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飞机的密封结构的研究

摘要：密封结构广泛的存在于飞机的各个系统中，密封剂的研究是我国航空领域的薄弱环节。通过查阅资料对飞机的密封结构进行Q面的了解，对结构油箱检测内漏点、外漏点的方法进行分析，从而比较得出一种较好的检测方法——氦气检漏法。

  民用飞机的发展为人类提供了便利，而飞机结构的密封为飞行人员的生存、结构的耐久和燃油的储放提供了**。在现代飞机制造中随着技术要求的不断提高，飞机结构的密封问题也显得尤为重要。在航空系统中因密封失效造成的故障约占整机故障的40%[1]。    飞机的密封技术的概述  

 飞机的密封结构分为气体密封结构和液体密封结构具体的密封结构有：飞机舱门密封结构、飞机*缝翼密封结构、整体油箱密封结构、增压仓密封结构等，其中结构油箱属于液体密封结构。对于密封结构损伤的修理在保证其密封性的前提下，还要保证修理的强度、刚度等性能。  

 飞机结构的密封方法有很多，而不同的部位采用的方法也不同，采用液态密封胶进行涂胶密封较为普遍。在航空工业中，密封的材料主要有：硅胶密封剂、聚硫橡胶、聚胺脂等。硅胶密封剂具有耐辐射、耐高低温、W毒、无污染等性能，广泛应用于各种密封舱的密封[2]。聚硫橡胶具有良好的耐油性，主要运用于机翼和机身整体油箱的密封。聚胺脂具有良好的**低温性能，主要用于飞机窗门、座舱等元件的密封。

 飞机的密封结构维修的重要性  

 飞机的密封结构都有其严格的密封性要求，若密封结构发生严重的漏油或漏气现象将会危及飞行安全，甚至会导致飞行故障。  

 飞机是一个复杂的系统，它的零件常常数以万计，当然密封结构也相当多，如：结构油箱、飞机*缝翼密封结构、增压仓密封结构等[3]。    国内外现状  

 国外密封剂向着耐油系统方向发展主要采用氟、氟硅、氟醚橡胶、乙丙橡胶和全氟醚橡胶。外露的系统主要采用乙丙橡胶和**硅橡胶；动密封主要采用具有导热性能和低摩擦系数的橡胶；静密封主要采用具有在低温下有高度的灵活性和可压缩变形的橡胶[4]。在整体油箱上主要采用含氟密封胶和聚硫D醚密封剂。在电子设备上主要采用氟硅和**硅密封剂[5]。  

*二次世界大战时期，美国、前苏联和德国开始合成橡胶的研究并在其后30年的冷战对抗级宇航等尖端工业的发展[6]。发动机功率加大，飞机的速度提高，系统的温度增加原用的氯丁等橡胶已无法胜任高温油介质的密封。从而促使一批耐高温、多功能、**命的弹性体相继诞生[6]。  

1958年，美、苏等国开始了氟碳弹性体的研究，进口全氟醚密封件，在近30年的研究路上，含氟弹性体取的了飞跃性的发展[7]。在此期间研制出了普通氟橡胶、氟醚橡胶、全氟醚橡胶、**硅橡胶等。  

 目前我国航空密封剂和橡胶的发展与国外还有一定的差距。50年代研制的部分材料任在部分飞机上使用，因此密封剂的发展应重点加强硅、氟硅、全氟醚等方面的研究。此外国内应加强功能型特种橡胶和密封剂基础研究和材料研制。    

 当然我国经过几十年的发展，在密封材料及制品方面也取得了巨大的进步。我国自主开发研制的高性能密封材料，已在航空、**、兵Q等多个方面的到了广泛的应用。我国的静密封材料及制品的生产已经达到了很高的水平，为航空**提供了技术**，也为民用车辆提供了便利。我相信，再经过十几年的发展，我国的密封材料水平肯定会取得更加优异的成绩，甚至**过一些发达国家。

压缩机轴端新型机械密封

(1)油膜螺旋槽动压密封[24-26]：这种型式密封主要包括下游泵送和上游泵送两大类，前者技术已经非常成熟，可以与包括浮环密封等其他[综述 图片]轴封组合，密封面线速度可达到120m/s，内泄漏量接近于零，该密封系统在国内工业用高速压缩机上实现了长周期、微泄漏、微磨

损，其性能全面**过进口的机械密封产品，经济和社会效益十分显著；后者技术尚待完善，主要是端面Z佳几何参数的设计和内泄漏量大小的控制（确保端面润滑并防止结焦）。

(2)干气密封（DGS）：压缩机用干气密封在基本结构上与泵用干气密封类似，但是也有根本区别。在选择单向螺旋槽和双向螺旋槽时，应综合考虑压缩机的转子两端具体情况，深圳全氟醚密封，端面气体成膜能力、气膜刚度和承载能力，全氟醚密封件，压缩机反向运行可能性等。由于使用干气密封的

压缩机完全不需要复杂的封油系统，从而显著地减少了大型压缩机的运行和维护费用，因此目前正取代其他密封形式而成为石化、冶金等行业高参数压缩机轴封的主流。

1.2.3表面强化[27-29]

表面新型物理（含机械）、化学处理方法的涌现，使机械密封端面的表面强化获得新生，如表面喷涂类金刚[综述 图片 论坛]石（diamond-likecarbon-DLC）膜等。研究表明，DLC膜是一种新型的硬质润滑功能薄膜材料，其应用的主要缺点在于制备过程中产生的较大内应力使膜基结合较差，膜厚受到限制，在油润滑下不能体现出*特的润滑性能，严重影响了薄膜的实用化。DLC多层膜（multiplayer）、纳米复合膜（nanoscalecomposite）、制备膜基缓冲层（bufferlayer）、梯度膜（compositegraded）以及掺入金属粒子（Me-DLC）是常用的减少内应力、改善膜基结合的方法。其中，Me-DLC膜不仅在缓解薄膜应力方面具有良好的效果，不同的金属粒子及制备工艺手段还显著改变着薄膜的力学、摩擦磨损以及各种物理化学性能，在不同领域展现了广泛的应用前景。

另外，对滑动性能和耐久性有强烈要求的O形圈密封环，近年来也开始采用DLC。用于橡胶的DLC与用于金属和陶瓷材料的DLC相比，FFKM全氟醚密封圈，对柔软性的要求高。

因此，对于橡胶、树脂用的DLC，力求能嵌藏裂纹和褶皱、吸收伸缩，以便迎合基底的伸缩[30]。