0 引言

民用飞机吊挂用于悬挂发动机、提供系统安装空间和减少气动阻力。吊挂的位置随发动机所处位置而定。对于翼吊发动机，吊挂位于机翼和短舱之间，如图1所示; 对于尾吊发动机，吊挂位于机身和短舱之间，如图2所示。

民用飞机吊挂通常包含燃油及液压系统管路接头，这些系统中包含燃油、液压油等易燃液体。泄漏后的易燃液体在遇到点火源及空气时，便有可能着火，严重的可能引发火灾。因此，有效避免着火三要素的同时出现，是减小民用飞机着火风险的基本原则。

根据CCAR 25.863，AC 25.863草案及各区域易燃液体泄漏源和点火源的存在状态，吊挂区域作为邻近指定火区需要开展易燃液体排液地面试验，以验证区域排液设计的有效性^[1-4]。

1 试验件实物构型检查要求

1.1 通用检查要求

吊挂内排液设计分为主结构排液设计和定制化排液装置设计两种类型。主结构排液设计包括在现有主结构的下表面开孔以将易燃液体排出机外或在结构端肋上进行局部打通以加速易燃液体排放等^[5]。定制化排液装置设计，即为泄漏液体定制化设计排液措施以满足特殊场景排液要求，如排液挡片、排液罩、排液导流槽等排液装置^[6]。两类排液设计均通过结构设计实现。因此，吊挂区域排液试验要求吊挂区域排液相关结构实物构型完整，或偏离受控且不影响试验。

1.2 特殊检查要求

由于吊挂区域排液出口数量少，排液路径上内外部所有零部件之间的密封都要求落实到位。因此，在试验开展前，需对排液路径上内外部所有零部件之间的密封剂密封效果进行确认，如开展排液研发试验。

在检查过程中，存在贴合面及对缝密封不全面、填角密封过量而影响排液路径等典型问题。因此，在检查过程中，以下几点需特别关注:

1）试验前建议通过数字样机明确排液路径，通过剖切等功能细致分析排液路径上使用密封剂的位置，并明确接近与检查该位置的方式^[7]。

2）按照试验注水量和注水速率进行研发试验，试验过程中按需打开密封检查相关的口盖，结合目视检查与孔探检查对密封剂密封效果进行确认。

3）建议在明确问题大致位置之后，进行局部密封检查。局部密封检查过程中，可以结合大水量与小水量共同开展检查。例如，图3为典型吊挂结构示意图，此处零件密封数量较多，既存在贴合面密封，又包含对缝或填胶密封，若有一处密封效果不足，液体便会浸入缝隙并从图3中1号圈处流出（不在排液路径上），不满足防火排液设计要求。在检查该区域密封效果时，可将图3中2号圈处排液孔用胶带堵住，将此区域缓慢注满水，局部漏水处往往会有气泡冒出。

另外，在试验开展前，需对吊挂每条排液路径的排液通道进行目视或孔探检查，如发现排液通道存在被堵塞的情况，需进行相应清洁整改，确保该试验区域排液孔完好无堵塞，内部排液路径完好畅通。

2 试验点选取及接近方法

吊挂区域排液地面试验验证区域内泄漏源泄漏液体是否能快速且无大量积存地排出机外，而吊挂区域内泄漏源数目众多，试验点的选取需具备区域排液设计的代表性和严酷性。试验点选取原则如下:

1）试验点的位置在满足可达性的情况下尽量接近真实泄漏源;

2）试验点的排液路径能够代表区域内典型的排液路径，且验证的排液路径长度尽可能长;

3）试验点的排液路径能够覆盖可能存在积液的区域。

由于吊挂区域距离地面较高，且吊挂外侧所有口盖都涂有密封胶，试验点位置的选取必须在确保满足排液路径验证需求的前提下充分考虑试验操作可行性，因此针对吊挂区域试验点选取给出如下要求:

1）详细梳理吊挂区域泄漏源分布;

2）详细分析吊挂区域排液路径;

3）充分考虑注水系统安装在选取试验点位置的可达性;

4）充分考虑注水操作的可达性;

