Details

المقدمة
إن منضدة اختبار الأكسجين للدعم الحيوي المتقدم هي نظام اختبار هوائي عالي الدقة بمستوى صناعات الطيران، تم تصميمه للتحقق الوظيفي، وتحليل التسرب، ومعايرة مكوّنات توزيع الأكسجين المستخدمة في أنظمة دعم الحياة (LSS) الخاصة بطياري الطائرات.

في رحلات الارتفاعات العالية، تعتمد حياة الإنسان على إمداد مستمر ومنظم بشكل صحيح من الأكسجين. ومع ازدياد الارتفاع، ينخفض ​​كثافة الهواء بشكل حاد، مما يؤدي إلى هبوط ضغط الأكسجين الجزئي إلى ما دون الحد المطلوب لعمل الدماغ والجسم بشكل طبيعي. خلال ثوانٍ، يمكن أن يحدث نقص الأكسجة — مما يضعف الاستجابة الإدراكية، وتنسيق العضلات، وفي النهاية يؤدي إلى فقدان الوعي. يخفف نظام دعم الحياة في الطائرة هذا الخطر من خلال ضبط معدل تدفق وضغط الأكسجين تلقائيًا لقناع تنفس الطيار، مما يضمن الحفاظ على أكسجة آمنة وثابتة حتى أثناء تغيّرات الارتفاع السريعة أو المناورات ذات قوة التحميل العالية (g).

يعمل نظام LSS في بيئة قاسية للغاية — معرضة للاهتزاز، والتغيّرات الحرارية، ودورات الضغط، والتعرّض المستمر للأكسجين. لذا يجب أن تفي كل مكوّنات النظام، من الصمامات إلى المنظمات، بمعايير عالية من الموثوقية وأداء خالٍ من التسرب. فحتى التلوث المجهري أو عدم انتظام بسيط في الضغط يمكن أن يتسبب في فشل كارثي لنظام الأكسجين، مما يشكّل خطرًا مباشرًا على سلامة الطيران.

وبناءً على الحاجة إلى التحقق الأرضي المتكرر من مكوّنات نظام الأكسجين، طوّرت شركة Neometrix Defence Ltd. هذه المنضدة المتقدمة لاختبار نظام دعم الحياة. يقوم الجهاز بمحاكاة السلوك الهوائي الكامل لدائرة توصيل الأكسجين أثناء الطيران — بما في ذلك التخزين عالي الضغط، وتنظيم التدفق، ومحاكاة التنفس منخفض الضغط. يسمح النظام بإجراء اختبارات دقيقة لكل وحدة قابلة للاستبدال (LRU) ضمن سلسلة تزويد الأكسجين، مما يضمن السلامة الميكانيكية والدقة الوظيفية والاستقرار طويل الأمد قبل التركيب أو بعد الصيانة.

وباختصار، يعمل هذا النظام كحارس نهائي على الأرض لسلامة الرحلات — ليضمن أن نظام الأكسجين الذي يحمي الطيار قد تم اختباره وقياسه والتحقق منه قبل الإقلاع.

الهدف والنطاق
توفر منضدة اختبار الأكسجين للدعم الحيوي المتقدم منصة متكاملة واحدة لاختبار والتحقق واعتماد جميع مكوّنات التعامل مع الأكسجين التي تشكل نظام دعم الحياة في الطائرة. وهي تمكّن من التحقق قبل التركيب (قبل تثبيت المكوّنات على الطائرة) وكذلك من إعادة الاعتماد الدورية (خلال دورات الصيانة).

يستطيع الجهاز تنفيذ اختبار وظيفي شامل للمكوّنات التالية من نوع LRU للأكسجين:
1. صمام التعبئة (P/N DKR-130) – يتحقق من الإحكام، ومتانة مدخل الهواء، وسلوك ضغط الفتح أثناء تعبئة الأسطوانة.
2. صمام عدم الرجوع (P/N 2124A-3TT) – يتحقق من اتجاهية تدفق الأكسجين، وضغط فتح التدفق الأمامي، ومقاومة التسرب في الاتجاه العكسي.
3. صمام تخفيض الضغط (P/N 444-00389-700) – يحاكي ظروف طلب الطيار لقياس ضغط الخرج، والاستقرار تحت معدلات تدفق مختلفة، ودقة صمام التنفيس.
4. تجميع أسطوانة وصمام الأكسجين (P/N 211-6512) – يتحقق من معدل تسرب الأسطوانة، ومعايرة مقياس الضغط المدمج، وأداء مقعد الصمام عبر دورات احتفاظ بالضغط لمدة 48 ساعة.

