4 8 ) “l 利用达西定律，可求得压力梯度表达式： 譬。一毕 ( 4 9 ) 出 结论： 由( 4 5 ) 式看出，单向渗流时压力沿着x 方向呈线性分布，压力从供给边缘 到排液道是均匀下降的，这说明流体每流过单位距离所消耗的能量完全相同。 由( 4 7 ) 式可看出，流体流量和压力差成线性函数关系。 由于单向流过油断面处处相同，且在稳定流条件下流量应保持常数正如( 4 8 ) 和( 4 9 ) 式所示，所以渗流速度和压力梯度为常数。 4 2 有动界面的不可压缩两相流体流动 考虑两种流体的同时流动。在我们所研究的检漏液体驱动油的系统中，作为近似， 可用一个间断面来描述。这个间断面的一侧只有流动的检漏液体和不流动的油，而另 一侧只有流动的油，这就形成了动界面的运动问题。它把流场分成两个区域，分别用 不同的单相流体渗流来描述，而在动赛面上满足界面连接条件， 设有长度为l 、截向面积为a 的含油漏道，其渗透率为k 。在x = o 处有供检漏 液体边界，保持压力p 一见，在x = l 排液道处p p ；。现在讨论这种检漏液体驱油的 中国最霜航空举院颈圭学位论窆 两相流动的睡域中就形成很多个弯 警半绦。 ( 2 ) 流体的獯力和熏力势熊1 嗣 流体的黛力一般用璧率来表示。萋率定义为单位体积流体所凝有的重力。 g y4 歹 由于重凝本身是一种力，在渗流进程中，流体豹熏力和它的相对位薰联系起来， 就表现为重力势能，这种煎力势能用压力表示为： 我* 皿 ( 4 弱 x 中国民用航空学院硕士学位论文 v 一渗流速度( m s ) ； a 一小孑l 截嚣积( 搬2 ) ； r 流体藕瘦( p 舯s ) ； 卜漏道长度( m ) 。 中国随融航空学院碗士学位论文 第五章实验过程与实验结果分耩51实验过程 5 。l 。l 负压犟黼积豹确定机翼油箱内加满燃油时，外漏点处燃油受力最大为：p = 鹣+ p 垂 ( 5 1 )式中p 外漏点处燃油受力( p a ) ； p 旷一大气压力( p a ) ； p 燃滚密度( 妨、斌3 ) ；g 重力加速度( 加s 2 ) ： h 最大燃油高度( m ) 。 将鹣=l奄l炉pa，p=o8龋：珏13，轳爨8l矗晦强。l。7m健久(5。1)式褥： p = 1 o 1 0 5 + 0 8 1 0 3 9 8 琴衅誊，薹 一；1 毳委l 糊囊 倍澈似塌稻攀厦国暂董瑟浠婆嚣娶毯鹾璎 。蠡l 蟊s 雾器鏊二一霎j 萋鐾= 藿 誊姜j 兰| 皇誊三三i 藿j 霪嚣薹垂篓笺蓄奢j 磊鬻副塑囊鹊警；博墨攫煳灞罐噬； 烈端副副鬏羚鬈暾筝窿崤摄浮倒漆幽型雕懋基髻壅；崤婴雾雍垂麴鬈涩嚆峨嘲哦 耋j 基戛雾；摹 + 扣槲睁：】 ( 4 2 4 ) 4 3 两相渗流规律 在我们所讲的这种检测方法中，鼹相( 油检漏液体、油气、气捡漏液体) 阍时渗 流是经常发艇戆，在秀稳滚动中，整力嗳显增魏。这楚困秀霹其中一程寒漤，麓一据 可以看成是油箱结构的增加，因此空隙缩小，阻力增太，渗透率减小。但是对两相各 自渗透率之和，经试验证明，并不等于单檑流动时的绝对渗透率。俩相渗流时，不能 汉看成是糖= i | 摩擦阻力数罐按，瑟虽还褰耨的阻力声耋l 接弼。 ( 1 ) 毛缨管辍力l 竭 两荜竭两相渗流时的渗流形态主要是其中相成柱塞状分散在另一相中流动。这样，在 x 中国民用航空学院硕士学位论文 5 1 3 实验前的准备工作 1 、真空泵的准备 该实验要用一真空泵对负压罩抽负压，为了估算抽负压后负压罩所产生力，必须 准备一个带有压力表的真空泵。 2 、检漏液体的准备 该实验选用的检漏液体满足以下几个要求： ( 1 ) 密度。尽量选用密度小的液体，因为液体密度越小，越容易通过漏道流入油箱， ( 2 ) 化学性质。实验选用的液体不能对油箱结构以及密封胶有腐蚀作用 ( 3 ) 清洗问题。实验选用的液体就进入油箱后要容易清洗，不容易清洗的液体进入 油箱会给维修人员带来很大麻烦。 ( 4 ) 适航标准允许或批准使用的液体。 考虑到以上因素，本次实验选用的液体为加颜料的水。 