Details

Introduzione
Il Banco di Collaudo Avanzato per l’Ossigeno di Supporto Vitale è un sistema di prova pneumatico ad alta precisione, conforme agli standard aerospaziali, progettato per la validazione funzionale, l’analisi delle perdite e la calibrazione dei componenti di distribuzione dell’ossigeno utilizzati nei Sistemi di Supporto Vitale (LSS) dei piloti di aeromobili.

Durante il volo ad alta quota, la vita umana dipende da un’alimentazione di ossigeno continua e correttamente regolata. Con l’aumento dell’altitudine, la densità dell’aria diminuisce rapidamente, facendo scendere la pressione parziale dell’ossigeno sotto la soglia necessaria al corretto funzionamento del cervello e del corpo. Nel giro di pochi secondi può insorgere ipossia — compromettendo la risposta cognitiva, la coordinazione muscolare e infine la coscienza. Il sistema LSS dell’aeromobile mitiga questo rischio regolando automaticamente il flusso e la pressione dell’ossigeno verso la maschera respiratoria del pilota, mantenendo un’ossigenazione sicura e costante anche durante rapide transizioni di quota o manovre ad alto fattore di carico.

Il LSS opera in un ambiente estremamente severo — sottoposto a vibrazioni, variazioni termiche, cicli di pressione e costante esposizione all’ossigeno. Ogni componente del sistema, dalle valvole ai regolatori, deve quindi soddisfare rigorosi requisiti di affidabilità e prestazioni prive di perdite. Anche una contaminazione microscopica o una lieve irregolarità di pressione può causare un guasto catastrofico al sistema di ossigeno, rappresentando un rischio diretto per la sicurezza del volo.

Riconoscendo la necessità di una verifica ripetibile a terra dei componenti del sistema di ossigeno, Neometrix Defence Ltd. ha sviluppato questo banco di collaudo LSS avanzato. Il banco riproduce l’intero comportamento pneumatico di un circuito di erogazione dell’ossigeno in volo — includendo lo stoccaggio statico ad alta pressione, la regolazione del flusso e la simulazione della respirazione a bassa pressione. Permette di testare con precisione ogni LRU (Line Replaceable Unit) della catena di alimentazione dell’ossigeno, garantendo integrità meccanica, accuratezza funzionale e stabilità a lungo termine prima dell’installazione o del rilascio post-manutenzione.

In sostanza, questo sistema funge da ultimo garante a terra della sicurezza del volo — assicurando che il sottosistema di ossigeno che protegge il pilota sia stato testato, misurato e verificato prima del decollo.

Scopo e Campo di Applicazione
Il Banco di Collaudo Avanzato per l’Ossigeno di Supporto Vitale fornisce un’unica piattaforma integrata per testare, verificare e certificare tutti i principali componenti di gestione dell’ossigeno che costituiscono il LSS di un aeromobile. Consente sia la validazione pre-installazione (prima del montaggio dei componenti sull’aeromobile) sia la ricertificazione periodica (durante i cicli di manutenzione).

Il banco è in grado di eseguire test funzionali completi sui seguenti LRU dell’ossigeno:
1. Valvola di Riempimento (P/N DKR-130) – valida la tenuta, l’ermeticità dell’ingresso e il comportamento della pressione di apertura durante il caricamento della bombola.
2. Valvola di Non Ritorno (P/N 2124A-3TT) – verifica la direzionalità del flusso di ossigeno, la pressione di apertura in avanti e la resistenza alle perdite inverse.
3. Valvola di Riduzione della Pressione (P/N 444-00389-700) – simula le condizioni di richiesta del pilota per misurare la regolazione della pressione in uscita, la stabilità sotto variazioni di portata e la precisione della valvola di sicurezza.
4. Assieme Bombola di Ossigeno & Valvola (P/N 211-6512) – controlla il tasso di perdita della bombola, la calibrazione del manometro incorporato e le prestazioni della sede della valvola durante cicli di ritenzione di pressione della durata di 48 ore.

