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概要
高度生命維持用酸素試験装置は、航空機パイロット用生命維持システム（LSS）に使用される酸素供給コンポーネントの機能検証、漏れ解析、および校正を行うために設計された、高精度かつ航空宇宙グレードの空気圧試験システムです。

高高度飛行では、人命は途切れのない、適切に調整された酸素供給に依存します。高度が上昇するにつれ空気密度が急激に低下し、酸素分圧が正常な脳および身体機能に必要な閾値を下回ります。数秒以内に低酸素症が発生し、認知反応の低下、筋協調の喪失、さらには意識障害に至る可能性があります。航空機のLSSは、酸素流量と圧力を自動的に調整し、急激な高度変化や高G機動中であっても安全かつ安定した酸素供給を維持することで、この危険を防ぎます。

LSSは極めて過酷な環境下で作動します—振動、温度変化、圧力サイクル、そして継続的な酸素曝露にさらされます。そのため、システム内のすべてのコンポーネント（バルブやレギュレーターなど）は、高い信頼性と漏れのない性能基準を満たす必要があります。微細な汚染やわずかな圧力不規則性でも、酸素システムの重大な故障につながり、航空安全に直接的なリスクをもたらします。

こうした背景から、酸素システムコンポーネントの繰り返し可能で地上ベースの検証の必要性を認識し、Neometrix Defence Ltd. は本高度LSS試験装置を開発しました。本装置は、飛行中の酸素供給回路の空気圧挙動—静的高圧貯蔵、流量調整、低圧呼吸シミュレーションを含む—を完全に再現します。これにより、酸素供給チェーン内の各LRU（ライン交換ユニット）を精密に試験し、取り付け前または整備後のリリース前に、機械的完全性、機能精度、長期安定性を保証します。

本質的に、本システムは飛行安全の最終的な地上ゲートキーパーとして機能し、パイロットを保護する酸素サブシステムが離陸前に確実に試験・測定・検証されていることを保証します。

目的と適用範囲
高度生命維持用酸素試験装置は、航空機のLSSを構成する主要酸素関連コンポーネントを試験・検証・認証するための統合プラットフォームを提供します。これにより、取り付け前の事前検証および整備サイクル中の定期的な再認証が可能になります。

本装置は、以下の酸素LRUに対してエンドツーエンドの機能試験を実施できます：
1. 充填バルブ (P/N DKR-130) – シール性、入口気密性、充填時の作動圧特性を検証。
2. 逆止弁 (P/N 2124A-3TT) – 酸素流の方向性、前方作動圧、逆方向漏れ耐性を確認。
3. 減圧レギュレーター (P/N 444-00389-700) – パイロットの需要条件をシミュレーションし、出口圧制御、流量変化下での安定性、安全弁作動精度を評価。
4. 酸素シリンダー&バルブアセンブリ (P/N 211-6512) – シリンダー漏れ率、内蔵ゲージ校正、48時間圧力保持性能を確認。

各コンポーネントはパイロット呼吸回路における安全上の重要ノードです。
充填バルブは充填時の安全性を管理し、NRVは逆流による汚染を防止し、PRVは調整された供給圧を保証し、シリンダーアセンブリは清浄で安定した酸素貯蔵を確保します。
試験装置は、最大200 barの加圧酸素、制御された減圧、最大600 LPMの流量測定を用いて、航空機LSSの高度環境を再現し、これらサブシステムの実際の空気圧挙動をエンジニアが評価できるようにします。

