Details

Введение
Advanced Life Support Oxygen Test Bench — это высокоточная, аэрокосмического класса пневматическая испытательная система, предназначенная для функциональной проверки, анализа утечек и калибровки компонентов распределения кислорода, применяемых в системах жизнеобеспечения (LSS) пилотов воздушных судов.

Во время полётов на больших высотах жизнь человека зависит от непрерывной и правильно регулируемой подачи кислорода. По мере увеличения высоты плотность воздуха резко падает, вследствие чего парциальное давление кислорода опускается ниже уровня, необходимого для нормального функционирования мозга и организма. В течение нескольких секунд может развиться гипоксия — ухудшая когнитивные функции, координацию движений и, в конечном счёте, приводя к потере сознания. LSS самолёта предотвращает эту опасность, автоматически регулируя поток и давление кислорода, подаваемого в дыхательную маску пилота, поддерживая безопасную и стабильную оксигенацию даже при резких изменениях высоты или манёврах с высокими перегрузками.

LSS работает в крайне тяжёлых условиях — подвержена вибрациям, температурным изменениям, циклам давления и постоянному воздействию кислорода. Каждый компонент системы — от клапанов до регуляторов — должен соответствовать строгим требованиям надёжности и герметичности. Даже микроскопическая загрязнённость или малейшее отклонение давления может привести к катастрофическому отказу кислородной системы, создавая прямую угрозу безопасности полёта.

Осознавая необходимость воспроизводимой наземной проверки компонентов кислородных систем, компания Neometrix Defence Ltd. разработала этот Advanced LSS Test Bench. Установка воспроизводит полное пневматическое поведение бортовой системы подачи кислорода — включая хранение под высоким давлением, регулирование потока и имитацию дыхания при низком давлении. Она позволяет выполнять точные испытания каждого сменного блока (LRU) цепи подачи кислорода, обеспечивая механическую целостность, функциональную точность и долговременную стабильность до установки на самолёт или после технического обслуживания.

По сути, эта система служит финальным наземным рубежом контроля безопасности полётов — гарантируя, что подсистема подачи кислорода, защищающая пилота, была протестирована, измерена и подтверждена перед вылетом.

Назначение и Область Применения
Advanced Life Support Oxygen Test Bench предоставляет единую интегрированную платформу для тестирования, проверки и сертификации всех основных элементов кислородной системы самолёта. Он обеспечивает как предварительную верификацию перед установкой компонентов на воздушное судно, так и периодическую реквалификацию в ходе технического обслуживания.

Установка способна выполнять полномасштабные функциональные испытания следующих кислородных LRU:
1. Клапан заправки (P/N DKR-130) – проверяет герметичность, надёжность входного канала и поведение давления открытия при зарядке баллона.
2. Обратный клапан (P/N 2124A-3TT) – проверяет направленность потока кислорода, давление прямого открытия и устойчивость к утечкам в обратном направлении.
3. Редукционный клапан давления (P/N 444-00389-700) – моделирует условия спроса со стороны пилота для измерения регулирования выходного давления, стабильности при различных расходах и точности предохранительного клапана.
4. Баллон с кислородом и арматурой (P/N 211-6512) – проверяет скорость утечки баллона, калибровку встроенного манометра и работу седла клапана в течение 48-часового теста удержания давления.

Каждый компонент представляет собой критически важное звено в дыхательном контуре пилота.
Клапан заправки обеспечивает безопасность при наполнении, NRV предотвращает загрязнение обратным потоком, PRV гарантирует регулируемое давление подачи, а баллон обеспечивает чистое и стабильное хранение кислорода.
Испытательный стенд позволяет инженерам моделировать реальное пневматическое поведение этих подсистем с использованием кислорода под давлением до 200 бар, контролируемой депрессуризации и измеряемых расходных параметров до 600 LPM — воспроизводя рабочий диапазон LSS на высоте.

Конструкция и Изготовление
Стенд спроектирован как модульная, транспортабельная и всепогодная испытательная система, изготовленная из материалов и оснащённая средствами безопасности, подходящими для длительной работы с кислородом.
Механическая Конструкция
• Несущий каркас изготовлен из углеродистой стали (IS-2062) для прочности и устойчивости к вибрациям.
• Порошковое покрытие RAL 5005 Signal Blue, толщина 60–80 мкм, антикоррозийное исполнение.
• Смонтирован внутри внешнего корпуса из армированного пластика (FRP) военного класса с внутренней виброизоляционной пеной для гашения механических ударов при транспортировке.
• Эргономичная компоновка: все манометры, регуляторы и органы управления расположены на передней панели для удобства оператора.

