Table of Contents
نقش حیاتی آزمایش سرد در فضا
وسایل نقلیه هوافضا در برخی از محیط های بی رحم در زمین و فراتر از آن عمل می کنند.از پروازهای تجاری با ارتفاع بالا که در آن دمای هوای خارجی می تواند زیر 60 درجه سانتیگراد به مسیرهای قطبی و شرایط سرد و ضعیف در طول عملیات زمینی گسترده تر، سوخت و سیستم های هیدرولیک بدون هیچ گونه عیب و نقصی انجام شود، آزمایش های سرد این شرایط حرارتی شدید را برای تأیید طراحی سیستم، انتخاب مواد و عملکرد مایع قبل از خرابی، و یا تست های شدید سوخت، آزمایش های شدید، به طور غیر قابل قبول، و یا سیستم های سوخت مسدود کننده، شبیه سازی می کند.
چگونه دمای زیر صفر سیستم سوخت را به چالش می کشد
سیستم های سوخت خون حیاتی هر موتور هواپیما هستند و قابلیت اطمینان آنها در سرماخوردگی شدید غیر قابل مذاکره است.هواپیمایی - به طور معمول جت A یا جت A-1 - نقطه انجماد در اطراف - 47 درجه سانتیگراد است، اما قرار گرفتن در معرض حتی دمای پایین تر می تواند باعث ایجاد کریستال های موم، منجر به فیلتر انسداد، حفره پمپ، و وقفه های جریان است که مشکل ترکیب شده است که اغلب به طور مستقیم در مخازن هوا ذخیره می شود.
مشاهده و تحریف جریان
به عنوان کاهش دما، ویسکوزیته سوخت جت افزایش می یابد.تحریم بالاتر به معنی مقاومت بیشتر در جریان از طریق خطوط سوخت، فیلترها و تزریق کنندگان است.در موارد شدید، سوخت می تواند به یک اندازه گیری نیمه جامد تبدیل شود.تحریم سرد در سراسر محدوده دمای عملیاتی کامل، اطمینان حاصل شود که پمپ ها می توانند فشار کافی را حفظ کنند و واحد کنترل سوخت یک منبع ثابت دریافت می کند.
ترکیب سوخت و افزودنی های سرد
Refineries برش تقطیر را تنظیم می کنند و بهبود جریان سرد را برای پاسخگویی به محدودیت های مشخصات (مانند اتیلن-vinyl استپلیترها) اصلاح می کنند و تشکیل کریستال های موم را تغییر می دهند، و کریستال ها را به اندازه کافی کوچک نگه می دارند تا از طریق فیلتر عبور کنند، مواد افزودنی می توانند اثر را در معرض شدید تست های شدید توربین را از دست بدهند.
روش های تست سیستم سوخت
تست های سرد شدید برای سیستم های سوخت معمولاً از یک پروتکل ساختار یافته پیروی می کنند:
- کل سیستم سوخت (از جمله مخازن، خطوط، پمپ ها و فیلترهای) در یک اتاق محیط زیست قرار داده شده و خنک شده است تا دمای هدف را، اغلب به اندازه 60 درجه سانتیگراد پایین بیاورد.
- نظارت بر فشار و فشار: در طول و بعد از خیس، نرخ جریان و فشار پمپ ثبت شده است.هر قطره در عملکرد نشان دهنده مشکلات بالقوه یخ زدن یا ویسکوزیته است.
- فیبریت و Icing: آلودگی آب، که می تواند به بلورهای یخ یخ یخ، معرفی شده است برای تست دور زدن فیلتر و مواد افزودنی ضد پیری SAE Air790C سند راهنمایی در تست های سیستم سوخت را فراهم می کند.
- دوچرخه سواری: سیستم ها به سرعت بین دمای سرد و گرم چرخه می شوند تا استرس حرارتی را شبیه سازی کنند و نشت یا آسیب مهر و موم را بررسی کنند.
