飛機(jī)機(jī)組氧氣系統(tǒng)對于飛行安全的影響

楊 政，胡逸恒，曹 巍，蔣浩杰

上海工程技術(shù)大學(xué)飛行學(xué)院，上海 201620

0 引言

航空可以說是遠(yuǎn)程交通最安全的方式，不過，飛機(jī)一旦發(fā)生事故，其災(zāi)害也是致命性的，在飛機(jī)飛行史上，由飛機(jī)氧氣系統(tǒng)引發(fā)的飛機(jī)事故也不在少數(shù)。飛機(jī)在高空飛行時(shí)，由于海拔原因，機(jī)組人員正常的生理活動(dòng)受到限制，為此，在現(xiàn)代飛機(jī)上都裝備有氧氣系統(tǒng)以滿足機(jī)組人員的生理需求。民用飛機(jī)氧氣系統(tǒng)分為機(jī)組氧氣系統(tǒng)，旅客氧氣系統(tǒng)和便攜式氧氣系統(tǒng)，本文主要對機(jī)組氧氣系統(tǒng)進(jìn)行介紹和研究。

1 機(jī)組氧氣系統(tǒng)的介紹

1.1 作用

機(jī)組氧氣系統(tǒng)能在客艙緊急釋壓或駕駛艙出現(xiàn)煙霧，有毒氣體時(shí)為機(jī)組提供氧氣，機(jī)組氧氣系統(tǒng)適用于飛到12000m（39370.80 ft.）的商業(yè)飛機(jī)。

1.2 特點(diǎn)

飛行機(jī)組氧氣由高壓氧氣瓶通過供氧管和面罩供氧，供氧時(shí)間較長，和旅客氧氣系統(tǒng)是獨(dú)立的。飛行員可以在任何時(shí)候取下面罩吸氧。

1.3 組成

機(jī)組氧氣系統(tǒng)主要由氧氣瓶組件，傳感器，減壓閥，維修面板，超壓指示器，壓力釋放活門，氧氣控制裝置，輸送管道以及一系列的控制電門和控制面板組成。

危險(xiǎn)性：飛機(jī)氧氣系統(tǒng)存在一定的危險(xiǎn)性，特別是高壓氧氣瓶組件，氧氣瓶存儲(chǔ)有1500P S I（120b a r）左右的高壓氧氣，這些高壓氧氣經(jīng)過調(diào)壓處理后再經(jīng)管路輸送到氧氣用戶，高壓氧氣在調(diào)壓、輸送過程中容易發(fā)生滲漏并造成起火爆炸。另外，在對氧氣瓶充氧時(shí)，如果充氧速度過快或氧氣被有機(jī)雜質(zhì)污染，也容易造成起火爆炸。

2 氧氣系統(tǒng)引發(fā)的飛機(jī)危害

2.1 機(jī)組氧氣系統(tǒng)引發(fā)的飛機(jī)危害實(shí)例

2008 年6 月19 日，我國東航西北分公司A319/B-6167 飛機(jī)在執(zhí)行MU2261 航班時(shí)，飛機(jī)在空中發(fā)生后貨艙著火，飛機(jī)后貨艙及客艙地板區(qū)域部分機(jī)體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?zé)龘p。2008 年7月25 日，一架快達(dá)航空公司波音747-400 客機(jī)，執(zhí)行從中國香港飛往澳大利亞墨爾本的QF30 航班。飛離香港爬升通過FL290 高度層時(shí)，隨著一聲巨響，座艙壓力驟降，機(jī)組實(shí)施緊急下降。

第一起事故的導(dǎo)火線是減壓閥內(nèi)部失效，進(jìn)而損壞中壓供氧軟管而發(fā)生爆裂，導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，因?yàn)檫@次的事故，空客更換了新型的中壓軟管以解決其泄漏問題。第二起事故的主要原因是高壓氧氣瓶破裂，其儲(chǔ)存的氧氣猛烈噴出。氧氣瓶中的高壓氧氣突然泄漏造成的沖力使飛機(jī)機(jī)身局部破裂，并且使飛機(jī)不受控制地釋壓。