Ogni componente rappresenta un nodo critico per la sicurezza nel circuito respiratorio del pilota.
La valvola di riempimento regola la sicurezza del caricamento, la valvola NRV impedisce la contaminazione da riflusso, la PRV garantisce una pressione di erogazione regolata, e l’insieme bombola + valvola assicura uno stoccaggio di ossigeno pulito e stabile.
Il banco di collaudo consente agli ingegneri di simulare il comportamento pneumatico reale di questi sottosistemi utilizzando ossigeno pressurizzato fino a 200 bar, depressurizzazione controllata e portate misurate fino a 600 LPM — replicando l’involucro operativo di un LSS aeronautico in quota.

Progettazione e Costruzione
Il banco è progettato come un sistema modulare, trasportabile e idoneo a qualsiasi condizione atmosferica, costruito con materiali e caratteristiche di sicurezza adeguati per un servizio continuo con ossigeno.

Struttura Meccanica
• Telaio di base realizzato in acciaio dolce (IS-2062) per resistenza e smorzamento delle vibrazioni.

• Verniciatura a polvere RAL 5005 Blu Segnale, spessore 60–80 μm, finitura resistente alla corrosione.

• Installato in un involucro esterno FRP di grado militare con schiuma interna antivibrazione per assorbire gli urti durante il trasporto.

• Layout ergonomico: tutti i manometri, i regolatori e i comandi sono posizionati su un pannello frontale per visibilità diretta e facile accessibilità.

Materiali e Compatibilità
• Tutti i componenti a contatto con l’ossigeno sono realizzati in SS-316L o acciaio inox austenitico equivalente a basso contenuto di carbonio, per resistenza alla corrosione e all’innesco.

• Raccordi e connettori sono sgrassati e puliti per servizio ossigeno secondo ASTM G93 e CGA G-4.1.

• Elementi di tenuta in PTFE o O-ring in Viton, per garantire compatibilità con ossigeno gassoso ad alta pressione.

• Nessun utilizzo di lubrificanti a base d’olio, materiali zincati o elastomeri soggetti a reazioni esotermiche in servizio ossigeno.

Punti Salienti della Costruzione
• Sistema costruito come circuito pneumatico a ciclo chiuso con percorsi indipendenti HP (alta pressione) e LP (bassa pressione).

• Include sottopannelli dedicati a filtrazione, regolazione, misurazione del flusso e interblocchi di sicurezza.

• Progettato per facilitare la manutenzione — collettori modulari con innesti rapidi che consentono una facile sostituzione delle linee di prova e degli adattatori.

Panoramica dei Sottosistemi
1. Sezione di Regolazione Alta Pressione (HP)

• Accetta ingresso di ossigeno fino a 200 bar da una bombola ad alta pressione.

• Include:

  - Regolatore HP (200 → 125 bar) con controllo a filettatura fine per pressurizzazione graduale.

  - Doppi manometri a tubo Bourdon (0–200 bar) per monitoraggio ingresso/uscita.

  - Valvola di sicurezza tarata a 126 ± 0.5 bar per prevenire sovrapressione.

• Il gruppo regolatore assicura un’alimentazione stabile e priva di pulsazioni ai circuiti e ai componenti a valle.

2. Sezione di Regolazione Bassa Pressione (LP)

• Utilizza un regolatore LP di precisione (10 → 0.05 bar) per simulare ambienti di respirazione a bassa pressione.

• Fornisce controllo fine per test regolati da portata, come la verifica dell’uscita PRV.

• Include manometri calibrati:

  - 0–15 PSI per letture di pressione ultra-bassa.

  - 0–20 bar per pressioni intermedie.

3. Sezione di Misurazione del Flusso e Distribuzione

• Dotata di indicatore di flusso trasparente (0–600 LPM) per osservazione diretta visiva e quantitativa.

• Utilizzata per tracciare curve pressione–flusso durante la caratterizzazione di regolatori e valvole.

• Dotata di valvole di isolamento e valvole a spillo per controllo dinamico durante i test.

