CN101481013B - 客机试飞中服务舱门应急开启的动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种客机试飞中服务舱门应急开启的动力装置，该动力装置的组元为伸缩式结构；包括固定筒、伸缩滑筒和药筒；伸缩滑筒置于固定筒内，在固定筒的口部边缘设有向其轴线延伸的限位凸缘，在伸缩滑筒的下边缘处设有向外延伸、并与固定筒上的限位凸缘相互匹配的限位凸缘；药筒套在伸缩滑筒内，在固定筒的底部设有与药筒相通的孔。该动力装置分为2～6组，在服务舱门的两侧对称分布。本发明的动力装置合理解决了动力装置安装空间受限与装置形体需求之间的矛盾，增大了火药爆燃能量向机械功的转化率，满足了推进力的需求，降低了噪声。动力装置的设置方式和装药的起爆方式实现了对服务舱门运动姿态的控制，避免了服务舱门侧向运动或翻转。

Description

客机试飞中服务舱门应急开启的动力装置

技术领域

本发明涉及一种客机试飞中服务舱门应急开启的动力装置。

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，实现飞机客舱内应急泄压、服务舱门与门框之间的约束解除，并将服务舱门向机舱内平推一段距离，开辟出无障碍的离机通道，从而保障试飞组成员及时撤离飞机。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种客机试飞中服务舱门的动力装置，以在服务舱门与门框之间的机械约束已经解除的前提下，实现将服务舱门向舱内平推一段距离，为机组人员离机开辟无障碍通道。

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：

一种客机试飞中服务舱门应急开启的动力装置。该动力装置包括2～6组，每组中包括4～10个组元，该组元为伸缩式结构，由固定筒、伸缩滑筒和药筒构成；伸缩滑筒置于固定筒内，在固定筒的口部边缘设有向其轴线延伸的限位凸缘，在伸缩滑筒的下边缘处设有向外延伸的并与固定筒上的限位凸缘相互限位的限位凸缘；药筒套在伸缩滑筒内，在固定筒的底部设有与药筒相通的孔。

在万米高空飞行的飞机，其舱内压力尽管经过卸载后与舱外大气压力基本平衡，但由于飞机高速飞行，仍在服务舱门内、外表面造成一定的压差，当需要将服务舱门向舱内平推时，此压差产生的作用于服务舱门内表面上的压力则形成了阻力。为克服此阻力，并确保服务舱门向舱内推进的快速性、飞机结构和试飞人员的安全性，同时考虑到动力装置安装位置及空间的特殊性，动力装置采用火药爆燃作为动力。

当动力装置组元药筒中装填的火药被引燃后，产生高温高压气体，在气体膨胀力的作用下，一方面药筒推动服务舱门向舱内移动，另一方面高压气体首先作用于固定筒的底部，推动伸缩滑筒随着药筒运动；当伸缩滑筒的限位凸缘与固定筒的限位凸缘相接触时，伸缩滑筒的运动停止，而药筒仍在伸缩滑筒中向前运动，直至脱离伸缩滑筒的上边缘。在此过程中，高温高压气体都是在三个筒所形成的密闭空间内膨胀。一旦药筒脱离伸缩滑筒的上边缘，尽管作用在药筒上的气体膨胀力急剧降低，但服务舱门已获得了期望的运动速度。

所述的动力装置在安装状态下，其组元、组元组的形体与服务舱门和门框之间的狭小空间相匹配。在服务舱门的两侧共设置偶数个组元组，对称分布，每组由单个或多个组元组合而成，其个数根据服务舱门的大小确定。各组元组的装药量误差小于0.05g，而且同步起爆，从而确保对服务舱门作用力的均衡性，使得服务舱门不会产生侧向运动和翻转。

运用专门设计的模拟实验确定了动力装置的火药品种、装药量及装药方式。火药品种为黑火药；动力装置组元组的装药量一般为10～25g，具体数值视不同飞机的服务舱门的几何尺寸和质量大小由实验确定，每个组元的装药量精度为0.01g；火药压制成片状或块状，并进行恰当包装，防止火药受潮，避免火药与金属筒内壁的直接接触。

