1995年10月22日,一架机号G-BGJI的737-200Adv型飞机在试飞时遭遇意外的偏航及横滚振荡,其原因在于客舱遗撒的液体流进电子设备舱并渗入偏航阻尼耦合器。事后调查报告称:“将电子设备舱位置安排在客舱舱门、厨房以及厕所区域的下方,容易引发多种液体渗入的问题。”其中只有E1设备架位置易发生液体渗人,因其位于客舱前舱门正下方,其他支架都在后侧较远位置。
737CL在E1架上方铺了一条毡毯以起到保护作用,NG则在所有支架上装了接水盘。此后737CL也落实改装换成接水盘。同样飞机机底的排水通畅对飞机防腐起到至关重要的作用。腐蚀对飞机机体结构带来严重危害和日益增长的维修费用,而水和废液又是引起多种腐蚀和诱发设备故障极为有害的介质,因此,机体的防水和排水设计是防腐蚀工作任务中最重要的一环。这些让我们认识到机身排水的重要性。
飞机工程师们不断地寻求解决办法和措施。促使飞机上需排放水的种类有:溅落在飞机表面上的大气降水、冲洗飞机用的清洗液、飞机结构内部聚积的冷凝水、 流入的冷却空气所夹带的水气、乘员带入飞机的水、生活用水的泄露和外溅、运输货物的渗液和整体油箱中燃油中的积水等。在机身、机翼和尾翼下方有许多排水孔。它们防止废水、冷凝水或任何其它液体聚积在机身成为腐蚀或着火的危险源。
早期飞机对排水要求不高,随着一代代飞机的出现,飞机增压环境下,为了给乘客提供更舒适的座舱环境,座舱压差越来越高,对于客舱地板、厨房、登机口及机身排水和增压密封性提出了更高的要求。在那些年代各种排水理念被设计并投入应运,这反应了每个时代对机身排水需求。
对于机身排水系统有一个重要的部件即机底余水排放活门。随着对机身排水深入研究和发展,波音在1983年将舱底余水排放活门应用到新一代飞机上,并成功沿用至今。
图中展示波音飞机设计的飞机舱底排放活门发展历程,更好的排水和密封性要求促进了它的发展(增压时减少客舱空气流失,释压时及时排水减少了腐蚀)。
首先,设计机底排放活门要求考虑在机底易产生污垢环境下有效的工作,并贯穿在飞机运营全周期。它首先被引入到波音757、767、和737CL飞机上,并适用于波音其它所有机型,它也可以改装在现有运营的飞机上,当然这涉及到蒙皮结构修改。
该活门有两种功能模式:
打开状态:当飞机内部增压在1.8PSI及以下时,活门打开允许余水排出,这也是活门的主要功能。
关闭状态:当飞机增压到2.2PSI或更高时,排放活门关闭以维持客舱压力。在关闭位置对于活门的防渗漏要求很重要,因为这样可以减少客舱压力的损失,而不需要客舱额外的流入空气。
排水活门实现节省燃油体现在两种方式
1、排水活门在客舱增压时及时关闭,用以维持客舱压力要求的同时减少了来自于发动机引气的空气流入。
2、排水活门的渗漏会引起空气阻力的增加。例如在757飞机上的34个机身舱底余水排放活门。每个渗漏活门在空机运行环境下会增加额外阻力,每架飞机每年会多消耗1400加仑燃油。
安装在机身上的余水排放活门要求进行定期检查,既检查活门是否被机底污物堵塞并清洁,也要检查活门在增压密封状态下是否有渗漏。
对于飞机非增压区,普遍采用在长桁、肋和普通框等应力水平较低地方,可预留或开排水孔将余水导流到最低处,在格框最低位开孔排水的方式。
但下面几个飞机部位需要特殊说明一下:
登机门、服务门门槛也设计了排水通道,其容易被雨水,厨房服务用水遗撒,这些门槛排水孔需要保持畅通,如果堵塞会使水进入电子舱的风险。
发动机吊架干舱也设计了余水管,但发动机是热区,干舱里燃油,液压油等管路也有接头渗漏的风险,所以考虑排水的同时也考虑到了排油,并将其导向尾喷区域排出。
在潮湿水气易于积聚的区域,尽可能布置合适的通风设施,以防止湿气的汇集和凝结。例如机身增压区域的玻璃纤维隔音层铺设在机体蒙皮内侧并贯穿整个客舱。隔音层为客舱隔热隔音。隔音层有防水涂层并且它们以搭迭形式配置安装防止冷凝水渗入客舱。产生的冷凝水通过隔框余水孔流到机身底部由余水活门排出。
在厨房、卫生间区域属于湿区,地板铺设含有乙烯树脂的地垫。在乙烯树脂地垫下增加防潮隔层防止因腐蚀性液体在门口、厨房和厕所内泄露而引起的结构损坏。边角处的密封剂可确保防潮层和其相临结构有一完全密封。进口和厨房内的排水管可提供水和其他来自天气情况或泄露的液体排出机外的管道。
为了防止737驾驶舱顶部冷凝水渗漏,设计了驾驶舱滴水盘,它安装在头顶仪表面板上方的结构上来隔离该区域并确保有正确的排水。滴水盘可以去除驾驶舱天花板上的凝集水。凝集水的清除可保护电子设备不被水损坏。冷凝水积聚在排水盘的外侧并通过管道排入飞机排水系统。
但是图中通过2号活动风挡前边的排水管成了大麻烦,在737CL、NG饱受诟病,原因是排水管经常被2号活动风挡挤压,增压后出现风哨声,波音为此还发布了服务信函。