王 哲

（中航工業(yè)一飛院，陜西 西安 710089）

飛機貨艙防火設計要求研究

王 哲

（中航工業(yè)一飛院，陜西 西安 710089）

從飛機貨艙總體布局、隔離、通風冷卻及排漏，不同等級貨艙防火等方面進行了全面論述，研究了貨艙結構防火設計與材料選擇、貨艙防火設施配置、滅火器、貨艙煙霧或火警探測系統(tǒng)、貨艙內系統(tǒng)布置以及貨艙防火試驗等，形成了頂層的貨艙防火設計要求。

飛機貨艙；防火；貨艙分級

火災是影響飛機安全飛行的重要原因之一，如果在操作中出現微小疏忽和失誤，就可能釀成重大火災，發(fā)生機毀人亡的惡性事故，造成重大損失。因此，預防飛機火災并積極開展防火研究十分重要。

飛機貨艙由于運輸貨物及無人監(jiān)控，因此是防火重要區(qū)域，與貨艙防火的相關要求有美國聯(lián)邦航空規(guī)章第25部（FAR25），其中涉及防火的條例主要有FAR25.851、FAR25.853和FAR25.854。特別是FAR25.853涉及多項適航試驗。自20世紀60年代以來，FAA不斷對FAR25.853進行修訂，頒布了許多修訂案，這些法規(guī)和修訂案的頒布為的是提高飛機防火安全性。目前，國內關于運輸類飛機的防火要求有：中國民用航空規(guī)章第25部《運輸類飛機適航標準》（CCAR25），HB5469-1991《民用飛機機艙內部非金屬材料燃燒試驗方法》，HB5470-1991《民用飛機艙內非金屬材料燃燒性能要求》，HB7265-1996《民用飛機貨艙襯墊火焰穿透試驗方法》，HB/Z 277-1995《飛機艙內材料適火性設計準則》等系列標準，尤其CCAR25附錄F對材料試驗要求比較全面。但這些要求比較零散，針對貨艙設計方面防火不夠系統(tǒng)、操作性較差，隨著運輸類飛機貨運技術發(fā)展，對貨艙防火設計要求更為迫切。

1 總體要求

1.1 布局

按貨艙各個區(qū)域的環(huán)境溫度要求，布置貨艙上各個系統(tǒng)及設備，以減少潛在故障下發(fā)生過熱、煙霧或著火的可能性。如果貨艙內布置的手提式滅火器，應與貨艙的容量相匹配。在貨艙內應布置獨立的煙霧探測系統(tǒng)，并在駕駛艙及貨運臺面板上設置相應的煙霧警告燈。對于設置火警、過熱及煙霧探測系統(tǒng)的區(qū)域內發(fā)生的火情，應提供相應的告警信息。

1.2 隔離

在貨艙各系統(tǒng)及結構的布局上，應對燃料、火源和助燃劑等進行隔離或分離；貨物或行李艙內必須有防火的措施；貨艙內熱源必須屏蔽和隔絕，防止引燃貨物；應對可燃材料、易燃油液及油汽、火源的區(qū)域采用分離設計，使可燃液體和點火源分離在不同區(qū)域。

1.3 通風、冷卻及排漏

在可能出現易燃油液和油汽泄露的所有艙內，應有通風措施，利用氣流來阻止易燃物、腐蝕性氣體及易爆氣體–空氣混合物在飛機艙內的聚積；在貨艙內可能存在熱源和火源的所有艙和其他區(qū)域，應設計有冷卻措施，確保在任何使用條件下都不會超過飛機內已確立的所有溫度極限，包括所安裝設備的溫度、任何附屬設備的溫度、支撐結構溫度及艙體溫度。最典型的區(qū)域包括電子電氣設備艙等；在貨艙可能出現危險的油液泄露的區(qū)域內，應設計有排漏措施，消除易燃物或腐蝕性油液的泄露物堆積，并且阻止易燃物、腐蝕性油液聚積在飛機艙內?？扇家后w滲漏排放口不應布置在雷擊區(qū)內。

