飞机燃油箱密封性检查方法研究
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摘 要 飞机燃油箱作为燃油存储的部件，其密封性能直接关系到飞机的使用安全。在飞机研制和后期使用过程中，需要关注燃油箱的密封性能，避免因燃油泄漏导致飞机起火或火情蔓延等情况。燃油箱的密封性检查一般通过气密、油密等方式进行，在不同标准和规范中规定的检查方法存在差别，通过对这些要求的差异进行分析，总结出不同阶段开展油箱密封性检查的方法。
关键词 燃油箱;密封性;检查方法
引言
飞机燃油箱的密封性直接关系到飞机的使用安全，在飞机发生火情的情况下，燃油泄漏可能导致危险进一步加重。燃油箱在初始交付阶段，通过开展密封性试验保证其不会发生泄漏。在使用过程中，由于油箱内部设备维护等原因，需要开启油箱维护口盖，在维护完成后往往不具备初始密封性检查的条件，需结合外场实际情况，制定可行的检查方法。
1 国内外现状
1.1 国内情况
国内指导油箱密封检查的依据较少，在HB 7252-95《民用飞机整体燃油箱通用规范》[1]、GJB 4045-2000《飞机燃油箱设计和安装要求》[2]中提出了整体油箱的密封要求，两份资料中要求存在一定差异，具体情况如下。
（1）HB 7252-95标准要求
HB 7252-95中，对油箱密封性检查提出了4项试验要求，详细情况如下：
①气密试验：整体油箱充气到所规定的压力（一般为24.2kPa），在此压力下保持30min，用涂中性肥皂水的方法或其他方法检查，不允许发生漏气现象或任何形式的永久变形。
②油密试验：整体油箱内充80%～85%容积的燃油，充气到使用压力，用涂中性肥皂水的方法检查油面以上部位，用涂白垩粉的方法检查油面以下部位，保持设计规定時间，或经2～3次反复试验，油箱应无漏气、漏油现象。
③无压停放试验：整体油箱装满油，不充压，使油箱处于正常水平测量位置，停放24h，用涂白垩粉的方法检查，应无渗漏现象。再将油箱上下翻转180白，停放24h，用同样方法检查，应无渗漏现象。允许用提高油面高度等其他方法代替油箱翻转的效果进行试验。
④气密强度试验：整体油箱内充80%～85%容积的燃油，油箱增压值除考虑油箱的最大工作压力或24.2kPa外，应包括最大使用油压和最大使用载荷的叠加，在上述载荷作用下至少保持5min，油箱结构应无漏气、漏油现象。
（2）GJB 4045-2000
GJB 4045-2000中，对油箱密封性检查要求较少，包括以下两项试验要求：
①气密性试验：全机所有油箱在安装后和燃油系统一起进行气密性试验，除另有规定外，油箱内应充1.33倍的最大工作压力的增压空气保持30min，压力不许下降。
②加油停放试验：全机所有油箱在飞行试验前，和燃油系统一起进行加油停放试验，油箱内加满燃油在外场停放24h，不许漏油。
（3）小结
综合上述材料要求，整体油箱密封试验可分为三类：气密试验、无压油密试验以及充压油密试验。
对于气密试验，HB及GJB规定的试验时间均为30min。气密试验压力在两份材料中的要求不同，考虑到非增压油箱工作压力较低，结合适航规章要求，使用24.2kPa较为合理。
对于无压停放试验，两份材料中均要求加满燃油并停放24h，试验状态和要求清晰。
对于充压油密试验，HB做了要求，但其考核目的趋向于油箱强度要求，通过特定试验进行考核更为妥当，在飞机交付例行检查中无须开展相关试验。
通过上述分析，气密试验和无压停放试验应在飞机交付例行检查中开展，保证油箱密封状态满足无泄漏的要求。
但由于上述材料中未明确规定试验的适用时机，因此，在完成油箱密封检查后，因维护需要重新拆装油箱边界口盖或设备是否需要再次进行密封检查通过上述材料无法判定。
2.2 国外情况
由于文献不足，并未获得国外相关标准规范对油箱密封试验的要求，但可有针对性的查找飞机维护资料，补充国内标准中缺失的因维护带来的检查要求。
（1）国外民机基本要求
为充分识别国外在维修程序上可能存在的差异，分别对Boeing和Airbus的不同飞机型号中相关维修程序进行了研究。
国外民机对维护后油箱的密封检查方法和要求对比见下表。
（2）小结
通过Boeing和Airbus的不同飞机型号中与泄漏测试相关维修程序的梳理和对比，对于不同的检查部位，进行泄漏检查的方法存在一定差异。
一般的，仅开展油箱口盖密封检查时，仅加油至淹没油箱口盖，并在外部通过滑石粉进行检查。当进行油箱的密封检查时，需加满相应油箱，并保持一定时间，Boeing要求的时间为1h，Airbus要求的时间为30min，同样通过滑石粉确认是否存在泄漏[2]。
3 通用密封检查要求
依据以上各项材料，按照不同阶段制定飞机的油箱密封检查要求。
3.1 研制阶段
在研制阶段，为保证油箱密封情况能够始终满足设计要求，按照较为保守的方式制定密封检查要求。
油箱首次封闭后的密封检查要求遵照国内标准综合考虑执行。即开展24.2kPa压力下保压30min的气密试验，保证试验无压降的要求。同时，进行加满燃油无压停放24h的油密试验。
如因油箱或油箱内附件维护导致油箱开启，需重新开展油箱密封检查。考虑到研制阶段相关施工工艺过程可能不稳定，检查时仍首先完成气密试验，气密试验条件与首次试验要求相同，即充压24.2kPa保压30min无压降。气密试验后，向进行维护的油箱加满燃油，停放1h观察，对进行过拆卸的位置使用滑石粉进行检查，保证无泄漏。
3.2 交付使用后
在生产、制造工艺过程相对稳定后，参照民机维护程序，适当简化油箱密封检查要求。
因维护任务开启油箱并再次封闭后，可直接通过加油检查油箱密封性能。同时，需结合维护任务的具体情况执行不同的检查要求。
对于仅开启油箱维护口盖的情况，需向被维护油箱加适量燃油，并停放观察1h，通过滑石粉或其他方法确定无任何燃油泄漏[3]。
对于油箱内其他附件维护的情况，加油量应至少覆盖维护位置。但由于附件众多，为避免制定多种程序，统一按照加满燃油的方法，停放1小时观察，通过滑石粉或其他方法确定无任何燃油泄漏。
4 结束语
通过对国内标准和国外飞机维护程序的研究，制定了飞机在不同研制阶段的密封试验要求，较好地解决了在飞机研制和使用过程中对油箱密封性进行检查的方法问题，可以作为飞机研制的参考。
参考文献
[1] HB 7252-95.民用飞机整体燃油箱通用规范[S].北京：中国标准出版社，1995.
[2] GJB 4045-2000.飞机燃油箱设计和安装要求[S].北京：中国标准出版社，2000.
[3] 王宝忠.飞机设计手册第10册结构设计[M].北京：航空工业出版社，2000：625-626.
作者简介
王乐（1986-），男，学历：本科，工程师，研究方向：飞机燃油系统设计。
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