كل مكوّن من هذه المكوّنات يمثل نقطة سلامة حرجة في دائرة تنفس الطيار.
يحكم صمام التعبئة أمان التعبئة، ويمنع NRV تلوث الرجوع العكسي، ويضمن PRV ضغط التسليم المنظم، بينما يضمن تجميع الأسطوانة التخزين النظيف والمستقر للأكسجين.
تتيح منضدة الاختبار للمهندسين محاكاة السلوك الهوائي الحقيقي لهذه الأنظمة الفرعية باستخدام أكسجين مضغوط يصل إلى 200 بار، وإزالة ضغط متحكم بها، ومعدلات تدفق تصل إلى 600 لتر/دقيقة — مما يحاكي نطاق تشغيل نظام دعم الحياة في الطائرة على ارتفاعات عالية.

التصميم والبناء
تم تصميم المنضدة كنظام اختبار معياري، قابل للنقل، ومناسب لجميع الظروف الجوية، ومصنوع بمواد وميزات أمان مناسبة للخدمة المستمرة للأكسجين.
الإطار الميكانيكي
• هيكل قاعدة مصنوع من الفولاذ المعتدل (IS-2062) لتوفير القوة ومقاومة الاهتزاز.
• مطلي ببودرة لون RAL 5005 أزرق إشاري، بسماكة طلاء 60–80 ميكرون، مع مقاومة عالية للتآكل.
• مثبت داخل صندوق خارجي من الألياف FRP بمستوى عسكري، مع بطانة داخلية لامتصاص الاهتزاز والصدمات أثناء النقل.
• تصميم مريح: جميع المقاييس والمنظمات وعناصر التحكم موضوعة على لوحة أمامية لسهولة الوصول والرؤية المباشرة.

المواد والتوافق
• جميع المكوّنات الملامسة للأكسجين مصنوعة من SS-316L أو ما يعادلها من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي منخفض الكربون لمقاومة التآكل والاشتعال.
• يتم تنظيف التوصيلات والمحابس وإزالة الشحوم منها وفقًا لمعايير ASTM G93 وCGA G-4.1.
• عناصر الإحكام مصنوعة من PTFE أو حلقات Viton، ما يضمن التوافق مع الأكسجين الغازي عالي الضغط.
• عدم استخدام أي مواد تشحيم زيتية أو مكوّنات مطلية بالزنك أو مطاطيات قد تسبب تفاعلات حرارية في بيئات الأكسجين.

أبرز ميزات البناء
• النظام مبني كدائرة هوائية مغلقة مع مسارين مستقلين للتنظيم عالي الضغط (HP) ومنخفض الضغط (LP).
• يضم لوحات فرعية مخصصة للترشيح والتنظيم وقياس التدفق وقواطع الأمان.
• مصمم لسهولة الصيانة — مشعبات معيارية مزودة بوصلات سريعة الفك لسهولة استبدال خطوط الاختبار والموائِم.

نظرة عامة على الأنظمة الفرعية
1. قسم التنظيم عالي الضغط (HP)
• يستقبل أكسجين بضغط يصل إلى 200 بار من أسطوانة عالية الضغط.
• يشمل:
  - منظم HP (200 → 125 بار) مع تحكم بخيط دقيق لضمان الضغط التدريجي.
  - مقياسان للضغط من نوع بوردون (0–200 بار) لمراقبة الضغط الداخل والخرج.
  - صمام أمان مضبوط عند 126 ± 0.5 بار لمنع زيادة الضغط.
• يضمن تجميع المنظم إمدادًا مستقرًا وخاليًا من النبضات للدوائر والمكوّنات التالية.

2. قسم التنظيم منخفض الضغط (LP)
• يستخدم منظم LP عالي الدقة (10 → 0.05 بار) لمحاكاة بيئات التنفس منخفضة الضغط.
• يوفر تحكمًا دقيقًا للاختبارات القائمة على التدفق مثل التحقق من خرج PRV.
• يشمل مقاييس معايرة:
  - مقياس 0–15 PSI لقراءات الضغط المنخفض جدًا.
  - مقياس 0–20 بار للضغوط المتوسطة.

