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高原环境对飞机加油装备影响剖析高低温低气压试验箱

发布时间: 2021-03-12  点击次数: 1150次

高低温低气压试验箱产品规格:  SE-DQ单位:带湿度     SE-DR单位:不带湿度

型号

SE-DQ500

SE-DQ1000

SE-DQ2000

工作室尺寸

(W×D×H)cm

80×70×90

100×100×100

120×120×150

外形尺寸

(W×D×H)cm

150×275×190

140×325×200

180×370×230

调温方式

平衡调温方式(BTC方式)

 

温度范围

-70℃~150℃

温度波动度

≤1.0℃(常压空载)

温度均匀度

≤2.0℃(常压空载)

温度偏差

±2.0℃(常压空载)

升降温速率

升温(20~+150℃)≤50min   降温(20~-60℃)1.0℃/min

湿度范围

20~98%RH

湿度偏差

±3%RH(常压空载)

压力范围

常压~0.5 kPa

压力精度

±2KPa(常压~40KPa时);±5%(40KPa~4KPa时);

±0.1KPa(4KPa~1KPa时)

降压速率

≤45min(常压→1KPa)

快速降压

降压范围:75.2Kpa-18.8 Kpa;降压时间:15秒

制冷机

半封闭压缩机

冷却方式

水冷(水温7℃~28℃,水压0.1~0.3Mpa),以便确保降温性能

抽真空方式

机械旋片式真空泵

加热器

陶瓷架构镍铬电热丝/防爆型铠装电热管

观察窗

观察窗镀膜中空玻璃

控制器

中文彩色触摸屏+ PLC控制器(控制软件自行开发)

高原环境对飞机加油装备影响剖析

01.对飞机加油装备整装的影响
在高原特殊环境下,气压低导致发动机功率下降,车辆负荷能力下降,加速性能变差;由于大气压低,普通用轮胎在高原环境下,易发生凸起现象,导致轮胎与轮胎之间,轮胎与轮毂之间发生摩擦而破裂,造成车辆承载能力下降,如12000L加油车油罐大装油能力在海拔3600m时,大约为9000L,下降了约25%。
02.对加油装备动力系统的影响
1)发动机功率降低
高原地区大气压力低、空气密度和含氧量少,导致发动机气缸内含氧量下降,过量空气系数降低,造成燃烧不充分,着火延迟,后燃严重,燃油消耗量大,缸内积炭和废气有害物排放量增多,发动机的功率下降(当海拔每升高1000 m,涡轮增压型柴油机功率降低5~7%,自然进气柴油机功率降低8~10%,),导致油料装备保障能力下降,甚至柴油机过早损坏。

2)热负荷增加
由于进气量受空气低密度的影响,水冷发动机冷却风扇中冷气流量降低,造成防冻液和冷却水沸点下降。当海拔每升高1000 m,防冻液和冷却水的沸点下降3~4℃,散热能力降低,而热负荷增高;由于冷却风量和进气量受空气密度降低的影响,风冷发动机的热负荷增加和功率降低的问题更为严重。

3)低温启动困难
高原环境造成装备低温启动困难主要有三个方面:
(1)发动机低温启动困难。高原地区低温缺氧、气压低、充气量少,造成发动机低温启动时压缩终点压力和压缩终点温度下降、着火延迟期加长,启动难度远高于低海拔同一温度。试验表明,当海拔4000 m、-25℃时的启动难度类似于低海拔地区-40℃时的启动难度。
(2)蓄电池工作能力下降。当蓄电池容量较小,而启动力矩较大时,蓄电池剧烈的放电,加速单位时间内活性物质大量脱落,易造成极板早期损坏和低温下充电能力降低,而且温度越低充电能力越差。
(3)整装各系统随动性能降低。对整装的启动来讲,高原低温环境使油液粘度增加,造成传动系统各泵和变矩器泵轮的负荷增加。如果强行启动,将造成发动机缸内冷态磨损加剧和蓄电池放电强度大,使用寿命大为降低,正常保养无法修复。