5）充分考虑安装注水系统前需拆除的口盖是否使用密封胶及密封胶的干胶时间。

在试验点规划过程中，考虑到试验件构型到位和现场实物确认的不确定性，应通过数字样机进行仿真分析。采用CATIA软件Mechanical Design（机械设计）模块中的Assembly Design（零部件装配设计）功能和Digital Mockup（数字样机）模块中的DMU Space Analysis（数字样机空间分析）和DMU Fitting Simulator（数字样机装配仿真）功能^[8]，可以帮助实现对试验点接近可行性的分析。经过数字样机空间分析和装配仿真，可制定试验点注水系统安装及注水操作方案，从而确保操作可行。

3 试验实施方法

3.1 试验程序

参考AC 25.863草案及吊挂区域构型特点，吊挂排液地面试验程序如下^[9]:

1）打开吊挂区域相关维护口盖，采用绑带或者金属胶带将注水软管固定在选取的试验点附近的管路或者结构上，如图4所示，在软管注水口处固定好漏斗，并在吊挂区域排液口下方布置收集液体容器，做好收集液体准备。

2）用盛水容器准备试验大纲要求总量的清水，从漏斗上方匀速倒下，并用秒表记录注水时长，确保每分钟的注水量不小于3 800 mL。当有液体排出时，用秒表计时，当排液孔处滴落的水滴速小于1滴/s（近似地）时，停止回收并记录回收时长。

3）选择合适容积的量杯计量注水软管中残余水量，计量收集到的液体，记录排液量和排液出口的位置。

4）打开可检查整条排液路径的口盖（针对结构设计相似的排液路径，可通过抽样检查和相似性分析表明局部区域的积液情况），用孔探仪或者摄像设备伸入口盖中观察并拍照记录积液情况。积液收集时用注射器收集每个独立积液部位的液体，用合适容积的量杯计量并记录。

5）拆除试验点的注水软管，清理试验区，确保排液路径通畅，排液孔无堵塞，清理积液区域，整个试验区无异物残留，恢复打开的全部口盖，该试验点排液试验结束。

3.2 试验实施要求

由于吊挂区域外表面所有口盖都涂有密封胶，且排液出口数量很少，因此在完成注水和收集排液量后的积液检查和积液收集工作难度较大，以下几点需特别关注:

1）试验前建议通过数字样机明确可能积液的位置。

2）在积液检查过程中，应先打开不在排液路径上的口盖，通过孔探仪对整个排液路径及周围区域进行积液检查^[10]。

3）在确认积液位置后，应充分考虑拆口盖的顺序，避免口盖拆除影响积液的积存。吊挂区域积液位置往往位于框底板与框腹板之间，如图5所示，对于地势较为平坦的地方，也容易存在局部积液，如图6所示。

4）需确认排液路径相邻的区域是否存在液体渗漏与积液情况，如吊挂区域排液路径位于吊挂上整流罩底部，吊挂上整流罩与吊挂中央盒段相邻，因此在积液检查过程中，除了需检查吊挂上整流罩区域，还需对吊挂中央盒段区域进行检查。

5）由于吊挂区域多条排液路径之间存在局部重合的情况，因此在试验点先后顺序规划过程中，应考虑积液检查所需拆开的口盖及口盖密封剂的使用是否影响下一个试验点的开展。

6）由于试验判据要求每一处的积液量不超过44 mL，量较少，因此对于积液的测量要考虑积液收集的完整性和积液测量的准确性。通常利用针管进行积液收集，用50 mL量程的量杯进行积液测量。

3.3 试验结果分析

完成试验后，需将记录的试验数据与试验要求进行逐一对比分析，并附以现场照片作为佐证。吊挂区域试验结果对比分析表如表1所示。

4 结论

本文对民用飞机吊挂易燃液体排液地面试验方法进行了研究，结论如下:

1）试验前需确保试验相关实物构型到位，尤其是需确保排液路径上内外部所有零部件之间的密封要求落实到位、排液路径畅通。

2）试验点位置的选取必须在确保满足排液路径验证需求的前提下充分考虑试验操作可行性，如试验点位置的可达性、口盖拆装的顺序及口盖使用密封胶要求。建议试验前通过数字样机仿真分析进行确认。

3）试验前需做好积液检查和积液收集的实施策划，考虑孔探检查、积液收集的可达性以及口盖拆装的顺序对于试验的影响。

4）试验后需将记录的试验数据与试验要求进行逐一对比分析，并附以现场照片作为佐证。

参考文献