高原特殊的氣候和地理環(huán)境，造成加油裝備性能下降。本文以飛機加油車為例，從裝備整機、動力系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)、輔助動力、電氣設備、輔助器材、安全防護、人機工程等8個方面，剖析了高原環(huán)境影響加油裝備性能的機理。

高原環(huán)境對飛機加油裝備影響剖析

01.對飛機加油裝備整裝的影響

在高原特殊環(huán)境下，氣壓低導致發(fā)動機功率下降，車輛負荷能力下降，加速性能變差；由于大氣壓低，普通用輪胎在高原環(huán)境下，易發(fā)生凸起現象，導致輪胎與輪胎之間，輪胎與輪轂之間發(fā)生摩擦而破裂，造成車輛承載能力下降，如12000L加油車油罐最大裝油能力在海拔3600m時，大約為9000L，下降了約25%。

02.對加油裝備動力系統(tǒng)的影響

1）發(fā)動機功率降低

高原地區(qū)大氣壓力低、空氣密度和含氧量少，導致發(fā)動機氣缸內含氧量下降，過量空氣系數降低，造成燃燒不充分，著火延遲，后燃嚴重，燃油消耗量大，缸內積炭和廢氣有害物排放量增多，發(fā)動機的功率下降(當海拔每升高1000 m，渦輪增壓型柴油機功率降低5～7％，自然進氣柴油機功率降低8～10％，)，導致油料裝備保障能力下降，甚至柴油機過早損壞。

2）熱負荷增加

由于進氣量受空氣低密度的影響，水冷發(fā)動機冷卻風扇中冷氣流量降低，造成防凍液和冷卻水沸點下降。當海拔每升高1000 m，防凍液和冷卻水的沸點下降3～4℃，散熱能力降低，而熱負荷增高；由于冷卻風量和進氣量受空氣密度降低的影響，風冷發(fā)動機的熱負荷增加和功率降低的問題更為嚴重。

3）低溫啟動困難

高原環(huán)境造成裝備低溫啟動困難主要有三個方面：

(1)發(fā)動機低溫啟動困難。高原地區(qū)低溫缺氧、氣壓低、充氣量少，造成發(fā)動機低溫啟動時壓縮終點壓力和壓縮終點溫度下降、著火延遲期加長，啟動難度遠高于低海拔同一溫度。試驗表明，當海拔4000 m、-25℃時的啟動難度類似于低海拔地區(qū)-40℃時的啟動難度。

(2)蓄電池工作能力下降。當蓄電池容量較小，而啟動力矩較大時，蓄電池劇烈的放電，加速單位時間內活性物質大量脫落，易造成極板早期損壞和低溫下充電能力降低，而且溫度越低充電能力越差。

(3)整裝各系統(tǒng)隨動性能降低。對整裝的啟動來講，高原低溫環(huán)境使油液粘度增加，造成傳動系統(tǒng)各泵和變矩器泵輪的負荷增加。如果強行啟動，將造成發(fā)動機缸內冷態(tài)磨損加劇和蓄電池放電強度大，使用壽命大為降低，正常保養(yǎng)無法修復。

4）濾清器

高原地區(qū)空氣中含有大量的沙塵，塵粒中的氧化硅含量約占60％～80％，其硬度大，加速了發(fā)動機零件受損。相對于平原地區(qū)，高原地區(qū)的空氣濾清器作業(yè)增加了進氣阻力，造成發(fā)動機功率進一步減少，濾清效率大大降低，導致發(fā)動機的早期磨損和大修期縮短，增加了保養(yǎng)頻率和難度，縮短了空濾器使用周期。