Материалы и Совместимость
• Все компоненты, контактирующие с кислородом, изготовлены из нержавеющей стали SS-316L или аналогичной аустенитной стали с низким содержанием углерода, устойчивой к коррозии и возгоранию.
• Соединения и фитинги обезжирены и очищены для работы с кислородом по ASTM G93 и CGA G-4.1.
• Уплотнительные элементы изготовлены из PTFE или O-образных колец Viton, обеспечивающих совместимость с газообразным кислородом под высоким давлением.
• Исключено использование смазок на масляной основе, оцинкованных материалов и эластомеров, склонных к экзотермическим реакциям в кислородной среде.

Особенности Конструкции
• Система построена как замкнутый пневматический контур с независимыми линиями регулирования высокого (HP) и низкого (LP) давления.
• Включает отдельные субпанели для фильтрации, регулирования, измерения расхода и защитных блокировок.
• Спроектирована для удобства обслуживания — модульные коллекторы с быстросъёмными разъёмами позволяют легко заменять линии и адаптеры тестирования.

Обзор Подсистем
1. Секция регулирования высокого давления (HP)
• Принимает подачу кислорода до 200 бар от баллона высокого давления.
• Включает:
  - Редуктор HP (200 → 125 бар) с точной резьбовой настройкой для плавной подачи давления.
  - Два манометра с трубкой Бурдона (0–200 бар) для контроля давления на входе и выходе.
  - Предохранительный клапан, установленный на 126 ± 0.5 бар для предотвращения избыточного давления.
• Узел регулятора обеспечивает стабильную, без пульсаций подачу в последующие контуры и тестируемые элементы.

2. Секция регулирования низкого давления (LP)
• Использует высокоточный регулятор LP (10 → 0.05 бар) для моделирования условий дыхания при низком давлении.
• Обеспечивает точный контроль для тестов, требующих регулирования расхода, таких как проверка выходного давления PRV.
• Включает откалиброванные манометры:
  - 0–15 PSI для сверхнизких давлений.
  - 0–20 бар для промежуточных давлений.

3. Секция измерения и распределения расхода
• Оснащена прозрачным индикатором потока (0–600 LPM) для прямого визуального и количественного контроля.
• Используется для построения кривых «давление–расход» при испытаниях регуляторов и клапанов.
• Оснащена запорными клапанами и игольчатыми клапанами для динамического управления во время испытаний.

4. Секция фильтрации и безопасности
• Содержит 25-микронный фильтр из нержавеющей стали для удаления частиц и влаги, поддерживая чистоту кислорода.
• Сбрасывающий клапан для стравливания давления после каждого цикла испытаний.
• Вентиляционный клапан для полного удаления остаточных газов, обеспечивая безопасность и повторяемость испытаний.

5. Электрическое заземление и защита от статического заряда
• Стенд оснащён заземляющими клеммами и антистатическими шлангами для предотвращения электростатических разрядов.
• Все компоненты соответствуют требованиям внутренней безопасности для кислородных сред.

6. Габариты и Мобильность
• Примерные размеры системы: 1100 мм (Д) × 700 мм (Ш) × 510 мм (В).
• Вес: ~85 кг (без источника газа).
• Прочные ручки и фиксируемые ролики для удобства перемещения.

Функциональные Возможности Тестирования
Каждый LRU проходит полный цикл функциональной проверки:

Клапан заправки (DKR-130)
• Давление на входе варьируется от 3.5 до 125 бар; проверяется отсутствие утечек.
• Давление открытия подтверждено ≤ 8 бар (116 psi).
• Проверяется стабильность герметичности при циклической подаче давления.

Обратный клапан (2124A-3TT)
• Открытие в прямом направлении подтверждено при > 0.5 psi.
• Обратное давление удерживается на уровнях 50, 400 и 1000 psi по 60 секунд каждый; утечки недопустимы.
• Обеспечивает одностороннюю защиту от обратного загрязнения потоком.

Баллон с кислородом и арматурой (211-6512)
• Баллон заполнен до 128 бар (1850 psi).
• Статический тест утечек в течение 48 часов: потеря массы ≤ 4 г (эквивалентно 0.001 LPM).
• Корреляция показаний манометра:
  - При 100 бар → 100 ± 7.5 бар.
  - При 50 бар → 50 ± 7.5 бар.
• Подтверждает долговременную герметичность и точность манометра.

Редукционный клапан давления (444-00389-700)
• Производительность регулятора при различных условиях расхода:

  

    

      
Расход (LPM)
      
Давление подачи (бар)
      
Ожидаемое давление на выходе (бар)
      
Примечания
    
  
  

    

      
0
      
125
      
≤ 6 (уставка без расхода)
      
Базовый уровень стабильности регулятора
    
    

      
1
      
125
      
5 ± 0.8
      
Тест точной регулировки
    
    

      
150
      
125
      
5 ± 0.8
      
Тест длительной работы при расходе
    
    

      
1
      
14
      
≥ 3.45
      
Реакция при низком давлении подачи
    
    

      
100
      
14
      
≥ 3.45
      
Гарантированная минимальная подача
    
    

      
—
      
—
      
—
      
Тест клапана сброса – 8 +1/–0.8 · Проверка срабатывания предохранительного клапана
    
  


• Обеспечивает стабильность давления и точность работы предохранительного механизма при изменении входных и выходных условий.