1.4 不同等級貨艙防火要求

不同等級貨艙防火要求如下：

1.4.1 A級

a. 機組成員在其工作位置上能容易地發(fā)現著火現象；

b. 機組成員在飛行中容易接近艙內每個部位。

1.4.2 B級

a. 有足夠的通路使機組成員在飛行中能攜帶手提滅火器有效地到達艙內任何部位；

b. 當利用通道時，沒有危險量的煙、火焰或滅火劑進入任何有機組或旅客的艙；

c. 有經批準的、獨立的煙霧探測或火警探測器系統(tǒng)，可在駕駛員或飛行工程師工作位置處給出警告。

1.4.3 C級

a. 有經批準的、獨立的煙霧探測或火警探測器系統(tǒng)，可在駕駛員或飛行工程師工作位置處給出警告；

b. 有從駕駛艙處可操縱的、經批準的固定式滅火或抑制系統(tǒng)；

c. 有措施阻止危險量的煙、火焰或滅火劑進入任何有機組或旅客的艙；

d. 有控制艙內通風和抽風的措施，使所有滅火劑能抑制艙內任何可能的著火。

1.4.4 D 級

a. 艙內發(fā)生火情能被完全隔離而不致危及飛機或乘員的安全；

b. 有措施阻止危險量的煙、火焰或其他有毒氣體進入任何有機組成員或旅客的艙；

c. 艙內的通風和抽風受到控制，使艙內可能發(fā)生的任何火情不會蔓延至超過安全的限度；

d. 已考慮艙內的熱對附近機上關鍵零件的影響。對于容積等于或小于14m3的艙，空氣流量應不小于42 m3/h。

1.4.5 E級

a. 有經批準的、獨立的煙霧探測或火警探測器系統(tǒng)，可在駕駛員或飛行工程師工作位置處給出警告；

b. 有措施切斷進入貨艙的或貨艙內的通風氣流，這些措施的操縱器件是機組艙內的飛行機組可以接近的；

c. 有措施阻止危險量的煙、火焰或有毒氣體進入駕駛艙。

2 貨艙防火設計

2.1 貨艙結構防火設計與材料選擇

貨艙設計要考慮結構布置不易著火、防火設施的安裝與維護、檢查通道、照明安全等因素，盡量采用具有阻燃性的材料、耐火材料及防火材料，可以最大限度地減少著火險情的發(fā)生，減少著火危害。用于貨艙內的天花板、內壁板、隔板、廚房結構、結構地板的鋪面以及儲存間的材料，應是自熄的；地板的覆蓋物、紡織品（包括帷幕和罩布）、座椅墊、襯墊、有涂層織物（裝飾性和非裝飾性的）、皮革制品、托盤和廚房設備、電氣套管、隔熱和隔音層及絕緣表層、空氣導管、接頭和邊緣遮蓋物、隔熱毯、貨物覆罩和透明罩、模塑和熱成型件、空氣導管接頭和鑲邊條（裝飾用和防磨用），必須是自熄的；裝于機身任何區(qū)域的電線或電纜的絕緣層，在進行60°試驗時，應是自熄的；貨艙內應襯以鋁材或具有等效耐火能力的材料所制成的襯墊。

2.2 貨艙防火設施配置

在火情易于判明，且飛行中易接近情況下，應為每個貨艙至少設置一個手提式滅火器；如果在飛行中有足夠的通路接近貨艙，而火情不易發(fā)覺，則應為每個艙設置一套獨立的煙霧或火警探測系統(tǒng)，并為每個艙設置易于使用的手提式滅火器。在貨艙的通路打開時應防止危險量的煙霧、火焰或滅火劑進入駕駛艙。如果火情不易判明，并在飛行中又不能接近，應為每個貨艙設置單獨的煙霧或火警探測系統(tǒng)，并設置一套機內固定式滅火系統(tǒng)。如果不致危及飛機或機上人員的安全，而火情完全能被隔離控制，則不需要探測系統(tǒng)或滅火系統(tǒng)。但是應有措施防止有危險量的火焰、煙霧、有毒氣體進入駕駛艙或旅客艙。電子電氣設備應有過載保護，并有措施防止設備故障引起過熱。