این آزمایشات بر روی سخت های تمام عیار یا سیستم های سوخت واقعی هواپیما انجام می شود تا هر دو مایع و سخت افزار را تأیید کنند.
آسیب پذیری سیستم هیدرولیک در شدت سرد
سیستم های هیدرولیک چرخ دنده فرود، سطوح کنترل پرواز، ترمزها و درب های محموله را فعال می کنند. سیال هیدرولیک (معمولا فسفات استر یا روغن معدنی) باید جریان داشته باشند و انعطاف پذیری و فشرده سازی آن در یک محدوده دمای گسترده را حفظ کنند.در سرما شدید، مایع می تواند به قدری در برابر محرک هایی که به آرامی حرکت می کنند یا نه در همه، و تبدیل به نشت و نشت می شوند.
ضخیم شدن و مهر و موم صداقت
شاخص ویسکوزیته مایعات هیدرولیک به دقت مشخص می شود، هنگامی که ضخامت مایع، فشار ([۵] در سراسر دریچه ها و خطوط افزایش می یابد، و زمان پاسخ محرک های degrades. در سرد شدید، آب و هوای سرد شدید انعطاف پذیری گسترده را از دست می دهد، و O-rings می تواند به اندازه کافی برای ایجاد مسیرهای نشت قرارداد کند. تست سرد تنظیم فشرده سازی، مقاومت اکستروژن و گشتاور پایین برای آرام (Fdenf)
واکنش های اصلاح کننده و کنترل سیستم
در یک مدار هیدرولیک معمولی، دریچه های سروو به جریان مایع دقیق برای سطوح کنترل موقعیت بستگی دارد.با مایع سرد، حلقه های سروو می توانند نوسانی شوند یا در محدودیت های زمانی قابل قبول به موقعیت های معین برسند. آزمایشات سرد واکنش های گام به گام های موج، هیستریس و فشار تحت بارهای پرواز شبیه سازی شده در شرایط زیر صفر.
پروتکل های تست سرد برای سیستم های هیدرولیک
آزمایش های سرد هیدرولیک از طریق چندین مرحله انجام می شود:
- وضعیت پراید: نمونه ها به حداقل دمای مشخص و ویسکوزیته، چگالی و تنظیم عمده اندازه گیری می شوند.
- آزمون های سطح بالا: قانونگذاران، پمپ ها، دریچه ها و عایق ها به صورت جداگانه در اتاق های سرد آزمایش می شوند تا پارامترهای عملکردی را تأیید کنند.
- System-Level Cold Soak: کل سیستم قدرت هیدرولیک مونتاژ، پر و سرد، سپس یک سری از چرخه های خواستار (تقاض کامل / گسترش، دستورات بالا) اجرا می شود.
- چک: پس از سرد شدن، نرخ نشت استاتیک و پویا اندازه گیری می شود.هر نشت فراتر از مشخصات طراحی مجدد و یا تغییر مواد.
- عملیات رفاه: تست شبیه سازی از دست دادن فشار هیدرولیک یا شکست پمپ سرد برای اطمینان از حالت های پشتیبان گیری مانند الکتریکی یا پشتیبان گیری های پنوماتیک - هنوز هم می تواند در دمای پایین کار کند.
این پروتکل ها در اسنادی مانند تعریف می شوند.[۱۰] [FLT5481][۱۰] که سیستم هیدرولیک را پوشش می دهد و عملکرد کم دما را پوشش می دهد.
علوم مادی و انگلیسی سرد
فراتر از مایعات، مواد ساختاری سوخت و سیستم های هیدرولیک با خطرات شدید تحریک کننده مواجه هستند، بسیاری از آلیاژهای تحت یک انتقال به-برج به عنوان قطره دما، آلیاژهای آلومینیوم، تیتانیوم، فولاد ضد زنگ و به ویژه برخی از فولادهای فریسی می توانند شکستگی را از دست دهند. Elastomers مورد استفاده در شیلنگ، مهر و موم، و گاز تبدیل به شیشه و یا زیر فشار لرزش.