Операционная Процедура
1. Подготовка:  
Убедитесь, что все управляющие клапаны закрыты. Подключите источник кислорода. Проверьте, чтобы манометры показывали ноль.

2. Повышение давления:  
Постепенно откройте подачу и отрегулируйте регулятор HP до требуемой уставки.

3. Функциональное тестирование:  
Направьте кислород на тестируемый LRU с помощью переключателей ВКЛ/ВЫКЛ. Наблюдайте показания манометров и расходомеров.

4. Регистрация данных:  
Сравните наблюдаемые параметры с критериями приемки. Запишите результаты для сертификации.

5. Сброс давления:  
Закройте все клапаны. Стравите давление через клапан сброса. Убедитесь в полном отсутствии остаточного давления.

Безопасность, Качество и Соответствие
• Классифицировано как испытательное наземное оборудование типа 4 (TTGE) по аэрокосмическим стандартам наземного обеспечения.  
• Производится на предприятиях, сертифицированных по ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001.  
• Кислородные компоненты соответствуют требованиям ASTM G93, ISO 7291 и EN 12021.  
• Каждый манометр, расходомер и регулятор поставляется с трассируемым сертификатом калибровки ISO 17025.  
• Комплекс мер безопасности включает:  
  - Резервные предохранительные клапаны на контурах HP и LP.  
  - Антиискровое заземление.  
  - Контроль падения давления перед отключением.  
  - Предохранительный канал для удаления остаточных газов.  
• Стенд рассчитан на диапазон температур от –30 °C до +70 °C, обеспечивая надёжность в различных климатических условиях.

Применение
• Линии производства воздушных судов: для приемочных испытаний LRU кислородных подсистем перед установкой на самолёт.  
• Центры технического обслуживания, ремонта и модернизации (MRO): для регулярной инспекции и постремонтной оценки.  
• Аэрокосмические учебные учреждения: для обучения технического персонала и демонстрации.  
• Научно-исследовательские лаборатории: для валидации новых поколений кислородных клапанов, регуляторов и прототипов систем.

Техническое Резюме

  

    

      
Параметр
      
Спецификация
    
  
  

    

      
Рабочая среда
      
Газообразный кислород (99.5% чистоты)
    
    

      
Диапазон входного давления
      
0 – 200 бар
    
    

      
Диапазон расхода
      
0 – 600 LPM
    
    

      
Регулятор HP
      
Вход 200 бар → Выход 125 бар
    
    

      
Регулятор LP
      
Вход 10 бар → Выход 0.05 бар
    
    

      
Манометры
      
0–200 бар ×2, 0–20 бар, 0–15 PSI (трубка Бурдона SS316)
    
    

      
Предохранительные клапаны
      
126 ± 0.5 бар (HP), 10 бар (LP)
    
    

      
Фильтрация
      
25 мкм фильтр из нержавеющей стали, совместимый с кислородом
    
    

      
Материал
      
SS316L для контактных частей, конструкция MS IS-2062
    
    

      
Корпус
      
Военный корпус FRP, защищённый от погодных условий
    
    

      
Температурный диапазон
      
–30 °C до +70 °C
    
    

      
Вес системы
      
Около 85 кг
    
    

      
Требования к питанию
      
Нет (полностью пневматическая система)
    
    

      
Срок службы конструкции
      
10 лет (3 года хранения + 7 лет эксплуатации)
    
    

      
Сертификация
      
Калибровка ISO 17025 · Производство ISO 9001 · Очистка для работы с кислородом
    
  


Заключение
Advanced Life Support Oxygen Test Bench представляет собой результат многолетнего опыта компании Neometrix Defence Ltd. в области аэрокосмических пневмосистем, объединяя инженерную точность, надёжные меры безопасности и глубокую экспертизу в кислородных системах в одном универсальном испытательном решении.
Система обеспечивает, что каждая клапанная группа, регулятор или кислородный модуль, предназначенный для установки на летательный аппарат, проходит проверку в условиях, близких к реальным — на герметичность, стабильность, воспроизводимость и безопасность. Она служит как инструмент обеспечения качества, так и средством верификации систем защиты пилота, напрямую способствуя повышению живучести экипажей.

Благодаря модульной конструкции, полной совместимости с кислородом и соответствию самым высоким международным стандартам, Advanced Life Support Oxygen Test Bench является ключевым инструментом для испытания кислородных систем в современной авиации и оборонной отрасли.