Internal Combustion Engine&Parts
0引言
主要用于包容发动机及其系统附件等，飞行时主要承受气
动载荷，起整流作用。2009年5月22日，新疆库尔勒机场
一架飞机刚刚开车，随着一声巨响，发动机突然着火，所幸
事故未造成人员伤亡[1]。2011年1月1日，俄罗斯一架图-134飞机起飞滑行时发动机起火爆炸，导致1人死亡、3人受伤。2011年7月11日，俄罗斯一架安-20飞机飞行中发
动机着火，在西伯利亚地区的鄂毕河上实施迫降时发生事
故，造成7人死亡，4人重伤。国内外类似的发动机着火事
故时有发生且后果严重，因此对发动机短舱结构防火设计
的方法进行研究，并对典型结构进行试验验证非常必要[2]。
1防火适航要求
1.1指定火区
根据适航规章CCAR25[3]部及CCAR33部[4]要求，航空发动机的设计必须满足防火要求。对于CCAR25部，E章第25.1181条至第1207条明确了飞机动力装置的防火要求，对于CCAR33部，第33.17条也对发动机防火结构设计提出了适航要求。
根据国外发动机对于火区划分的定义，发动机的物理区域可划分为易燃物质泄漏区、火源区、火区及干区四种不同类型。根据易燃物质存在情况，进气道舱为火源区，反推舱为易燃液体泄漏区，发动机内部区域、风扇舱和核心机舱为火区，火区划分情况见图1。
1.2火区等级
咨询通告AC20-135[5]明确规定了火区内的部件有防火和耐火两种等级。防火是指零部件曝露在热场或其他特定环境中，可以承受2000°F（±150°F）平均火焰温度，并持续至少15分钟，而保持原有功能的能力；耐火是指零部件曝露在热场或其他特定环境中，可以承受2000°F（±150°F），并持续至少5分钟，而保持原有功能的能力。
1.3试验通过/失败准则
发动机内部区域、风扇舱和核心机舱三个火区通常不是相通的，而是通过某些结构互相隔离，这些结构即构成了防火墙。防火墙结构进行防火试验时，在15分钟内，火焰不应穿过防火墙。
2防火试验件设计
试验件结构：
针对某型短舱Ω型与P型密封结构区域的安装结构形式，设计了Ω型与P型密封结构两种类型的试验件，如图2及图3所示，其中密封结构为非金属橡胶结构，其余结构为金属结构，对火侧金属结构表面涂抹防火涂料。
针对Ω型与P型密封结构试验件的结构形式，研究了密封结构材料、密封结构压缩量、P型密封结构的安装形式对防火试验的影响，包括6个构型的试验件，其中构
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作者简介：何宝明（1982-），男，河北万全人，硕士，毕业于兰州大学，中级工程师，研究方向为反推结构
设计。图1民用涡扇航空发动机火区
民用涡扇航空发动机短舱密封结构振动防火试验
何宝明
（中国航发商用航空发动机有限责任公司，上海200241）
摘要：针对短舱火区典型结构设计了防火试验件，通过试验比较了Ω型密封结构与P型密封结构两种防火试验件的防火性能，试验结果表明，两种构型的密封结构试验件均未出现火焰烧穿情况，满足防火试验要求，因此，采用密封结构进行密封防火是可行的，为发动机短舱结构的防火设计提供参考并可实际应用。
关键词：短舱；密封结构；防火；试验
空气制动模式，具备常用和紧急制动功能，加尔各答地铁车辆增加的这个冗余设计可以有效的保障车辆的运营安全，同时，在车辆故障救援的时候也可以通过备用制动功能实现。
3结论和意义
上文对印度加尔各答地铁车辆制动系统几种基于国内现有地铁车辆的优化设计方案，进行了对比分析与介绍，通过对国内现有地铁车辆方案的分析与总结，结合了用户的实际应用需求，制定了加尔各答地铁的优化方案，并已通过设计评审，得到业主和专家的一致认可，确保制动系统功能性的同时，保证了产品质量，满足了用户的需求，也为公司确立印度为公司城轨车辆重点市场的发展战略提供车辆的质量保证。
参考文献:
发动机舱[1]程畅栋.地铁车辆国产化架控制动系统的应用[J].技术与市场，2011，01（7）：22-23.
[2]匡如华.EP2002制动系统及其在城轨车上的应用[J].机车电传动，2009（5）：33-35.
[3]何宝昌.城轨车辆制动控制系统的分析[J].铁道机车车辆工人，2012（6）：19-21.