4. Sezione Filtrazione e Sicurezza

• Integra un filtro inox da 25 micron per rimuovere particelle e umidità, mantenendo la purezza dell’ossigeno.

• Valvola di spurgo per rilascio della pressione dopo ogni ciclo di prova.

• Valvola di sfiato che consente la completa purga dei gas intrappolati, garantendo sicurezza e ripetibilità.

5. Messa a Terra ed Elettricità Statica

• Il banco include morsetti di messa a terra e tubi flessibili antistatici trecciati per prevenire scariche elettrostatiche.

• Tutti i componenti rispettano le norme di sicurezza intrinseca per ambienti di servizio ossigeno.

6. Dimensioni e Mobilità

• Ingombro approssimativo del sistema: 1100 mm (L) × 700 mm (W) × 510 mm (H).

• Peso: ~85 kg (senza fonte di gas).

• Maniglie robuste e ruote bloccabili per una facile movimentazione.

Capacità di Collaudo Funzionale
Ogni LRU è sottoposto a una sequenza completa di validazione funzionale:



Valvola di Riempimento (DKR-130)

• Pressione di ingresso variata 3.5–125 bar; verificare assenza di perdite.

• Pressione di inizio apertura confermata ≤ 8 bar (116 psi).

• Test di coerenza della tenuta sotto pressurizzazione ciclica.



Valvola di Non Ritorno (2124A-3TT)

• Apertura in avanti verificata > 0.5 psi.

• Pressione inversa mantenuta a 50, 400 e 1000 psi per 60 secondi ciascuna; nessuna perdita ammessa.

• Garantisce protezione unidirezionale contro contaminazione da riflusso.



Assieme Bombola di Ossigeno & Valvola (211-6512)

• Bombola caricata a 128 bar (1850 psi).

• Test statico di perdita per 48 ore: perdita di massa ≤ 4 g (equivalente 0.001 LPM).

• Correlazione del manometro:

  - A 100 bar → 100 ± 7.5 bar.

  - A 50 bar → 50 ± 7.5 bar.

• Conferma l’integrità della tenuta a lungo termine e l’accuratezza del manometro.

Valvola di Riduzione della Pressione (444-00389-700)
• Prestazioni del regolatore mappate in diverse condizioni di flusso:

  

    

      
Flusso (LPM)
      
Pressione di Alimentazione (bar)
      
Uscita Attesa (bar)
      
Osservazioni
    
  
  

    

      
0
      
125
      
≤ 6 (setpoint senza flusso)
      
Linea di base stabile del regolatore
    
    

      
1
      
125
      
5 ± 0.8
      
Test di regolazione fine
    
    

      
150
      
125
      
5 ± 0.8
      
Resistenza al flusso
    
    

      
1
      
14
      
≥ 3.45
      
Risposta a bassa pressione di alimentazione
    
    

      
100
      
14
      
≥ 3.45
      
Garanzia di erogazione minima
    
    

      
—
      
—
      
—
      
Test di Sicurezza – 8 +1/–0.8 · Verifica dell’attivazione della valvola di sovrapressione
    
  


• Garantisce stabilità della pressione e accuratezza del meccanismo di sicurezza in condizioni variabili di ingresso e uscita.

Procedura Operativa
1. Preparazione:

Assicurarsi che tutte le valvole di controllo siano chiuse. Collegare la fonte di ossigeno. Verificare che i manometri indichino zero pressione.



2. Pressurizzazione:

Aprire gradualmente l’ingresso e regolare il regolatore HP al valore desiderato.



3. Prove Funzionali:

Instradare l’ossigeno verso il LRU in prova utilizzando le valvole ON/OFF. Osservare le letture dei manometri e del misuratore di flusso.



4. Registrazione dei Dati:

Confrontare le prestazioni osservate con i criteri di accettazione. Registrare i risultati ai fini della certificazione.



5. Depressurizzazione:

Chiudere tutte le valvole. Sfiatare tramite la valvola di spurgo. Confermare la completa scarica della pressione.



Sicurezza, Qualità e Conformità

• Classificato come Ground Test Equipment di Tipo 4 (TTGE) secondo gli standard aerospaziali di supporto a terra.