3. قسم قياس التدفق والتوزيع
• مجهز بمؤشر تدفق شفاف (0–600 لتر/دقيقة) للمراقبة البصرية والكمية المباشرة.
• يُستخدم لرسم منحنيات الضغط مقابل التدفق أثناء معايرة المنظمات والصمامات.
• مزوّد بصمامات عزل وصمامات إبرة للتحكم الديناميكي أثناء الاختبار.

4. قسم الترشيح والسلامة
• يدمج فلترًا من الستانلس ستيل 25 ميكرون لإزالة الجسيمات والرطوبة والحفاظ على نقاء الأكسجين.
• صمام تفريغ لتخفيف الضغط بعد كل دورة اختبار.
• صمام تنفيس يسمح بالتفريغ الكامل للغازات المحصورة لضمان السلامة وإمكانية التكرار.

5. التأريض والتحكم في الشحنة الساكنة
• تتضمن المنضدة نقاط تأريض وخراطيم مضادة للكهرباء الساكنة لمنع تفريغ الشحنة.
• جميع المكوّنات تلبي معايير السلامة الجوهرية لبيئات خدمة الأكسجين.

6. الأبعاد والتنقل
• أبعاد النظام التقريبية: 1100 مم (طول) × 700 مم (عرض) × 510 مم (ارتفاع).
• الوزن: ~85 كجم (بدون مصدر الغاز).
• مقابض قوية وعجلات قابلة للقفل لسهولة النقل.

قدرات الاختبار الوظيفي
تخضع كل وحدة LRU لسلسلة كاملة من التحقق الوظيفي:
صمام التعبئة (DKR-130)
• تغيير ضغط الدخول من 3.5–125 بار؛ التحقق من عدم وجود تسرب داخلي.
• تأكيد ضغط الفتح ≤ 8 بار (116 psi).
• اختبار ثبات الإحكام عبر دورات الضغط.

صمام عدم الرجوع (2124A-3TT)
• التحقق من الفتح الأمامي عند > 0.5 psi.
• تحمل الضغط العكسي عند 50 و400 و1000 psi لمدة 60 ثانية لكل منها؛ تسرب معدوم مطلوب.
• يضمن الحماية أحادية الاتجاه من تلوث الرجوع العكسي.

تجميع أسطوانة وصمام الأكسجين (211-6512)
• تعبئة الأسطوانة إلى 128 بار (1850 psi).
• اختبار تسرب ثابت لمدة 48 ساعة: فقدان كتلة ≤ 4 غرام (يعادل 0.001 LPM).
• معايرة مقياس الضغط:
  - عند 100 بار → 100 ± 7.5 بار.
  - عند 50 بار → 50 ± 7.5 بار.
• يؤكد سلامة الإحكام طويلة الأمد ودقة المقياس.

صمام تخفيض الضغط (444-00389-700)
• تم تتبع أداء المنظم عبر ظروف تدفق متغيرة:

  

    

      
التدفق (لتر/دقيقة)
      
ضغط التغذية (بار)
      
الخرج المتوقع (بار)
      
ملاحظات
    
  
  

    

      
0
      
125
      
≤ 6 (نقطة ضبط بدون تدفق)
      
خط أساس ثابت للمنظم
    
    

      
1
      
125
      
5 ± 0.8
      
اختبار التنظيم الدقيق
    
    

      
150
      
125
      
5 ± 0.8
      
تحمل التدفق
    
    

      
1
      
14
      
≥ 3.45
      
استجابة الضغط المنخفض
    
    

      
100
      
14
      
≥ 3.45
      
ضمان الحد الأدنى للتسليم
    
    

      
—
      
—
      
—
      
اختبار صمام التنفيس – 8 +1/–0.8 · فحص تشغيل صمام التنفيس
    
  


• يضمن استقرار الضغط ودقة آلية التنفيس تحت ظروف مختلفة للمدخل والمخرج.

إجراء التشغيل
1. التحضير:
تأكد من إغلاق جميع صمامات التحكم. صِل مصدر الأكسجين. تحقق من أن المقاييس تشير إلى ضغط صفر.

2. الضغط:
افتح المدخل تدريجيًا واضبط منظم الضغط العالي حسب نقطة الضبط المطلوبة.

3. الاختبار الوظيفي:
وجّه الأكسجين إلى وحدة LRU قيد الاختبار باستخدام صمامات ON/OFF. راقب قراءات المقاييس ومقياس التدفق.

4. تسجيل البيانات:
قارن الأداء الملحوظ بمعايير القبول. سجّل النتائج لغرض الاعتماد.

