CN101476847A - 客机试飞应急泄压时机身蒙皮的切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种客机试飞应急泄压时机身蒙皮的切割方法，该方法包括以下内容：(1)切割位置选在机舱后部，与机身轴线呈左右对称；(2)切口的形状为闭合的矩形或圆形；(3)切割器的切割能力为切割对象厚度的1.25～1.35倍；(4)切割器设置为闭合的圆形或矩形；(5)钝感电雷管收到起爆信号后，起爆银质微细导爆索，导爆索经能量放大器与切割器相连，并由该放大器起爆切割器，切开机身蒙皮。本发明的方法是一种快捷高效的泄压方法；减少炸药用量；确保发动机不受蒙皮块的危害，并有利于试飞组人员的安全；同步起爆能确保飞机飞行姿态的稳定性不受泄压过程的影响。

Description

客机试飞应急泄压时机身蒙皮的切割方法
技术领域
本发明涉及一种客机试飞高空应急泄压时机身蒙皮的切割方法。
背景技术
根据CCAR-21R2《民用航空产品和零部件合格审定规定》第十五条第(四)项的规定“除滑翔机或载人气球外，申请人应当证明每次飞行试验时均采取了足够措施，以便试飞组成员能应急离机和使用降落伞；……”。为保证大客机试飞过程中试飞组成员的安全，需要在试飞飞机中装配服务舱门空中应急开启系统。该“系统”采用精确爆破技术，能够在需要时按照机长的指令及时动作，使飞机客舱内应急泄压，解除服务舱门与门框之间的约束，并使服务舱门向机舱内产生位移，开辟出试飞组成员撤离的无障碍通道。
客机在空中飞行时，机舱内外存在着压力差。为顺利开启服务舱门，需在机身适当位置的蒙皮上形成切口，使切口范围内的蒙皮在压差作用下飞向机外，形成泄压孔。
另外要求，爆破过程中不能对机上人员构成伤害，不能破坏飞机其他部位的结构和机上设备，不能对飞机的飞行姿态造成不可接受的影响。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有机身蒙皮的结构特点，提供一种客机试飞应急泄压时机身蒙皮的切割方法，以解决飞机客舱内应急泄压问题，解除服务舱内外之间的压力差，开辟出试飞组成员撤离的无障碍通道。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种客机试飞应急泄压时机身蒙皮的切割方法，该方法包括以下内容：
(1)切割位置选择
切割位置的选择原则是：防止飞向机身外的蒙皮块落入发动机；保证泄压孔的对称性，这样才能保持机舱泄压过程中飞机飞行姿态的稳定；尽可能远离试飞人员，以减小爆炸切割次效应的危害。
根据上述原则，切割位置通常选在机舱后部，且相对于机身轴线左右对称。
(2)切口参数的确定
切口参数主要包括：切口形状、切口尺寸、切口个数和切缝大小；其中，切口形状为封闭式矩形或圆形；因为切口尺寸决定了泄压孔的大小，所以其取值和切口个数应根据客机内部空间大小、泄压所需时间来确定，以确保切口面积符合泄压的要求；即，切口个数为偶数，由泄压要求确定；切口尺寸由单个泄压孔的面积确定；而切缝大小则由恰当选择的切割器确定。
(3)切割器的选型
选型考虑的主要因素是切割器的工作环境温度、切割能力、结构形式和刚柔性。
高空飞行中机身蒙皮的温度通常为-700C～-500C，因此切割器应具有优异的低温工作性能，以适应其长期工作在低温环境下的要求。
切割能力定义为能够切断靶板的最大厚度。由于切割能力由射流的侵彻力和爆炸产物的撕裂力组成，两者的比例约为7:3；为保证切口贯通的可靠性和切断面的平整性，所选切割器的切割能力为切割对象厚度的1.25～1.35倍。
由于切口形状的要求以及飞机蒙皮为具有一定弧度的曲面，故选择柔性线型聚能切割器。
