泄漏永远不会好。如果你在40,000英尺的飞机上飞行,他们甚至更糟糕。这就是航空航天制造商和供应商花费无数小时测试关键组件的原因。燃料系统,发动机,着陆齿轮,通风系统和其他依赖众多罐,泵,致动器,线条和配件的航空航天装置必须在装配和维护应用中进行密封性。

有时,由于Lockheed Martin Aeronautics Co.最近发现的工程师,没有准备在飞行中发生困扰。在南加州南部的测试飞行期间,在上个月下月的问题困扰着困扰的F-35联合罢工战斗机。

战士,喷射器,裁剪,直升机,卫星,火箭等飞行的东西易于多种类型的气体和液体泄漏。它们也受到不同的压力,大气压和质量标准而不是汽车,洗碗机和吸入器等地球产品。这对航空航天工程师造成了独特的挑战。

“我们正在处理黑白形式的大量乘客的安全性,”Ateq-Omicron的销售工程师Thibault de La Grandville表示。“任何事情都很顺利,你安全到达,或者他们出错,后果可能是高度悲惨的。事情很少走到这一领域的一半或一半,生命是有利的。“

虽然燃油管线和液压系统是泄漏测试的明显候选者,但对于测试驾驶舱仪器(例如高度计)也是至关重要的。如果电路泄漏,飞行员将获得错误的海拔,速度或攀登速度。

“在航空航天大会的每个阶段,一切都需要用最大的照顾检查,”De La Grandville指出。“提供可靠产品的压力非常高。在航空航天之前的安全性比任何其他行业更多。“

泄漏检测是飞机制造的重要组成部分。照片礼貌轰炸机

严格的标准

That’s why aerospace manufacturers require high levels of quality certifications with leak testing equipment, such as ISO 9001 and AS9100, in addition to safety certifications, such as UL 913. Many companies are also subject to stringent standards, such as MIL-STD-750, Method 1071, which covers hermetic seals, and IP67, which covers leaktight enclosures.

“航空航天的规格可能比其他一些行业更紧密,”俄罗斯LP销售和营销副总裁马丁布莱恩特说。“航空航天制造商需要高可追溯性,因此,泄漏测试仪和系统应该能够符合数据收集和部分识别要求,例如条形码,2D矩阵或RFID读数。”

阿尔卡特真空产品公司市场经理戴夫·莫里斯补充道:“航空航天泄漏测试与医疗行业类似,但与汽车行业相比,改变程序要慢一些。”“飞机或飞机上的系统(通常)是手动测试的。较小的部件自动化程度更高,但与汽车行业相比,批量规模相当小。”

制造商和供应商通常被视为更高的标准。它们也会受到与国际交通的随机点检查和各种繁文缛节的武器法规。

“这个行业必须坚持军事标准,该标准授权巨大的记录保留和数据保留,”ULVAC Technologies Inc.的元件销售和营销高级总监Chris Goebel说“航空航天更加苛刻,并询问更多问题我们与之合作的任何其他行业。当我们一直在努力美国航空航天局的项目时,来自联邦调查局的人们已经到了我们的门,未经宣布,检查记录。“

较小的生产卷和吞吐量速度也将航空航天与其他行业相结合。传统上,航空航天制造商以悠闲的步伐移动。在鲜明的对比度下,汽车燃料管线,散热器,制动线和其他组件通常需要在20至30秒内测试。一些一次性医疗设备必须在每2秒每隔一部分时更快地测试 - 尽可能快地测试。

“典型的医疗器械制造商每天赚取数千份,”辛辛那提测试系统公司的戈登斯开发经理“另一方面,一架直升机制造商可能一周内只能组装一辆车。为航空航天应用制造燃油泵的公司可能只会每年组装200,000;汽车供应商每天或每周建造2,000个单位。

“与汽车相比,某些部件在航空航天中可能具有较少的吞吐量需求,”搭配。“这允许更多时间进行测试,并考虑在允许的生产时间范围内使用的技术。低生产率允许有些手动干预零件,而不是完全自动化的流程。“

较小的生产量也可以提高泄漏测试挑战。“It’s unlike the automotive sector, where you are talking about thousands or millions of parts per year in volume, and leak testing systems can be afforded,” notes Kent Schien, CEO of Innoventor Inc., a design-build engineering firm that has worked on numerous aerospace leak-testing applications.