4)滤清器
高原地区空气中含有大量的沙尘,尘粒中的氧化硅含量约占60%~80%,其硬度大,加速了发动机零件受损。相对于平原地区,高原地区的空气滤清器作业增加了进气阻力,造成发动机功率进一步减少,滤清效率大大降低,导致发动机的早期磨损和大修期缩短,增加了保养频率和难度,缩短了空滤器使用周期。

03.对加油装备加油作业性能影响
1)动力泵
高原地区大气压力低,海拔3700 m时,大气压力约为0.65×105 Pa,这使泵吸入管路中压力较平原地区大为降低,饱和蒸汽压提前出现,一旦泵吸入管路中压力低于油品饱和蒸汽压,将导致大量饱和蒸汽出现,泵发生振动和噪声,产生气蚀,严重的产生气阻,破坏泵叶轮叶片,影响泵的正常运行。另外,随着海拔高度的升高,大气压逐渐降低,泵的气蚀余量降低,导致泵自吸性能下降,甚至不可用。

2)加油胶管
高原地区日照强度大,紫外线辐射强,加油胶管老化加速,使用寿命缩短,出现喷气燃料变色问题,对油品造成污染。

3)加油控制
由于发动机功率下降、泵的性能下降,以及飞机受油油箱中的背压导致飞机加油装备加油流量降低。如果发动机功率足够的条件下,自循环时管路流量能达到额定流量要求,但是在对飞机进行实际加油时,由于飞机油箱背压作用,相同情况下大加油流量降低30%左右。

04.对加油装备辅助动力系统性能影响
辅助动力系统包括液压系统和气动系统。在标准负荷下,液压系统对发动机产生的负荷是一个定值,但由于高原地区海拔高度增加,气压降低,造成液压或气动系统与发动机的匹配性能发生变化,表现为系统动力不足、迟缓等。另外,由于高原地区大气压降低,造成液压泵的吸油高度降低,导致液压泵的容积效率下降,影响液压系统的正常工作。在风沙环境下,可能导致气动系统管道堵塞;紫外线辐射强也将导致橡胶密封件变形,加速老化失效进程,造成系统的泄漏。高原环境造成辅助动力系统工作效率降低,同时增加装备故障停机和维护时间。

05.对加油装备电气系统性能影响
由于海拔升高,空气密度降低,空气散热能力减弱,当触头在分断电流时,介质恢复强度降低,电弧较难熄灭,容易引起电弧重燃,因而燃弧时间延长,触头寿命缩短。因此,高原环境对加油装备电气元件绝缘强度以及外形和密封等都有所影响,表现为:电气开关接触不良、橡胶件老化、液晶屏显示故障等情况,普通低压电气元件难以有效适应高原坏境。高原气候干燥,静电易产生并破坏电子芯片,高压器件、线路端子易出现电晕、打火的现象。

06.对加油装备辅助器材性能影响
高原地区日照时间久、紫外线强、昼夜温差大、低温时间长,使密封件、绝缘材料使用的耐久性、抗破损性低于平原地区的使用水平,使用寿命降低。加油装备和加油设施表面涂层容易老化脱落,使用寿命降低,长期置于露天的设备、装备尤其严重。

07.对加油装备安全防护措施的影响
1)静电安全
油料中静电荷在干燥环境下更易产生,静电的积累和随后的放电可能造成火灾事故隐患;随着武器装备的发展,油料保障的强度要求相应提高,加油流量也随之加大,静电产生也会增加,这些都将带来静电安全隐患。

2)油品质量
高原环境因为风沙大,油品质量受外界污染影响较大;由于管路橡胶密封件、橡胶加油软管等受老化变质影响也导致油品污染。

08.对装备人机工程的影响
人类在海拔3000m时的劳动强度不足低海拔时劳动强度的60%,相对于低海拨地区,人的持续性和耐久性要差。因此,在高原地区,操作人员的劳动条件和健康保护非常重要。

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