关于飞机环控系统管路校形装置的研究.pdf

关于飞机环控系统管路校形装置的研

究

【摘要】管路系统是飞机输送流体的重要组成部分,随着现代飞机对机载

系统可靠性关注度的逐年提升,管路系统的可靠性也成为行业内一项重要的研究

课题。快卸卡箍式管路连接主要用于飞机环控系统管路的连接固定,若在使用中

管路气密无法保证,将会对飞机相关系统的工作性能和使用寿命带来较大的影响,

严重时直接危及飞行安全。为此,开展管路系统气密可靠性研究,提高飞机管路系

统使用可靠性,较好的发挥各系统的使用功能,具有重要的理论意义和较高的应用

价值。本文围绕系统管路密封面校形这一课题进行研究，设计出一种管路校形装

置,希望对飞机修理及日常维护提供参考和借鉴。

【关键词】环控系统环控系统管路校形装置

引言

作为直接参加战斗、保障战斗行动和训练的飞机，其安全性和适航性尤其引

人关注。环控系统作为重要的机载设备系统之一，主要通过控制座舱及设备舱空

气的温度、湿度、流速、压力等参数，向飞行员及机载设备提供合适的工作环境，

也是保证机载设备和系统正常工作的基本条件。

飞机结构复杂，系统众多，空间非常狭窄。一般来说，通常是优先分配好其

他系统，再排布环控管线，这导致飞机空气导管系统管线较长，其空间布置错综

复杂、阻力大、后期安装、维护困难等问题。

对环控系统而言，管路流阻问题主要体现在空调系统中。对空气循环制冷系

统而言，出口空气的设计压力值已经确定，为保证飞机座舱供气，管路系统的压

力损失不得高于系统所允许的最大压降。因此保证管路气密性能对飞机安全尤为

重要。但在装配环节中常有发生因接头密封面不平导致系统气密不达标的问题，

且常规校形方法（如敲击校平、设备压平等）均不适用于机上校形，且校形效果

不理想。因此为保证管路高效装配，急需一种适用于飞机管路装配过程中的接头

校正方法及装置，保证飞机管路气密。

1环控系统管路典型连接

系统管路连接主要分为带螺纹接头的连接、带法兰盘导管的连接、柔性胶管

连接、快卸卡箍连接、带喇叭口球形接头连接、柔性接头连接等，其中快卸卡箍

连接以其较好的密封性和同轴度及很好的耐高温高压环境及疲劳载荷性能、便于

安装、拆卸和维修特点,广泛用于环控系统,是目前应用最为广泛的刚性管路连

接形式之一。

快卸卡箍连接组件主要由带卡圈的卡箍、凹接头、凸接头和密封圈组成，采

用密封胶圈与接头密封面组合密封形式来保证系统管路气密。

2需要解决的技术问题

采用快卸卡箍连接的系统管路接头材质为防锈铝，质地较软、强度偏低；其

次受飞机空间约束，在系统导管设计时为节省空间通常采用现场取样的方式确定

导管外形，导致多数导管形状、尺寸各异，且飞机导管安装一般在飞机结构件、

成品等装配完毕后进行，在导管装配及试验过程中，仅能通过飞机外蒙皮上的维

护口盖进行管路调整，操作空间狭小受限。若采用校形锤单点敲击的传统校形方

法，会造成接头密封面受力不均、校平效果较差，严重时还会导致接头损坏；若

采用压力均匀的压力机校平接头密封面，压力机施压件及夹具形状就要根据导管

形状和尺寸一一对应，这样一来压力机不但需特制，且互换性低、生产成本高、

仅能地面操作。

3技术方案

采用快卸卡箍连接的管路主要分为带有密封胶圈槽及挡片的凹密封面接头导

管与带有挡片槽的凸密封面接头导管，且具有接头质地较软，强度较低，管体壁

厚较薄的特点。综合考虑接头特性及上述问题，设计一种具有较好校形能力、小

型易携带，可机上作业的管路校形装置。

管路接头校形装置是一套集机上各种管径设计的管路接头校形装置组合件，

其中每组接头校正装置包括用于校正凹密封面的校正接头、用于校正凸密封面的

校正接头、用于夹持管体、固定校正接头的支撑固定接头、用于均匀施力的螺栓

组件以及用于连接固定支撑固定接头的螺栓组件。

所述凹、凸密封面校正接头选用表面精度高于被校正件的校正基面，以保证

被校正接头密封面的精度；校正接头选用强度较高的金属材料，以保证被校正接

头密封面校平效果及循环使用的要求；校正接头与被校正管接头对接处形状模拟

机上与被校正接头对接的管接头密封面形状，以保证校正接头与被校正接头紧密

贴合；校正接头采用较大尺寸并均布6处螺栓孔的校正基面，以保证有足够大的

施力面及6处施力点以对被校正件均匀施力。

所述支撑固定接头凹槽部分按照被校正管接头非