03.對加油裝備加油作業(yè)性能影響

1）動力泵

高原地區(qū)大氣壓力低，海拔3700 m時，大氣壓力約為0.65×105 Pa，這使泵吸入管路中壓力較平原地區(qū)大為降低，飽和蒸汽壓提前出現，一旦泵吸入管路中壓力低于油品飽和蒸汽壓，將導致大量飽和蒸汽出現，泵發(fā)生振動和噪聲，產生氣蝕，嚴重的產生氣阻，破壞泵葉輪葉片，影響泵的正常運行。另外，隨著海拔高度的升高，大氣壓逐漸降低，泵的氣蝕余量降低，導致泵自吸性能下降，甚至不可用。

2）加油膠管

高原地區(qū)日照強度大，紫外線輻射強，加油膠管老化加速，使用壽命縮短，出現噴氣燃料變色問題，對油品造成污染。

3）加油控制

由于發(fā)動機功率下降、泵的性能下降，以及飛機受油油箱中的背壓導致飛機加油裝備加油流量降低。如果發(fā)動機功率足夠的條件下，自循環(huán)時管路流量能達到額定流量要求，但是在對飛機進行實際加油時，由于飛機油箱背壓作用，相同情況下最大加油流量降低30%左右。

04.對加油裝備輔助動力系統(tǒng)性能影響

輔助動力系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)。在標準負荷下，液壓系統(tǒng)對發(fā)動機產生的負荷是一個定值，但由于高原地區(qū)海拔高度增加，氣壓降低，造成液壓或氣動系統(tǒng)與發(fā)動機的匹配性能發(fā)生變化，表現為系統(tǒng)動力不足、遲緩等。另外，由于高原地區(qū)大氣壓降低，造成液壓泵的吸油高度降低，導致液壓泵的容積效率下降，影響液壓系統(tǒng)的正常工作。在風沙環(huán)境下，可能導致氣動系統(tǒng)管道堵塞；紫外線輻射強也將導致橡膠密封件變形，加速老化失效進程，造成系統(tǒng)的泄漏。高原環(huán)境造成輔助動力系統(tǒng)工作效率降低，同時增加裝備故障停機和維護時間。

05.對加油裝備電氣系統(tǒng)性能影響

由于海拔升高，空氣密度降低，空氣散熱能力減弱，當觸頭在分斷電流時，介質恢復強度降低，電弧較難熄滅，容易引起電弧重燃，因而燃弧時間延長，觸頭壽命縮短。因此，高原環(huán)境對加油裝備電氣元件絕緣強度以及外形和密封等都有所影響，表現為：電氣開關接觸不良、橡膠件老化、液晶屏顯示故障等情況，普通低壓電氣元件難以有效適應高原壞境。高原氣候干燥，靜電易產生并破壞電子芯片，高壓器件、線路端子易出現電暈、打火的現象。

06.對加油裝備輔助器材性能影響

高原地區(qū)日照時間久、紫外線強、晝夜溫差大、低溫時間長，使密封件、絕緣材料使用的耐久性、抗破損性低于平原地區(qū)的使用水平，使用壽命降低。加油裝備和加油設施表面涂層容易老化脫落，使用壽命降低，長期置于露天的設備、裝備尤其嚴重。

07.對加油裝備安全防護措施的影響

1）靜電安全

油料中靜電荷在干燥環(huán)境下更易產生，靜電的積累和隨后的放電可能造成火災事故隱患；隨著武器裝備的發(fā)展，油料保障的強度要求相應提高，加油流量也隨之加大，靜電產生也會增加，這些都將帶來靜電安全隱患。

2）油品質量

高原環(huán)境因為風沙大，油品質量受外界污染影響較大；由于管路橡膠密封件、橡膠加油軟管等受老化變質影響也導致油品污染。

08.對裝備人機工程的影響

人類在海拔3000m時的勞動強度不足低海拔時勞動強度的60％，相對于低海撥地區(qū)，人的持續(xù)性和耐久性要差。因此，在高原地區(qū)，操作人員的勞動條件和健康保護非常重要。

引用本文：岳彬，李濤，汪瀟雨. 飛機加油裝備高原環(huán)境適應性研究[J].環(huán)境技術，2020，(S1):61-65.