設計と構造
試験装置は、モジュール式、可搬式、全天候型として設計され、継続的な酸素サービスに適した材料と安全機能を備えています。

機械構造
• ベースシャーシは、強度と耐振動性のために軟鋼（IS-2062）で製造されています。

• RAL 5005 シグナルブルー粉体塗装、60–80 µm の塗膜厚、耐食仕上げ。

• 軍用グレードのFRP外装ケースに収められ、内部には輸送時の衝撃吸収用防振フォームを搭載。

• 人間工学に基づく配置：すべての計器・レギュレーター・制御類は前面パネルに配置され、視認性と操作性を向上。

材料と適合性
• 酸素接触部品はすべて、低炭素のSS-316Lまたは同等のオーステナイト系ステンレス鋼製で、耐腐食性・耐発火性に優れています。

• 継手・コネクターはASTM G93およびCGA G-4.1基準に基づき酸素洗浄・脱脂処理されています。

• シール材はPTFEまたはViton Oリングを使用し、高圧酸素との互換性を確保。

• 油性潤滑剤、亜鉛メッキ材料、発熱反応を起こしやすいエラストマーは不使用。

構造上の特長
• 高圧（HP）および低圧（LP）経路を独立させた閉ループ空気圧回路として構成。

• ろ過、調整、流量測定、安全インターロック用の専用サブパネルを搭載。

• メンテナンス性を考慮した設計—モジュール式マニホールドとクイックカプラーにより試験ラインとアダプターの交換が容易。

サブシステム概要
1. 高圧（HP）調整セクション

• 最大200 barの酸素入力に対応。

• 含まれる要素：

  - HPレギュレーター（200 → 125 bar）、微調整ねじで徐々に加圧可能。

  - デュアル・ブルドン管圧力計（0–200 bar）で入口・出口を監視。

  - 安全圧力弁（126 ± 0.5 bar）で過圧を防止。

• 安定して脈動のない供給を下流回路と試験対象へ提供。

2. 低圧（LP）調整セクション

• 精密LPレギュレーター（10 → 0.05 bar）で低圧呼吸環境をシミュレーション。

• PRV出口検証など、流量制御試験の精密調整を実現。

• 校正済みゲージ：

  - 0–15 PSI（超低圧読取）

  - 0–20 bar（中圧範囲）

3. 流量測定・分配セクション

• 透明流量インジケーター（0–600 LPM）を搭載し、直接視覚的かつ定量的に流量を確認可能。

• レギュレーターやバルブ特性評価時の圧力-流量曲線作成に使用。

• 作動中の制御用にアイソレーションバルブおよびニードルバルブを装備。

4. ろ過と安全セクション

• 25ミクロンSSフィルターで異物・水分を除去し、酸素純度を維持。

• 各試験サイクル後の圧力解放用ブリードバルブ。

• ガスの完全排出を可能にするベントバルブで安全性・再現性を確保。

5. 接地および静電対策

• 接地端子および帯電防止ホースを装備し、静電気放電を防止。

• すべてのコンポーネントは酸素サービス環境の本質安全基準に適合。

6. 寸法と可搬性

• 外形寸法：約1100 mm（長）× 700 mm（幅）× 510 mm（高）。

• 重量：約85 kg（ガス源なし）。

• 堅牢なハンドルとロック付きキャスターで容易に移動可能。

機能試験能力
各LRUは完全な機能検証シーケンスを受けます：



充填バルブ（DKR-130）

• 3.5–125 barの範囲で入口圧を変化させ、漏れがないことを確認。

• 作動開始圧 ≤ 8 bar（116 psi）を確認。

• サイクル加圧下でのシール一貫性を試験。



逆止弁（2124A-3TT）

• 前方開弁圧 > 0.5 psi を確認。

• 逆圧 50 / 400 / 1000 psi を各60秒保持し、漏れゼロを確認。

• 逆流汚染防止の一方向保護を保証。



酸素シリンダー＆バルブアセンブリ（211-6512）

• シリンダーを128 bar（1850 psi）まで充填。

• 48時間の静的漏れ試験：質量減少 ≤ 4 g（0.001 LPM）。

• ゲージ相関：

  - 100 bar → 100 ± 7.5 bar

  - 50 bar → 50 ± 7.5 bar

• 長期シール性およびゲージ精度を確認。

減圧レギュレーター（444-00389-700）
• 可変流量条件におけるレギュレーター性能マッピング：

  

    

      
流量 (LPM)
      
供給圧力 (bar)
      
期待される出力圧 (bar)
      
備考
    
  
  

    

      
0
      
125
      
≤ 6（無流量セットポイント）
      
レギュレーター基準状態（安定）
    
    

      
1
      
125
      
5 ± 0.8
      
精密調整試験
    
    

      
150
      
125
      
5 ± 0.8
      
高流量耐久試験
    
    