(4)切割器的设置
根据切割位置处蒙皮框架的大小和单个泄压孔的面积，切割器一般设置成闭合的矩形或圆形，以便使切口内的蒙皮整体脱落。
为有效地防止破片飞散、削弱爆炸冲击波和降低噪声，保护试飞组成员的人身安全，切割器应设置在防护与固定装置中，依托飞机骨架，使传爆导爆索、能量放大装置、切割器和固定与防护装置合为一体。
(5)切割器的起爆
钝感电雷管接收到起爆信号后，起爆银质微细导爆索，导爆索经能量放大器与切割器相连，并由该能量放大器起爆切割器，同步切开各个泄压孔。
有益效果：本发明的方法为在客机飞行状态下使用切割器切割蒙皮进行泄压，相对其它方法，是一种快捷高效的方法；线型聚能装药相对其它装药方式，有利于减少炸药用量；切割位置的选取能确保发动机不受蒙皮块的危害，并有利于试飞组人员的安全；同步起爆能确保飞机飞行姿态的稳定性不受泄压过程的影响。
附图说明
图1是本发明切口形状尺寸示意图。
图2是本发明切割器结构示意图。
图3是本发明起爆原理示意图。
图4是本发明切口位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
实施例1
如图4所示，爆炸切割位置为ARJ21-700客机客舱后段位于SD866～SD878.926之间的蒙皮框，在左右第8、9长桁和第10、11长桁之间的蒙皮上，开出四个开口A，总面积不小于0.055m2，不大于0.06m2，开口边缘光滑，每边距长桁和框不小于30mm。该处蒙皮厚度为1.6mm。
如图1所示，切口的形状为闭合矩形，具体参数设置为长度a＝140mm，宽度b＝120mm。
如图2所示，切割器采用以铅锑合金为药型罩和外壳材料的柔性聚能切割器，其装药为A5炸药，装药量为1.8g/m，能可靠切割2.1mm厚的蒙皮材料。其中。21为药型罩，22为装药，23为金属外壳。
起爆方法如图3所示，1为钝感雷管；2为银质微细银导爆索，其直径为Φ1.0mm，装药量为360mg/m；3为能量放大器；4为切割器、5为电雷管脚线；钝感电雷管1接收到系统控制中心通过电雷管脚线5传来的起爆信号后，起爆微细导爆索2，导爆索经能量放大器3与切割器4相连，并由该能量放大器3起爆切割器4，同步切开各个泄压孔。经多次试验表明，该方法能可靠地同步起爆4个闭合型切割器。
本方法在客机试飞阶段服务舱门应急开启系统的验收试验中，获得成功。
实施例2
把切口的形状设置为圆形，切割器的形状也设置成圆形，其它条件均按实施例1实行，
本方法在客机试飞阶段服务舱门应急开启系统的验收试验中，获得成功。

Claims (3)

1、一种客机试飞应急泄压时机身蒙皮的切割方法，其特征在于该方法包括以下内容：
(1)切割位置选择：切割位置选在机舱后部，且相对于机身轴线左右对称；
(2)切口参数确定：切口形状为封闭式矩形或圆形；切口个数为偶数，由泄压要求确定；切口尺寸由单个泄压孔的面积确定；
(3)切割器选择：所选切割器具有在低温环境下长期工作的性能，其切割能力为切割对象厚度的1.25～1.35倍；
(4)切割器设置：切割器设置为闭合的矩形或圆形；
(5)切割器起爆：钝感电雷管收到起爆信号后，起爆银质微细导爆索，导爆索经能量放大器与切割器相连，并由该能量放大器起爆切割器，同步切开各个泄压孔。
2、根据权利要求1所述的客机试飞应急泄压时机身蒙皮的切割方法，其特征在于：内容(3)中，所述的低温环境为—70℃～—50℃。
3、根据权利要求1所述的客机试飞应急泄压时机身蒙皮的切割方法，其特征在于：内容(3)中，所述的切割器为柔性线型聚能切割器。
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