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飞艇防火设计浅析

2020-03-25王根辉田钧

科学与信息化 2020年1期
关键词:飞艇防火

王根辉 田钧

摘 要 文章根据现行有效的适航规章AP-21-AA-2011-03R4[1]以及适用的设计标准规范要求,结合某型载人飞艇防火设计,对着火要素和主动防火设计与被动防火设计进行了阐述,提出了飞艇防火设计要求,对其他飞艇防火设计具有参考和指导意义。

关键词 飞艇;防火 ;指定火区;易燃区;非易燃区

1概述

飞艇防火基本设计思路,首先是使发生着火危险的可能性减至最小,其次是使着火后造成着火危险的严重性减至最小。因此,防火设计的重点是预防设计,而当预防设计不能完全达到防火目的时,也包括着火危险的探测设计和控制设计以及火情产生后的灭火处理。

1.1 着火三要素

燃料、火源和助燃剂是着火的三个基本要素。在正常情况下,每一要素或其中两个要素应以受控状态存在,但由于功能失常或意外事故,使某要素或组合要素脱离受控状态,使得这三个基本要素同时存在,构成了潜在的着火危险。在飞艇总体设计的最初阶段,应充分考虑着火机理,在不同区域采取相应措施,对燃料、火源和助燃剂三个基本要素进行隔离或分离,将着火危险的可能性减至最小。

1.2 主动防火设计与被动防火设计

飞艇主动防火设计指减少易燃材料着火危险,减少安装着火危险,主要通过采取以下措施实现:隔离、分离、通风、冷却、排液、电气搭接和闪电防护、坠艇或应急着陆后着火危险的预防等。主动防火的设计目的是在给定部位处不允许同时无控制地存在着火三个基本要素。飞艇被动防火设计包括火警探测和灭火系统,即着火危险的探测和控制设计以及火情产生以后的灭火处理。飞艇的不同区域,其被探测的着火危险类型和对探测系统性能的要求是不同的,因此应根据着火危险的分析,对不同区域设置不同的探测系统。被动防火设计应提供一套灭火系统,能实现对火情的检测和控制,从而在着火产生后实现灭火处理,把着火产生的损害减至最小。某飞艇以主动防火设计为主,同时配备驾驶舱和乘员舱灭火器作为辅助防火措施。

2防火区域

根据着火危险程度及特性并参考CCAR25.1181[2],将载人飞艇划分为指定火区、易燃区、非危险区。

2.1 驾驶舱

驾驶舱位于吊舱前部,乘员舱之前,为非气密舱,正常工作状态无可燃液体及蒸汽,属于为非危险区。

2.2 乘员舱

乘员舱位于驾驶舱之后,燃油箱舱之前,为非气密舱,其内布置有飞控、航电等系统线路,在正常工作状态下,所有位于乘员舱内的设备均不能成为火源,属于非危险区。

2.3 燃油箱舱

燃油箱舱位于乘员舱后部,为非气密区。主要布置有燃油箱及燃油系统管路和附件。正常使用期间,存在易燃液体或蒸汽,但无点燃源,属于易燃区。

2.4 发动机短舱

发动机短舱位于燃油箱舱两侧为非气密区。主要布置有飞艇发动机及其相关设备和管路,属于指定火区。

2.5 设备舱

设备舱位于燃油箱舱上部,为非气密区。主要布置航电、电气等系统设备,在正常情况下,所有位于设备舱的设备均不能成为点火源,属于非危险区。

3各区域防火设计要求

3.1 指定火区防火设计要求

在发动机短舱区域存在燃油流和滑油流,应采取措施尽可能降低燃或滑油及其蒸汽泄露的概率以及出现点火源的概率;采取通风、排漏等措施,避免易燃液体或蒸汽的积聚;采取隔离、分离等措施,避免易燃液体或蒸汽与点火源接触;同时还需采用防火墙、防火蒙皮、防火封条等进行包容和封严设计,禁止火焰蔓延到飞艇其他区域,指定火区的设备和零部件应满足第4.41、4.42、5.64、5.65、5.66、5.67、5.68、5.70和5.73条适航规章的要求。

3.2 易燃区防火设计要求

油箱舱内装有燃油箱、燃油管路及附件,装有大量燃油,因此应采取措施防止燃油箱舱区域出现点火源,采取通风和排漏措施,避免可能出现的易燃液体或蒸汽积聚,将油箱舱通过防火墙与发动机短舱区、乘员舱区域以及设备舱区域隔离,防止油箱舱内的燃油或燃油蒸汽蔓延至其他舱室,同时也避免其他艙内可能出现的火情蔓延至油箱舱;在油箱舱靠近油箱位置设置切断措施,当发动机舱发生火情时可及时切断燃油,防止发生更大危险。燃油箱及其管路、燃油系统的导管和接头的设计、安装应满足适航规章和相应设计标准的要求。

燃油箱及其管路、燃油系统的导管和接头的设计、安装应满足第5.10、5.15、5.17、5.19、5.20、5.21、5.22、5.25、5.26和5.29条适航规章的要求。

燃油系统及其管路、接头所在的相关区域必须采取排液、通风的设计、并满足切断措施和材料的要求,以满足4.40、5.65、1187和5.67条等可燃液体防火的相关要求。

3.3 非危险区防火设计要求

在非危险区域应采取措施防止其他区域的易燃液体或蒸汽进入非危险区,区域内的部件其材料至少是阻燃的,且在正常使用期间不应是点火源;驾驶舱、乘员舱内饰以及座椅的材料应满足相关的要求。非危险区的设计和布置需满足相关适航规章的要求。在驾驶舱和乘员舱分别设置一个手提式灭火器,用于着火时给驾驶舱或乘员舱灭火,手提式灭火器的安装位置应便于拿取,并设置标识表面手提式灭火器位置、使用方法等。非危险区防火设计应满足4.39、4.42和5.68条适航规章的要求。

4结束语

本文根据现行有效的适航规章AP-21-AA-2011-03R4以及适用的设计标准规范要求,结合某型载人飞艇防火设计,提出了飞艇防火设计要求,对其他飞艇防火设计具有参考和指导意义。

参考文献

[1] 飞艇的型号合格审定:AP-21-AA-2011-03R4[S].北京:中国标准出版社,2011.

[2] 中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准:CCAR-25-R4-2011[S].北京:中国标准出版社,2011.

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