关于密封件相关论文范文文献,与民用涡扇飞机短舱结构防火设计相关论文开题报告

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摘 要涡扇发动机动力部分和附件部分为指定火区,短舱作为包裹住火区的结构,必须设计成能够将火区与非火区完全隔离,以避免火区的火焰进去到其它区域引起灾难性的后果.随着对于民用飞机安全性要求的不断提高,适航当局通过修正案和咨询通报,对于动力装置的防火保护提出了更加严格的要求.本文研究的主要是火区的短舱结构防火墙与防火密封件的设计.

关 键 词涡扇发动机；短舱结构；防火

中图分类号V1文献标识码A文章编号1674-6708（2013）93-0085-02

1概述

民用涡扇发动机飞机短舱一般包括进气道、风扇罩、反推力装置和尾喷.

飞机火区必须有易燃液体和火源的存在.易燃液体主要指容易燃烧或者引起爆炸的液体和蒸汽.火源指的是飞机正常运转的条件下有足够的温度和能量点燃易燃液体的热源.

防火设计要求包括防火（Fireproof）和耐火（FireResistant）两种.根据AC20-135的定义：防火（Fireproof）：材料或结构在2000℉±150℉的火焰下冲击15分钟,能够完成设计要求的功能.耐火（FireResistant）：材料或结构在2000℉±150℉的火焰下冲击5分钟,能够完成设计要求的功能.

民用涡扇飞机发动机核心舱内由于发动机机匣的温度高于发动机正常运转所产生的易燃液体的自燃温度,因此为指定火区（DesignatedFireZone）.涡扇飞机发动机的附件齿轮箱（AGB）如果布置在核心舱,则风扇舱为易燃液体泄露区；如果AGB布置在短舱的风扇舱,则风扇舱也为指定火区,必须满足火区的防火要求.

2短舱结构防火设计

短舱的火区需要有防火墙将其与非火区隔离开来,防火墙可以分为以下两种：如果作为防火墙的采用金属材料的短舱罩体和隔板能够在火焰的冲击下保持设计要求的功能,则为结构防火墙；如果作为防火墙的采用温度限制材料的短舱罩体和隔板需要护罩保护防止火焰的直接冲击,则为被保护的防火墙.防火墙暴露与火区中的附属结构或支撑结构例如铰链和锁扣等,也分为直接暴露的和护罩保护的两种.

短舱的防火墙上布置有很多开口,用来通过发动机与飞机之间的管路与电缆.防火墙上的这些开口不会引起重要的外部载荷的称为小开口；可能会引起外部载荷的开口,称为结构开口.这些开口都需要进行防火处理.

结构防火墙的设计,由于直接暴露在火焰的冲击之中,需要选取钢、钛合金等高温材料,同时设计成在载荷的作用下能够保证防火墙的完成性,不会引起火焰的烧穿.例如短舱进气道后隔板作为风扇舱火区的前边界,一般直接暴露在火焰的冲击中,为结构防火墙.后隔板结构的设计通常采用钛合金材料,按照在火区的高温工作环境下,保证飞行载荷的作用下有足够的安全裕度来设计.钛合金在高温下的材料性能会有所下降,根据MMPDS-03,保守的假设进气道后隔板的温度环境为1000℉

对于采用温度限制材料的短舱罩体和隔板,需要设计护罩保护以防止火焰的直接冲击.这种防火墙保护层,通常为非结构件,仅仅用于满足防火保护的功能要求.可以按照AC20-135的建议,通过材料和厚度的选择,来满足防火的要求：

不锈钢板：0.015″厚度；防腐蚀保护的低碳钢板：0.018″厚度；钛合金板：0.016″厚度；蒙乃尔铜镍合金板：0.018″厚度；钢或者铜基合金的防火墙接头/紧固件

例如为了满足民用飞机噪声控制的要求,短舱进气道的内壁