2.2 機(jī)組氧氣系統(tǒng)的可靠性框圖

由1.3 節(jié)的機(jī)組氧氣系統(tǒng)的基本組成可以得到如下系統(tǒng)的可靠性框圖：

圖1 系統(tǒng)可靠性框圖

2.3 危害分析

由以上分析可知，事故原因總結(jié)起來就是機(jī)組氧氣系統(tǒng)發(fā)生滲漏，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)，機(jī)組氧氣系統(tǒng)共有五種主要滲漏形式：

1）氧氣系統(tǒng)氣壓管路破損；

2）壓力調(diào)節(jié)器滲漏；

3）氧氣面罩未安裝好；

4）緊急超壓電門放在超壓位；

5）未安裝墊片。

綜上所述，嚴(yán)格按照工作單維護(hù)是防止機(jī)組氧氣泄漏的根本途徑。當(dāng)出現(xiàn)泄漏后，應(yīng)及時(shí)尋找泄漏原因，以防止出現(xiàn)不安全事件。

2.4 失效影響及分析

名稱功能失效原因 失效影響失效檢測方法嚴(yán)酷度類別局部影響對上一級(jí)影響最終影響氧氣瓶組件氧氣貯存活門，活門墊損傷；接口破損，松動(dòng)；氣瓶破裂氧氣泄露系統(tǒng)氣密性超差續(xù)航時(shí)間縮短，造成火災(zāi)隱患用肥皂水檢查或離位檢查1高壓管道輸送高壓氣體管道破損；接口破損，松動(dòng)氧氣泄露系統(tǒng)氣密性超差續(xù)航時(shí)間縮短，造成火災(zāi)隱患用肥皂水檢查或離位檢查1壓力釋放活門減壓接口破損，松動(dòng)壓力指示誤差壓力指示誤差造成飛行員錯(cuò)覺和誤處理離位檢查3

表1 失效分析

表格填寫說明：

1）失效原因：產(chǎn)生產(chǎn)品失效的原因；

2）失效影響：一是局部影響：對產(chǎn)品的影響；二是對上一級(jí)的影響：對系統(tǒng)的影響；三是最終影響：對飛機(jī)或飛行員的影響；

3）補(bǔ)償措施：用來消除或減輕失效影響的補(bǔ)償措施；

4）嚴(yán)酷度的判別：嚴(yán)酷度的類別是產(chǎn)品失效造成的最壞潛在后果規(guī)定的度量，按危害程度可分為4 類：

1 類(災(zāi)難的)：引起人員死亡或系統(tǒng)毀壞的失效；

2 類(致命的)：引起人員嚴(yán)重傷害，重大財(cái)產(chǎn)損失導(dǎo)致任務(wù)失效的系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞；

3 類(臨界的)：引起人員的輕度損傷、一定的財(cái)產(chǎn)損失，或?qū)е氯蝿?wù)延誤或降級(jí)的系統(tǒng)輕度損傷；

4 類(輕度的)：不足導(dǎo)致以上三種后果的失效，但它會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃的維修。

由以上分析可知，產(chǎn)生1，2 類失效模式的有：氣密性超差，吸氣阻力大。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)和使用是要對這幾種失效模式引起高度重視，采取有效的手段，盡量防止此類事故的發(fā)生，提高機(jī)組氧氣系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，要對飛機(jī)進(jìn)行仔細(xì)的維護(hù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有上訴問題時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行氧氣瓶的更換或管路的修理。

3 結(jié)論

對于飛機(jī)機(jī)組氧氣系統(tǒng)的滲漏，我們國家有一套相應(yīng)的檢測措施，能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)氧氣系統(tǒng)的滲漏，但是難以保證飛行過程中氧氣系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，因此，應(yīng)當(dāng)想辦法提高機(jī)組氧氣系統(tǒng)各個(gè)部件的可靠性，進(jìn)而提高整個(gè)氧氣系統(tǒng)的可靠性，此外，也應(yīng)當(dāng)設(shè)立一套完整的設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)地檢測到氧氣系統(tǒng)的工作情況，并在其發(fā)生滲漏后及時(shí)作出反應(yīng)，采取措施，阻斷發(fā)生起火的途徑。

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