水气综合试验台的研发

■ 董楠/北京飞机维修工程有限公司

1 民用飞机水系统

民用飞机水系统包含可用水系统和污水系统，可用水/污水系统包含的子系统有可用水系统、污水处理系统和空气系统。可用水系统为飞机提供可用水，常见产品为水龙头等；污水处理系统收集飞机的污水，常见产品为马桶等；空气系统将增压后的空气提供给可用水系统，为水系统加压，进而为飞机提供可用水，常见产品为活门等。

2 水气试验台的研发目地

目前车间已经具备了污水处理系统产品的维修能力，需要开发可用水系统和空气系统产品的维修能力。由这两类产品的附件维修手册可知其测试介质分别为水和空气，水系统产品需要一定的水压、流量、冷热水功能、完整的水回路，空气系统产品需要不同等级的气压。水压的形成可参考飞机水系统，采用空气增压方法，增压后的空气进入水箱，形成水压系统。为满足这两类产品的测试要求，设计了水气试验台，一方面气压可用于测试空气系统产品，另一方面利用气压形成的水压来满足水系统产品的测试压力要求，节省成本。

3 水气试验台工作原理

研制的水气试验台能实现以水和空气为介质的民用飞机水系统产品的测试，主要包括三个回路：空气驱动回路、空气增压调压回路、水回路。空气驱动回路是指气压进入系统后，经过调压阀进入气动增压泵，增压后的空气进入储气罐形成高压气源、进入水箱形成水压。空气增压调压回路是指经过增压后储存在储气罐的气压通过调压阀后可提供三个等级的压力，满足被测产品的压力需求，可用于测试飞机空气系统产品，如单向活门等。水回路是指通过调节阀按要求设定的气压进入水系统回路，将水排至测试回路形成水循环，可用于测试水系统产品，如水龙头等。水气试验台工作原理如图1所示。

由图1可知，试验台有两个供源，一个是气源，一个是水源。气源进入试验台后分成两条气路，一条气路进入增压泵5，为水系统增压进而形成水压；一条气路经增压泵6进入储气罐，形成气压和气动回路，依据被测产品的测试压力提供三个不同量程的气压回路。增压后的水压系统可选择加热或不加热，以实现冷热水功能。基于飞机上水系统产品的要求，本测试设备可提供0～200psi的水压和0～3000psi的气压。系统安装有过滤器、单向阀、调压阀、截止阀，流量计、压力表等辅助元件，以实现设备功能。同时，系统安装有空气消声器，以降低排气的噪声。还设置了30MPa的安全阀，以防止空气增压时造成管内气体压力超压，确保人员、设备、高压储气罐的安全。

4 水气试验台应用效果

该水气试验台的外部控制台如图2所示，由流量计、按钮、压力表、接头等组成。面板的区域1为流量计区域，可测量被测件的流量；区域2是截止阀，用于断开回路；区域3是储水罐和储气罐的放气阀，释放气体压力；区域4是压力表的接口，根据产品特性配置不同量程及精度的压力表，用于显示及测量被测件的压力；区域5和区域6是水系统的冷热水出口；区域7是储水罐的加压进气接口；区域8是调压阀，可调节气动增压泵；区域9为启动增压泵的调压阀；区域10为手动调压阀及出气接口；区域11为电源开关；区域12为插座，提供额外的电源。外部所有接口均采用快接方式，测试时方便附件与试验台的连接。该面板设计在满足水系统产品测试的技术指标下，还考虑到工作者操作的方便性。水气试验台实物如图3所示。

图1 水气试验台工作原理图

图2 水气试验台控制面板

图3 水气试验台实物图

5 结论

航空水系统包含可用水系统、污水处理系统和空气系统，相应地，研制的水气试验台也由三个部分组成：空气驱动回路、空气增压调压回路和水回路。该水气试验台可满足对水压、气压、流量、冷热水的调节和控制需求，且所有接口均采用快接方式，方便测试时的连接。

经实际论证，该水气试验台可以满足水龙头产品附件维修手册中的耐压测试、排气及排水测试、时间测试、流量和压力测试、操作压力测试等要求，可以满足活门类产品附件维修手册中的耐压测试、渗漏测试等要求。目前本公司已经取得水龙头产品和活门类产品的维修能力。