فلزات، کامپوزیت ها و Elastomers
در سیستم های سوخت، خطوط سوخت آلومینیوم و پانل های مخزن باید برای خستگی کم چرخه در دمای سرد آزمایش شوند. مخازن سوخت کامپوزیت، به طور فزاینده ای در هواپیماهای مدرن رایج، نشان می دهد گسترش حرارتی مختلف و رفتار میکروکلیف هیدرولیکی، اغلب از فولاد ضد زنگ ساخته شده است، مستعد به شکستن استرس است هنگامی که همراه با سرما و رطوبت.
قرارداد حرارتی و خستگی
انقباض حرارتی مختلف بین مواد مشابه - مانند اتصالات فلزی و ساختارهای کامپوزیت - می تواند تنش های بالا را ایجاد کند.در طول چرخه های سرد و گرم، این تنش ها می تواند منجر به خستگی در براکت ها، فلانگ ها و ساختارهای پشتیبانی از چرخه های مکرر حرارتی (به عنوان مثال، -55 درجه سانتیگراد به70 درجه سانتیگراد) در حالی که تجزیه و تحلیل های نشت و اطلاع از مسیرهای تعمیر و نگهداری از راه های حیات.
مطالعات موردی واقعی و درس های آموخته شده
چندین حادثه بر اهمیت آزمایش سرد تأکید می کند.در دهه ۱۹۸۰، پرواز خطوط هوایی ژاپن 123 تصادف به طور عمده به تحریک فشار مایع عقب فشار عمده - هر چند سیستم هیدرولیک نیز نقش داشت.
مورد دیگر شامل یک پروپوی منطقه ای است که فیلتر سوخت را در طول یک زمستان تجربه کرد و باعث شد هر دو موتور به آتش کشیده شوند.تحقیقات نشان داد که مواد افزودنی سرد در طول مدت طولانی سرد زمین، این ناوگان تحت یک کمپین آزمایش افزودنی قرار گرفته است و بدن های نظارتی به روز شده دایره های مشاوره.
درس های این حوادث باعث شده است که تست های سرد جامع تر انجام شود: مدت زمان های طولانی مدت، شامل چرخه های حرارتی و آزمایش با نمونه های سوخت در دنیای واقعی که حاوی محتوای آب قابل اجازه هستند.
مسیر های آینده در آزمایش سرد
از آنجا که هوا فضا به سمت ارتفاع بالاتر، پرواز مافوق صوت و نیروی محرکه الکتریکی حرکت می کند، آزمایش سرد باید تکامل یابد.پرسونی وسایل نقلیه سریع حرارتی از گرمای شدید به سرماخوردگی شدید، تمام الکتریکی استفاده از سیستم های هیدرولیک برای کنترل پرواز، اما با بارهای هیدرولیک کوچکتر - تست های سرد برای آن مواد افزودنی ضروری است.
ابزارهای شبیه سازی پیشرفته، مانند دینامیک مایع محاسباتی همراه با تجزیه و تحلیل ساختاری حرارتی، شروع به تکمیل تست های فیزیکی می کنند، با این حال، پیچیدگی تعاملات ساختاری حرارتی ترکیبی حرارتی به این معنی است که تست های سرد فیزیکی سنگ بنای گواهینامه هوافضا برای آینده قابل پیش بینی باقی خواهد ماند.
ایمنی پرواز از طریق تست شدید سرد یک چک باکس نظارتی نیست - این یک نظم مهندسی اساسی است.سیستم سوخت، قفل هیدرولیک، شکست مهر و موم و برق مواد خطرات واقعی است که باعث حوادث و موارد اضطراری در حال ظهور و به طور سیستماتیک شبیه سازی سخت ترین محیط های سرد، صنعت هوافضا همچنان به بهبود قابلیت اطمینان و ایمنی هر هواپیمای که نیاز به آزمایش زیرساخت های پیش رو دارد، و یا به اشتراک گذاری در اپراتورهای سرد و تنظیم کنندگان.