5. إزالة الضغط:
أغلق جميع الصمامات. حرّر الضغط عبر صمام التفريغ. تأكد من تفريغ الضغط بالكامل.

السلامة والجودة والامتثال
• مصنفة كمعدات اختبار أرضية من النوع 4 (TTGE) وفقًا لمعايير دعم الطيران الأرضي.
• مصنوعة في منشآت معتمدة ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001.
• مكوّنات الأكسجين مطابقة لمعايير ASTM G93 وISO 7291 وEN 12021.
• كل جهاز قياس تدفق أو منظم مزود بشهادة معايرة قابلة للتتبع (ISO 17025).
• ميزات السلامة تشمل:
  - صمامات تنفيس مزدوجة للدارات عالية ومنخفضة الضغط.
  - وصلات تأريض مانعة للشرر.
  - مراقبة هبوط الضغط قبل الفك.
  - مسار تنفيس آمن للغازات المحصورة.
• مصمم للعمل ضمن نطاق درجة حرارة من –30 °C إلى +70 °C لضمان الموثوقية عبر الظروف المناخية المختلفة.

التطبيقات
• خطوط إنتاج الطائرات: لاختبار قبول وحدات الأكسجين قبل تركيبها على الطائرة.
• مرافق الصيانة والإصلاح والعمرة (MRO): للفحص الدوري والتحقق بعد الصيانة.
• معاهد تدريب الطيران: لتدريب فنيي الصيانة والعرض التوضيحي.
• مختبرات البحث والتطوير: للتحقق من تصميم صمامات ومنظمات ومكوّنات الأكسجين من الجيل الجديد.

الملخص التقني

  

    

      
المتغير
      
المواصفة
    
  
  

    

      
وسط التشغيل
      
أكسجين غازي (نقاء 99.5%)
    
    

      
مدى ضغط الإدخال
      
0 – 200 بار
    
    

      
مدى التدفق
      
0 – 600 لتر/دقيقة
    
    

      
منظم الضغط العالي HP
      
200 بار دخول → 125 بار خروج
    
    

      
منظم الضغط المنخفض LP
      
10 بار دخول → 0.05 بار خروج
    
    

      
مقاييس الضغط
      
0–200 بار ×2، 0–20 بار، 0–15 PSI (أنبوب بوردون SS316)
    
    

      
صمامات الأمان
      
126 ± 0.5 بار (HP)، 10 بار (LP)
    
    

      
الترشيح
      
فلتر ستانلس ستيل 25 ميكرون، متوافق مع خدمة الأكسجين
    
    

      
المواد
      
SS316L للأجزاء الملامسة للغاز، هيكل MS IS-2062
    
    

      
الغلاف
      
علبة FRP عسكرية، مقاومة للطقس
    
    

      
مدى درجات الحرارة
      
–30 °C إلى +70 °C
    
    

      
وزن النظام
      
حوالي 85 كجم
    
    

      
متطلبات الطاقة
      
لا يوجد (نظام هوائي بالكامل)
    
    

      
عمر التصميم
      
10 سنوات (3 سنوات تخزين + 7 سنوات تشغيل)
    
    

      
الاعتماد
      
ISO 17025 معايرة · ISO 9001 تصنيع · تنظيف لخدمة الأكسجين
    
  


الخلاصة
تمثل منضدة اختبار الأكسجين للدعم الحيوي المتقدم خلاصة خبرة شركة Neometrix Defence Ltd. في أنظمة الهواء المضغوط للطيران، حيث تجمع بين الهندسة الدقيقة، والتصميم العالي للسلامة، والخبرة المتخصصة في خدمة الأكسجين ضمن حل اختبار واحد متعدد الاستخدامات.
يضمن هذا النظام أن كل صمام ومنظم وتجميع أكسجين مخصص للطيران قد تم التحقق منه تحت ظروف حقيقية — من حيث سلامة الإحكام، والاستقرار، وقابلية التكرار، والسلامة. وهو يعمل كأداة ضمان جودة وكمحقق لسلامة أنظمة حماية الطيار، مما يساهم مباشرة في بقاء طاقم الطائرة.

وبفضل بنيته المعيارية، وتصميمه المتوافق بالكامل مع الأكسجين، وامتثاله لأعلى المعايير الدولية، تقف منضدة اختبار الأكسجين للدعم الحيوي المتقدم كأداة نهائية لاختبار أنظمة الأكسجين في الطيران والدفاع الحديث.