型1及构型4的密封结构试验件与短舱结构构型一致，其
余试验件为对比研究构型，试验件清单见表1。
3试验方法3.1试验件安装试验件通过四个角的螺栓（每个角为3个Φ8螺栓）连接在专用工装上，工装与振动系统通过螺栓进行固定连接。试验件密封结构的两端通过隔热棉堵塞，并通过带隔热棉的夹具夹紧来进行挡火。在试验件的四周安装防火
板，防止在防火试验过程中火焰翻卷到试验件背部影响试验效果。
3.2试验步骤
按AC20-135[5]要求的试验器及试验方法进行防火试
验，具体试验步骤如下：
①每次试验前对燃烧器火焰温度及热流密度进行校核测量。测量火焰温度的7根电偶耙位于燃烧器中心线的上方102mm 处，将燃烧器置于预热位置，点燃燃烧器，预热5min ，将燃烧器移至试验位置，确认七根热电偶的平均温度达到2000℉±150℉，用热流计代替热电偶耙，确认热流至少要达到10.6W/cm 2，火焰达到要求后，关闭燃烧器；
②将试验件安装到试验支架上，试验件密封件表面与燃烧器喷口距离102mm ，燃烧器火焰中心应正对试验件中心；
③选定摄像的拍摄角度，做好拍摄准备工作，试验时试验件对火侧背火侧均有摄像设备进行拍摄；
④开启振动设备，振幅为±0.4mm ，频率接近于50Hz ；⑤点燃燃烧器，预热5min ，将火焰移至试验位置，对试验件进行15min 防火试验；
⑥到达试验时间后，关闭燃烧器；目视检查和记录试验件的损伤程度并拍摄试验件燃烧后的照片。
4试验结果与分析
在15分钟防火试验过程中，试验件背部未烧穿且无窜火现象发生。试验结束后当燃烧器关闭并移开后，构型3（密封结构压缩量为15%）火焰续燃持续4分10秒后火焰自动熄灭。其余构型的试验件受火面无火焰续燃现象。所有试验件表面防火涂料具有发黑现象，密封结构碳化发黑，构型1试验结果见图4，其余试验件试验结果类似。对比分析认为，密封结构的材料对防火试验效果影响不大，但实际选用时需考虑耐油性及其它要求，硅橡胶与氟硅橡胶相比，耐油性较差。密封结构压缩量由35%减小到15%时，试验后试验件受火面有火焰续燃现象，目前虽无相关文件对火焰续燃现象进行明确的规定，但根据以往适航经验，火焰续燃现象会影响防火试验通过的判定。
5结束语
按照适航条款要求，对短舱火区典型结构部位进行了
防火试验验证，结果表明，所设计的2类结构6个构型的
试验件均满足适航防火要求。其中密封结构压缩量为15%时，试验后试验件受火面有火焰续燃现象，不建议使用，该试验结果可为发动机短舱结构的防火设计及适航取证提供参考。参考文献院
[1]孙世东，白康明，梁力.运输类飞机发动机短舱火焰防护设计与验证[J].航空工程进展，
2013，4（01）：21-27.[2]杨燕，寇延清，杨成茂.飞机发动机短舱结构防火设计与试验验证[J].航空科学技术，2014，25（06）：58-61.[3]CCAR-25-R4运输类飞机适航标准[S].北京：中国民用航
空局，2011.
[4]CCAR-33-R1航空发动机适航规定[S].北京：中国民用航
空局，2012.[5]FAA Advisory Circular NO.20-135Powerplant installation and propulsion system component fire protection test methods,standards,and criteria [S].USA:Federal Aviation Administration,1990.
构型
结构形式
密封结构名义压缩量
构型1A 侧正对火焰，密封结构材料为氟硅橡胶
（
Ω型密封结构两种类型）35%构型2A 侧正对
火焰，密封结构材料为硅橡胶
（Ω型密封结构两种类型）35%构型3A 侧正对火焰，密封结构材料为氟硅橡胶
（Ω型密封结构两种类型）15%构型4A 侧正对火焰，密封结构材料为氟硅橡胶
（P 型密封结构两种类型）35%构型5
A 侧正对火焰，密封结构材料为硅橡胶
（P 型密封结构两种类型）
35%
构型6A 侧背侧正对火焰，密封结构材料为氟硅橡胶
（P 型密封结构两种类型）
35%表1试验件清单
图2赘型密封结构试验件
图3P 型密封结构试验件
图4构型1试验件试验前后照片对比
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