(1) 對于專門用來運輸貨物的飛機應該按照下列措施進行防火：

a. 應設置單獨的煙霧或火警探測系統(tǒng)；

b. 應設置切斷流入艙內氣流的裝置，不應有危險量的煙霧、火焰或滅火劑進入飛行人員區(qū)域；

c. 艙內應襯以鋁材或等效耐火能力的材料所制成的襯墊；

(2) 任何貨艙或行李艙不得含有任何其損壞或失效會影響安全運行的電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)，除非電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)得到保護使其：

a. 不會由于艙內貨物或行李的移動而損壞；

b. 損壞或失效不會產生火情危險。

2.3 滅火器

對于手提式滅火器：每個A級或B級貨艙和每個機組人員在飛行中可以到達的E級貨艙內，必須至少布置一個易于接近取用的手提式滅火器。

甲洛洛心里難受極了，覺得自己給這一家人帶來了太多的麻煩，他趕忙把扎巴拉到身邊：扎巴，別哭，爺爺明天給你們吃糖。孩子們的眼睛一下亮起來，圍著甲洛洛：爺爺，你說的是真的？甲洛洛把身邊最小的一個孩子抱到懷里：爺爺騙你們是小牛。抱在懷里的那個孩子在甲洛洛臉上親了一口，鼻涕粘在甲洛洛臉上。登子一把拉下這孩子放在地上：你看把爺爺的衣服都弄臟了。央青趕忙把小孩拉到身邊，卷起圍腰帕，給孩子揩鼻涕。

對于固定式滅火器：每個C級貨艙的固定式滅火系統(tǒng)的安裝必須做到，使很可能進入載人艙的滅火劑不致危害乘員，滅火劑的噴射不會引起結構損傷。每個所要求的固定式滅火系統(tǒng)的容量，必須與使用該系統(tǒng)的隔離艙內很可能發(fā)生的任何火情相適應，并要考慮艙內容積及通風情況。

2.4 貨艙煙霧或火警探測系統(tǒng)

貨艙煙霧或火警探測系統(tǒng)：該探測系統(tǒng)必須在起火后1min內，向飛行機組給出目視指示；該系統(tǒng)能探測到火警時的溫度，必須遠低于使飛機結構完整性顯著降低的溫度；必須有措施使機組在飛行中能檢查每個火警探測器線路的功能；必須表明，探測系統(tǒng)在所有經批準的運行形態(tài)和條件下均為有效。

2.5 貨艙內系統(tǒng)及管路布置

貨艙內系統(tǒng)布置，任何艙內不得含有其損壞或失效將影響安全運行的任何控制、管線、設備或附件，除非其已得到適當的保護，使得： 艙內貨物的移動不會損傷這些項目，這些項目的破裂或故障不會引起著火危險。

管路布置，易燃流體導管應避開貨艙，如不能避開則所安裝的導管應設防護設施。這些防護設施不能因裝卸或移動貨物而被損壞；所有的系統(tǒng)導管布置，應有彎管或其他緩沖膨脹的措施，以避免導管斷裂；流體管路應設置支撐以消除由于振動而引起的斷裂。支撐間隔應避開共振頻率； 導管和接頭護套應耐火。可燃液體管路應與電子電氣設備及線纜保持至少25.4mm的安全距離，可燃液體管路不得用于支撐電氣線纜及設備；可燃油液管路不應經過通風冷卻氣流或強迫通風氣流入口處；可燃液體管路不應布置在機翼前緣區(qū)域，以防止迫降或鳥撞等情況下出現燃油管路泄漏；可燃液體管路不應經過人員艙，若無法避免，則管路的接頭應保持最少的數量，管接頭處應進行防護設計及排漏設計。