3 、负压罩的准备 ( 1 ) 如果油箱表面结构比较平整，可以用有机玻璃做的负压罩，根据表面情况选用 大的或者小的负压罩以调整负压罩与箱体的结合力。 ( 2 ) 如果油箱表面结构不平，用有机玻璃的负压罩就无法固定负压罩，这种情况只 能用塑料布做的负压罩。 4 、胶带的准备 缸体和负压罩都需要与蒙皮粘贴在一起，所以需要准备双面胶带。 5 1 4 实验步骤 1 、外漏点的寻找步骤： ( 1 ) 记录有关人员反映的渗漏位置，现象等情况。 ( 2 ) 待检油箱尽可能按以下步骤加油试漏找外漏点。 擦净待检油箱的油迹、灰尘等，以利观察。 对于中央油箱先加1 吨燃油，对于1 号或2 号油箱根据情况可一次加满或与 中央油箱一致，燃油静置至少3 0 分钟。 沿前梁至后梁仔细检查，对发现的外漏点及时作标记并记录位置及其他情况。 将油箱加满，对于中央油箱不少于4 吨，至少观察3 小时。仍然沿前粱至后 梁仔细检查，对发现的新漏点另作标志，同时记录新老外漏点的位置和情况。 经多人检查，确认全部区域已仔细检查，外漏点已全部找到并标记，检查者 签字认可。 如果是沿s 一5 或s 9 对缝渗漏，不要急于放油，应采用截流法，尽量找出 “结构”外漏点，以利于最后找到内漏点，作到有的放矢。 认为有疑问或其他不确定因素，要重新检查确认。 以上步骤进行完后，可放油、通风，然后排故。 中国魁用航空学院硕士学位论文 ( 3 ) 注意搴矮 加油检查不可省略，绝不能掉以轻心而不检漏。 加油梭漏时阀一般不少予3 小对，以防只检套到渗漏较犬孵点，露潺检渗滚 较，j 、的点。 不要受侥幸心理、生产进度以及人员的干扰，因为若外漏点没全部找出，至 多窍2 天熬妻錾簸工终将黻失黢告终。 2 、内漏点的梭查 ( 1 ) 确定步 潺点螅挝鼹，此项王作必须纛飞极油辍放油之蠢蠢避褥。 ( 2 ) 通风。将油箱内的油气浓度降剿一定标准后才可以进入( 详情参肴 a m m 一1 l o o 章节1 。 国清洁滚箱。蓄先啜干演籍内豹积涵，第二步慧蘼瀵涪麓将发生燃漓渗漏瓣故 桁两侧的紧固件及填缝辩封胶表筒清洁干净。完成此项工作需要2 个人，一个人在油 箱孙，一个人在油箱内。两人要僚持联络，缓保工作人员鹃人巍安全。 ( 4 ) 清洁外漏点周嘲酌蒙皮。井漏点周嗣蒙皮清洁的好坏直接影响到实验豹效粜。 清浩包括清除多余燃油和表面清沽，常用的清洁剂为三氯乙烷。骚用无绒的棉布吸上 渍法翅寒擦洗夕 瀑点弱阕嚣域，一蹇攘劐惩予冷毒再擦惹无痰逑必止，瀵漓翔零魏警 在修补区表面自由风干。 ( 5 ) 如果外漏点漏i l l l 很少，在步 濑点部位固定一真空袋，用一真空泵对其抽负压， 把游遵中的漓抽出来，这样可敬减，j 、攘正嚣时魏疆力。如果满涌很多，说鞠漏遒直辍 比较大，则可以直接加征压。 ( 6 ) 把受撬装置上懿滚葵滚动活门调到关翅姨态，往囊莲装霉墨鑫l 注梭潺滚露。 ( 7 ) 用双面胶预先潮定正压装鼹，探漏盒要罩住榜检部位( 即外漏点部位) ( 8 ) 固定受压罩。如果外漏点爨在油箱孙表露结构沈较乎整的地方，可以用有机 玻璃傲静负舔翠，用胶带粘贴到蒙皮上再擒受噩来露宠缸体。鲡果是结构眈较复杂， 例如旁边有很多螺钉头的地方，因为有机玻璃做的负压罩边缘是平面的，狂这些地方 裁笼法密蔓，掰| ：圭只毵蠲整辩薄膜徽一令密瓣瓣受歪犟，嚣把塑謇毒薄貘戆边缘雳胶豢 粘贴剽蒙皮表丽，留一个小口对其抽负压。如果此装鬣产品化届，负压罩上会制作脊 专门的抽负压接口，只要把真空裂的管连接霉接口上，就可以对负压罩接受压了。 ( 9 ) 瑶翼黛泵擒受溅。廷真空泵l 垂受莲掰产生豹力的大，j 、由两个部分决定；第一 部分是负压罩内真空度的大小，真空压力一般控制在o 3 o 5 个大气压。弼一部分怒 受鹾翠露积豹大小。 ( 1 0 ) 把藏压装置士的液体流动话门调劐打开状态，并转动乎柄，开始对液体加 压。 ( 1 1 ) 鸯妥疆遥程孛，工作a 爨冒馥避漕籀鼹察。荣凝色豹液俸渗密静魄方繇为内 中国民用航空学院硕士