“飞机行业只有[测试]每年数百或数十个零件,”Schien指出。“航天器行业甚至更少;每年也许只有一两部分。因此,标准化很难。“

喷气式飞机发动机是许多类型泄漏的潜在来源。照片礼貌劳斯莱斯

大小事项

大多数航空航天部件比汽车和医疗组件更大,更重。泵和其他液压元件通常在较高的压力下操作,并且物理地大于用于汽车应用的装置。

这给泄漏测试带来了一些挑战。例如,很难把一个喷气发动机或起落架放在试验室中。因此,大多数测试通常发生在组装过程中,而不是最终组装过程中。

“我们的客户是泄漏检查组件,如配件和波纹管,而不是完整的系统,”Pfeiffer Vacuum Inc.的泄漏检测和仪表的产品经理Steve Blair说

“一切都是独一无二的航空航天,”搭配。“测试最难的零件是具有不规则形状和密封表面的零件,例如燃料管线和着陆齿轮。”

航空航天制造商经常更喜欢安装在推车上的测试系统以进行便携性。“他们通常将仪器带到部件,因为大小和体重限制,”介入技术发展有限公司总裁jacques hoffmann“在汽车和医疗器械应用中,将部分带到泄漏检测设备。”

“较大的部件,例如着陆齿轮和通风系统,由于其尺寸而提供挑战”,“Goebel补充说。“这需要唯一的泄漏检测方法,例如使用嗅探器探头。使用自动泄漏测试系统进行更小的,密封的电子元件是[经常]测试。“

航空航天工业采用各种泄漏检测设备和方法。“氦气和氢通常在测试大量的大量时使用,例如燃料箱,”Hoffmann说。“执行器和其他部件使用液压测试。”

测试方法的类型通常由测试测量标准决定,如流量和压力,以及要测试的部件类型。“压力衰减或真空衰减测试方法用于泄漏率为1标准立方厘米/分钟(sccm)或更高,”脾脏说。“这通常用于泵和流体设备,以及经受大气变化的无线电外壳。

“当接近高流量速率时,例如100到1,000 sccm之间的测量值,然后考虑质量流量测试,”添加塞特。“当泄漏速率低于0.5 sccm时,使用氦质谱测试方法,例如高压燃料管线和氧气系统。

“我们仍然在航空航天行业看到一些泡沫测试,”塞特指出。但是,许多制造商正在走向更敏感的方法,这些方法使用氦和氢气样品。

“痕量煤气氦气,氢气甚至六氟化族似乎在航空航天产业中比其他人更受欢迎,”布莱恩特解释道。“这是由于允许更长的测试周期时间的规格和生产量。”

根据阿尔卡特的莫里斯,“飞机燃料系统的泄漏检测可能非常棘手。坦克内的泄漏入口点往往远离飞机外部的泄漏出口点。示踪剂气体泄漏检测是通过背部追踪气体来找到和修复泄漏的最快和最可靠的方法。“

通常,航空航天部分越大,内部的复杂性越复杂。并且,压力越高,测试该部件越难。例如,机翼可能具有挑战性以加压。因为它具有不同的隔室,因此难以确保所有部件实际上以相同的速率加压。

“对于这样的部分,压力衰减几乎是不可能使用的,因为世界上没有任何乐器可以在大量泄漏上检测分钟,”Ateq-Omicron的De La Grandville解释说。“在1,000升部分上,例如,可以用压力衰减仪器检测的最小泄漏将是600 sccm。对于大型燃料储存器,该测试不可靠。在这种情况下,我们使用氢嗅探器。但是,由于部件具有大的表面,因此您必须彻底嗅到它。

“另一方面,着陆装备提供了另一个挑战,”德拉格兰维尔加剧了另一个挑战。“要测试液压部件,您必须在其工作压力下测试它们,这非常高。通过如此高的测试压力,您必须在建立测试夹具时要非常小心,以避免[爆炸和其他]事故。“

必须检查飞机燃料泵的泄漏。照片Courtesy Eaton Corp.

空间泄漏

航天器为航空航天工程师提供了更大的挑战。例如,制造空间仪表,卫星等设备的公司必须将其产品对其产品进行原型,飞行资格和飞行验证阶段。

Abbess Instruments的业务开发经理Margaret Bishop说:“在发射之前,产品必须经历类似太空的温度和真空水平,并证明不仅能在极端范围内生存,而且在之前、期间和之后都能在规格范围内运行。”“空间模拟舱是这些测试的关键。”这种定制设备模拟了发射到太空的压力,聚焦于10万英尺以上的太空真空。

Innoventor还在脱离世界泄漏测试应用程序工作。例如,它最近设计了用于波音在Decatur,AL的波音发射车辆设施的单一氦泄漏测试系统。自动化系统在Delta IV上阶段推进系统上测试110个不同的位置,其将诸如卫星的繁重有效载荷(例如卫星)进入轨道。

“我们开发了一种氦气流量检测系统,其[允许]上部推进系统部分以最大的操作压力起作用,”Schien解释说。“使用双真空系统设计和质谱仪,它可以在15至20秒内测量单个氦泄漏。”该器件将16至20小时的测试循环减少至小于1小时。

Schien指出:“随着航空领域的重型提升能力和汽车领域对技术的更高使用,泄漏测试技术正在融合。”“新的飞机系统在泄漏测试中使用了越来越多的自动化。

“例如,波音的787个计划利用比过去的任何程序更具自动化,”Schien指出。“”航空航天行业“的最终目标是一个通用系统,可以测试和回馈组件,子系统或系统的可量化数据。”一种