      
1
      
14
      
≥ 3.45
      
低供給圧応答
    
    

      
100
      
14
      
≥ 3.45
      
最小供給保証
    
    

      
—
      
—
      
—
      
リリーフ試験 – 8 +1/–0.8 · リリーフバルブ作動確認
    
  


• 入口および出口条件が変動する環境下で、圧力安定性とリリーフ機構の精度を確保します。

操作手順

1. **準備**:

すべての制御バルブが閉じていることを確認し、酸素源を接続。圧力計がゼロを示していることを確認。



2. **加圧**:

入口を徐々に開き、HPレギュレーターを所定値に調整。



3. **機能試験**:

ON/OFFバルブを使用して試験対象LRUに酸素を供給。圧力計および流量計の値を確認。



4. **データ記録**:

観測結果を受け入れ基準と比較し、認証用に記録。



5. **減圧**:

すべてのバルブを閉じ、ブリードバルブで排気。完全に圧力が解放されたことを確認。



安全・品質・適合性

• 航空宇宙地上支援規格に基づくType-4地上試験装置（TTGE）に分類。

• ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001 認証施設で製造。

• 酸素コンポーネントは ASTM G93、ISO 7291、EN 12021 要件に適合。

• すべての圧力計・流量計・レギュレーターは ISO 17025 トレーサブル校正証明書付き。

• 安全機能：

　- HP および LP 回路に冗長リリーフバルブを装備。

　- 防火スパーク接地システム。

　- 分離前の圧力低下モニタリング。

　- ガス排出用フェイルセーフベント経路。

• –30 °C ～ +70 °C の環境温度に対応し、あらゆる気候条件で高い信頼性を発揮。



適用分野

• **航空機製造ライン**：LSS酸素サブシステムLRUの取り付け前受け入れ試験用。

• **MRO（整備・修理・オーバーホール）施設**：定期点検および整備後の性能検証。

• **航空宇宙訓練機関**：整備要員教育や実演用途。

• **研究開発機関**：新世代酸素バルブ、レギュレーター、システム試作品の設計検証用。

技術概要

  

    

      
パラメータ
      
仕様
    
  
  

    

      
作動媒体
      
気体酸素（純度 99.5%）
    
    

      
入力圧力範囲
      
0 – 200 bar
    
    

      
流量範囲
      
0 – 600 LPM
    
    

      
高圧（HP）レギュレーター
      
入口 200 bar → 出口 125 bar
    
    

      
低圧（LP）レギュレーター
      
入口 10 bar → 出口 0.05 bar
    
    

      
圧力計
      
0–200 bar ×2、0–20 bar、0–15 PSI（SS316 ブルドン管）
    
    

      
安全弁
      
126 ± 0.5 bar（HP）、10 bar（LP）
    
    

      
ろ過
      
25 µm ステンレスフィルター（酸素サービス対応）
    
    

      
材料
      
SS316L（濡れ部）、MS IS-2062 構造体
    
    

      
筐体
      
軍用グレードFRPボックス（耐候性）
    
    

      
動作温度範囲
      
–30 °C ～ +70 °C
    
    

      
システム重量
      
約 85 kg
    
    

      
電源要件
      
不要（完全空気圧式）
    
    

      
設計寿命
      
10 年（保管 3 年 + 運用 7 年）
    
    

      
認証
      
ISO 17025 校正 · ISO 9001 製造 · 酸素サービスクリーニング済み
    
  


結論
高度生命維持用酸素試験装置は、Neometrix Defence Ltd. が航空宇宙用空気圧システムで培ってきた経験の集大成であり、精密工学、強固な安全設計、酸素サービス専門技術を一体化した多用途試験ソリューションです。
本システムは、飛行に使用されるすべてのバルブ、レギュレーター、酸素アセンブリが、漏れ性能、安定性、再現性、安全性の観点から実運用条件下で検証されることを保証します。これは品質保証装置として、またパイロット保護システムの検証装置として機能し、乗員の生存性向上に直接貢献します。

モジュール構造、完全な酸素適合アーキテクチャ、国際規格への準拠により、高度生命維持用酸素試験装置は、現代航空および防衛用途における酸素システム試験の決定版ツールとして位置付けられます。