• Prodotto in stabilimenti certificati ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001.

• I componenti per ossigeno soddisfano i requisiti ASTM G93, ISO 7291 ed EN 12021.

• Ogni manometro, misuratore di flusso e regolatore è fornito con certificato di calibrazione tracciabile ISO 17025.

• Caratteristiche di sicurezza includono:

  - Valvole di sovrapressione ridondanti sui circuiti HP e LP.

  - Collegamenti di messa a terra antiscintilla.

  - Monitoraggio della caduta di pressione prima della disconnessione.

  - Percorso di sfiato sicuro per i gas intrappolati.

• Il banco è progettato per funzionare in un intervallo di temperatura da –30 °C a +70 °C, garantendo affidabilità in condizioni climatiche variabili.



Applicazioni

• Linee di Produzione Aeronautica: per test di accettazione degli LRU del sottosistema ossigeno prima dell’installazione sull’aeromobile.

• Centri di Manutenzione, Riparazione e Revisione (MRO): per ispezioni di routine e validazioni post-manutenzione.

• Istituti di Formazione Aerospaziale: per l’istruzione e la dimostrazione al personale di manutenzione.

• Laboratori di Ricerca e Sviluppo: per la validazione progettuale di valvole, regolatori e prototipi di nuovi sistemi ossigeno.

Riepilogo Tecnico

  

    

      
Parametro
      
Specificazione
    
  
  

    

      
Fluido di Lavoro
      
Ossigeno gassoso (purezza 99,5%)
    
    

      
Gamma di Pressione d’Ingresso
      
0 – 200 bar
    
    

      
Gamma di Portata
      
0 – 600 LPM
    
    

      
Regolatore HP
      
Ingresso 200 bar → Uscita 125 bar
    
    

      
Regolatore LP
      
Ingresso 10 bar → Uscita 0.05 bar
    
    

      
Manometri
      
0–200 bar ×2, 0–20 bar, 0–15 PSI (tubo Bourdon SS316)
    
    

      
Valvole di Sicurezza
      
126 ± 0.5 bar (HP), 10 bar (LP)
    
    

      
Filtrazione
      
Filtro inox 25 µm, compatibile con servizio ossigeno
    
    

      
Materiale
      
SS316L per le parti bagnate, struttura MS IS-2062
    
    

      
Involucro
      
Scatola militare FRP, resistente agli agenti atmosferici
    
    

      
Gamma di Temperatura
      
–30 °C a +70 °C
    
    

      
Peso del Sistema
      
Circa 85 kg
    
    

      
Requisiti di Alimentazione
      
Nessuno (sistema interamente pneumatico)
    
    

      
Vita Progettuale
      
10 anni (3 anni di stoccaggio + 7 anni operativi)
    
    

      
Certificazione
      
Taratura ISO 17025 · Produzione ISO 9001 · Pulizia per servizio ossigeno
    
  


Conclusione
Il Banco di Collaudo Avanzato per l’Ossigeno di Supporto Vitale rappresenta la massima espressione dell’esperienza di Neometrix Defence Ltd. nei sistemi pneumatici aerospaziali, integrando ingegneria di precisione, progettazione di sicurezza robusta e competenza nel servizio ossigeno in un’unica soluzione versatile di collaudo.
Questo sistema garantisce che ogni valvola, regolatore e assieme di ossigeno destinato al volo sia validato in condizioni reali — per integrità di tenuta, stabilità, ripetibilità e sicurezza. Agisce come strumento di assicurazione qualità e come validatore dei sistemi di protezione del pilota, contribuendo direttamente alla sopravvivenza dell’equipaggio.

Con la sua costruzione modulare, l’architettura completamente compatibile con l’ossigeno e la conformità ai più elevati standard internazionali, il Banco di Collaudo Avanzato per l’Ossigeno di Supporto Vitale si afferma come lo strumento definitivo per il collaudo dei sistemi di ossigeno nell’aviazione moderna e nelle applicazioni di difesa.