2.6 貨艙通風

為了防止可燃油液及可燃蒸氣的聚積，應采取通風、冷卻及排漏措施；應控制貨艙內的通風及抽風，以便有效滅火。在著火情況下切斷空氣通風可使滅火劑滯留比較長的一段時間，因此對所有貨艙，均應設置切斷通風空氣裝置；貨艙的密閉以及通風切斷應設計成在水平巡航飛行2h之后，滅火劑濃度不低于25% （相對濃度）。在飛機最大下降速率以及必要的泄漏量條件下，貨艙密封保證壓差不超過設計值。

3 貨艙防火試驗

3.1 貨艙材料試驗

a. 貨艙襯墊，B、C、D或E級貨艙地板進行45°傾斜燃燒試驗，試驗時材料在施加火焰或移開火焰時，火焰均不得燒穿材料，火焰移開后的平均續(xù)燃時間不得超過15s，平均陰燃時間不得超過10s。

b. 貨艙所用的隔熱和隔音物、保護貨物的隔熱毯和貨物防護罩，進行12s點火垂直燃燒試驗，試驗時材料必須自熄，平均燒焦長度不得超過203mm，移去火源后的平均續(xù)燃時間不得超過15s，試樣上的滴落物在跌落后續(xù)燃時間平均不得超過5s。

c. 貨艙內任何區(qū)域內的電線和電纜的絕緣層進行60°傾斜燃燒試驗，試驗時材料應是自熄的，平均燒焦長度不得超過76mm，火源移開后的平均續(xù)燃時間不得超過30s，試樣上的滴落物在跌落后續(xù)燃時間平均不得超過3s。

d. 有機玻璃的窗戶和標識、整個或部分用彈性材料制成的零件、在一個殼體內裝設一個以上儀表并帶有邊光照明的儀表組件、座椅安全帶、肩帶以及貨物和行李系留設備，包括集裝箱、普通箱、集裝板等，凡用于客艙或機組艙內者，在進行水平放置試驗時，其平均燃燒率不得超過102mm/min。

e. 貨艙的天花板和側壁的襯墊必須進行抗火焰燒穿性試驗，施加火焰后5min內，任何試樣均不得被燒穿，且在水平試樣上表面上方102mm處測得的峰值溫度不得超過203℃。

f. 如果貨艙內設置座椅，應按HB 7265-1996進行座椅墊可燃性試驗。

3.2 飛行試驗

飛行試驗主要驗證：

a. 貨艙的可達性；

b. 阻止危險量的煙霧或滅火劑進入機組艙或貨艙的程度；

c. C級貨艙內滅火劑的消散情況。

進行上述試驗時必須表明，在滅火過程中或滅火后，任何貨艙內的煙霧探測器或火警探測器不會由于任何另一貨艙內的著火而產生誤動作，除非滅火系統(tǒng)同時向每個貨艙噴射滅火劑。

4 結束語

飛機貨艙防火是一個系統(tǒng)工程，飛機防火設計首先是使發(fā)生火災危險的可能性減至最小，其次是在發(fā)生火災后使危害減至最低。需要從飛機貨艙防火設計的合理性，以及貨艙總體布局、材料耐火或防火、著火因素相互分離和隔離等方面綜合考慮，以此減少火情發(fā)生的可能性，提高飛機結構、機載設備和附件耐受火焰的能力。另外應對飛機各指定防火區(qū)進行探測和監(jiān)控，一旦發(fā)現危險信號，則采取相應的措施對告警區(qū)域進行滅火或抑制火情，從而保障飛機安全。對貨艙使用材料的防火性能和區(qū)域的防火性能，應通過試驗證明防火措施有效。通過研究提出貨艙防火設計要求，從設計之初就杜絕和減少貨艙著火發(fā)生及著火的有效發(fā)現和控制，也是一項規(guī)范設計的重要工作。

（編輯：雨晴）

V223+.2

C

1003–6660（2014）05–0013–04

10.13237/j.cnki.asq.2014.05.004

[收修訂稿日期] 2014-04-30