欢迎来到这个节目。作为一名“氮气科学家”,今天我就给大家深入分析一下氮气发生器。
早在1955年,就有设计师提出了引入惰性气体以保证油箱安全的想法。大量实验也证明,当氧气体积小于9%时,不可能发生持续爆炸。油箱惰化在军用飞机上大放异彩,但民航业却从未知晓。
故事的转折点发生在1996年7月17日,一架波音747飞机从纽约起飞后不久发生爆炸,机上230人全部遇难。海军火力?劫机?误入雷区?…..一时间,各种谣言甚嚣尘上。4年后,联合调查组公布调查结果,短路导致油罐内可燃蒸气爆炸。
血的教训已经不能用血来验证了。FAA最早提出为燃油箱安装惰化系统的建议,后来的修正案明确规定了燃油箱内的氧气浓度限值。
细心的观众可能会问,为什么用“使燃料箱惰性化”这个词来代替氮气发生器。惰性气体很好,但是不容易获得。虽然氮气不是惰性气体,但它广泛存在于空气体中。氮气发生器NGS?最好改成-空气体分离器A。
民航业使用的空气体分离器大多采用中空光纤技术。当空气体进入A后,被导入介质空光纤,氧气通过光纤排出,而氮气可以完全通过光纤。美中不足的是A有特定的压力和温度限制。
在飞机设计中,冷却比加热容易得多。高温空中的低温空气体取之不尽,简单的热交换即可完成制冷工作。有人说引气的过度使用阻碍了民航的发展,这只是一个表象。事实上,电力的滞后发展导致很多电力可以解决的事情只能通过引气来处理。787为什么叫梦想飞机?就因为解决了电的问题。因此,除了787,几乎所有的民用飞机都使用引气作为A的气源。
在A的上游,安装了用于控制温度的热交换器和用于控制压力的阀门。A终于愿意工作了。可惜还是很脆弱。为了保护它,公司特意给它配备了两个保镖:温度传感器和空气过滤器。光有保镖是不够的。再远一点,有一个臭氧转换器,一个舆情控制中心,把引气中的臭氧转化成氧气。花了这么多钱,公司对它的审核特别严格。在他身后直接送一个氧传感器,检测A的工作情况。下一次你绕着飞机飞行,碰到NGS蓝光时,不要认为它出了故障。NGS只是分心了。
看到A这么舒服,引气已经戒了。对于大多数飞机来说,NGS毕竟是一个附加项目,发动机承受不了这么大的载荷。737的NGS系统只能给油箱供气,即便如此,发动机还是报怨。一边是濒临崩溃的引擎,一边是官方宣布提案成为强制。如果你是设计师,你会做什么?
很多人会忽略一点:随着压力的降低,气体的溶解度逐渐降低。当飞机在爬升时,高度的变化会导致氮气从燃油表面逸出。因此,大多数民用飞机的NGS系统有两种工作模式,即爬升和巡航的低流量模式和下降阶段的高流量模式;着陆后,NGS系统停止了工作。
那么,波音最危险的警告在哪里?其实每天都可以看到。飞机盘旋时有没有仔细观察机翼下表面?看到这个警告标志了吗?让我放大它。在高流量模式下,氮气会沿着通风管从机翼下表面流出,形成缺氧区。所以着陆后,不要推着梯子在机翼下表面工作,这是很危险的。
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