采用单发钝感雷管同时引爆连接偶数个动力装置组元组的银质导爆索，再由导爆索引燃动力装置中的装药，以确保装药爆燃的同步性。

有益效果：火药燃烧产生的气体膨胀速度远小于炸药爆轰所产生的气体膨胀速度，火药燃烧产生的噪声也比炸药爆轰时低得多，因此，采用火药爆燃作为动力，不仅有利于减小动力装置组元各筒的壁厚，更重要的是不会对飞机和试飞人员造成危害。组元的伸缩式结构合理解决了动力装置安装空间受限与装置形体需求之间的矛盾，有效增大了火药爆燃能量向机械功的转化率，满足了推进力的需求，降低了气体膨胀时的噪声。动力装置的设置方式和装药的起爆方式实现了对服务舱门运动姿态的控制，避免了服务舱门侧向运动或翻转。

附图说明

图1是本发明动力装置组元的剖视图。

图2是本发明动力装置组元组的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

伸缩式爆燃动力动力装置组元的结构如图1所示，该组元为伸缩式结构；包括固定筒1、伸缩滑筒2和药筒3；伸缩滑筒2设在固定筒1内，在固定筒1的上边缘处设有向其轴线延伸的限位凸缘5，在伸缩滑筒2的下边缘处设有向外延伸的并与固定筒上的限位凸缘5相互匹配的限位凸缘6；药筒3设在伸缩滑筒2内部，在固定筒1的底部设有与药筒3相通的孔4。药筒3的壁厚为3mm，内径为7mm，装药高度为50mm；伸缩滑筒2的壁厚为2mm；固定筒1的壁厚为2mm，其下端面的形状和尺寸与门框安装位置处相匹配；伸缩滑筒2和固定筒1的限位凸缘5和6厚度均为0.5mm；3个筒均采用40Cr材料制作。

采用4个动力装置组元组组合，每组由5个组元组成，并安装在服务舱门与门框之间，如图2所示。图2中，21为动力装置组元组，22为服务舱门；火药采用3号黑火药，装药方式采用整体块状，密度为1.5g/cm³，每组元组装药量为15g。通过单发钝感雷管同时引爆连接4个动力装置组元组的银质微细导爆索，再由导爆索引燃组元中的黑火药。

当组元的药筒3中装填的火药被引燃后，产生高温高压气体，在气体膨胀力的作用下，一方面药筒3推动服务舱门向舱内移动，另一方面高压气体首先作用于固定筒1的底部，推动伸缩滑筒2随着药筒3运动；当伸缩滑筒2的限位凸缘6与固定筒1的限位凸缘5相接触时，滑筒的运动停止，而药筒3仍在伸缩滑筒2中向前运动，直至脱离伸缩滑筒2的上边缘。在此过程中，高温高压气体都是在三个筒所形成的密闭空间内膨胀。一旦药筒3脱离伸缩滑筒2的上边缘，尽管作用在药筒3上的气体膨胀力急剧降低，但服务舱门已获得了期望的运动速度。

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 (2)

1.一种客机试飞中服务舱门应急开启的动力装置，其特征在于：所述的动力装置包括2～6组，每组中包括4～10个组元；所述的组元为伸缩式结构；包括固定筒(1)、伸缩滑筒(2)和药筒(3)；伸缩滑筒(2)置于固定筒(1)内，在固定筒(1)的口部边缘设有向其轴线延伸的限位凸缘(5)，在伸缩滑筒(2)的下边缘处设有向外延伸的并与固定筒(1)上的限位凸缘(5)相互匹配的限位凸缘(6)；药筒(3)套在伸缩滑筒(2)内，在固定筒(1)的底部设有与药筒(3)相通的孔(4)。

2.根据权利要求1所述的客机试飞中服务舱门的动力装置，其特征在于：所述的动力装置的2～6组，在服务舱门的两侧对称布设。

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