民用飞机舱门密封结构设计探讨

索瑞

摘 要 本文针对民用飞机舱门密封结构做出了进一步探究，详细分析了飞机舱门密封结构影响因素，提出了飞机舱门密封结构设计建议，有益于民用飞机舱门密封结构性能的提升。

关键词 民用飞机;舱门;密封结构

当前，对于飞机的制造，密封舱设计为主要方式，其质量对飞机的综合性能有着非常大的影响作用，如新舟系列飞机登机门密封质量直接影响舱门手柄打开力值，应急门密封质量直接影响舱门阶差，间接影响安装工艺性等。现代民用飞机的设计，引入了更多的先进技术以及构件，需要气密舱门在密封性方面有相应的优化以及提升。其中，针对密封结构的高质量保障，属于理论以及实践探究当中的关键性问题，要对其中存在的各项影响因素尽可能把控，并在此前提下，构建密封结构设计方法，以便实现提高密封结构性能的要求和目标。因此，本文针对民用飞机舱门密封结构进行了如下分析。

1飞机舱门密封结构影响因素分析

1.1 密封结构会受到结构刚度产生影响

针对密封结构具备的性能，对其产生的影响因素会在密封形式、铰链布置以及结构刚度等方面有集中表现。例如：在结构刚度层面，会引起密封结构发生严重变形，所以影响其中的密封性能。站在整体结构角度进行分析，门区属于关键的应力区域，大量压力荷载会在这一区域产生作用，如对机身扭矩等。一旦舱门的状态为增压，那么门框会承受相应的压力荷载作用，如果舱门没有较为理想的承重性能，便会出现结构变形问题。所以，在控制结构刚度当中，需要针对门区以及舱门结构的设计，开展一系列的刚度探究分析，对承受结构产生的变形问题进行判断，并明确具体的变形量，以便对密封性的提升给予更高的保障[1]。

1.2 密封件对舱门密封性产生的影响

密封件的有效、正确应用，会对舱门密封性产生非常关键的影响。针对密封结构的一般设计，需要对结构变形匹配、密封件具体的截面形状进行充分考量，如果没有对存在的因素进行良好的控制，产生的弊端问题会非常多。例如：使用的密封带没有较为理想的刚性，所以结构间隙会非常小，以至于舱门关闭时，时常会出现堆积以及夹带情况。此外，密封带产生的变形量并不会非常大，所以门区以及舱门发生的变形补偿，并不能将自身的作用效果发生出来。结合事实进行分析，由于密封件的种类各有不同，对密封结构产生的影响会存在一定的差异，如将截面形状当作划分依据，可以将其分为：气胎式密封带、垫条密封带以及隔膜密封件[2]。在本次探究当中，对三种密封结构进行了研究，详细分析了优势以及存在的不足：①隔膜密封。这一结构，需要针对密封件前后压差开展具体应用，利用隔膜实现强化密封性的要求。需要关注的问题是，这一方法的使用，使得隔膜密封带并不会产生非常理想的承载力，且有着非常复杂的安装过程。飞机在运行时，空气针对密封带会产生相应的破坏效果。②爪型密封。这一结构需要针对密封表面，对密封带爪型部分进行安装，以便将密封过程完成。存在的缺点便是，密封带会有非常严重的受损，特别是边缘区域极为突出，所以渗漏问题非常容易发生。③管状密封件。这一结构需要对座舱压力进行使用，以便门框以及密封带，能够实现挤压密封的目标。对于该项方式的应用，又可以将其详细划分为压密带以及挤密封。压密带对压缩量的控制给予了高度的强调，而挤密封对门框密封产生的摩擦作用给予了强调。

2飞机舱门密封结构设计建议

2.1 详细计算分析密封结构设计

针对结构开展的设计工作，需要对结构协调发生的变形问题充分考量，并对各种气动荷载作用中，舱门出现的位移变化情况进行判断。采用的分析过程为：先需要对有限元模型的构建进行考虑，以便在荷载当中直接对结构承重力表现进行模拟，具体的步骤可详细分为：①先明确舱门的具体结构参数、实际的布置形式，之后对相应的结构变形发生指数给予判断。②应用HyperWorks或Nastran等相关软件，将有限元模型的建立完成，并以此作为前提，判断舱门发生的纵向位移、门区结构出现的变形、舱门结构发生的变形以及极限荷载条件中的具体表现，这样能够对变形部位的详细情况进行获取，进而强化控制相应的变形量。③详细验证舱门结构发生的变形问题，对密封带是否将自身的补偿能力发挥出来给予分析[3]。

2.2 建立三维模型以及验证方法

建立出三維模型，从本质上来说，可以有效判断工艺可达性以及结构装配之间的协调性，以至于完成仿真模拟舱门具体的运动，使得模型的构建更加精准，能够确定容差性过程。其中需要关注的问题为，应用三维模型可以分析出装配制造当中存在的各项精度问题，仿真模型完成后，要将具体的验证方式引入其中，例如开展气密和疲劳测试，检测功能等等，以便对结构具备的协调性以及相应的高密封性给予保障。最后才可以将编制的方案在具体设计当中进行应用。

3结束语

总之，舱门密封结构设计会对飞机综合性能产生非常大的影响，是不可忽视的一项关键性因素。在具体设计时，需要对其中存在的每一项影响因素认真分析，充分考量，例如密封带、结构刚度等等。在此前提下，编制相应的控制措施，并利用正确的计算以及验证方法，对结构密封性、具备的协调性等给予保障。

参考文献

[1] 马超.组合机构在民用飞机舱门设计中的应用[J].现代工业经济和信息化，2015（8）：57-59.

[2] 王薇.浅谈民用飞机舱门密封结构的气密可靠性[J].科技致富向导，2014（17）：313.

[3] 张骥忠，雷海军，翟广阳，等.大规格民用飞机舱门硅橡胶密封带减磨性能的研究[J].有机硅材料，2019，33（1）：42-45.