侯亞東

(中國飛行試驗(yàn)研究院, 西安 710089)

對(duì)于運(yùn)輸類飛機(jī),飛機(jī)貨艙著火是影響飛機(jī)飛行安全的重要因素之一。如果機(jī)組在操作中出現(xiàn)微小疏忽和失誤,就可能釀成重大火災(zāi),發(fā)生機(jī)毀人亡的惡性事故[1-2],及早探測(cè)火情可有效隆低發(fā)生重大災(zāi)難的概率。因此,各國適航條款均要求貨艙中設(shè)置煙霧探測(cè)系統(tǒng)?！睹绹?lián)邦航空條例第25部 運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》(FAR 25)和《中國民用航空規(guī)章第25部 運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》(CCAR 25)規(guī)定:除A級(jí)貨艙外,其余等級(jí)貨艙均要求安裝有經(jīng)批準(zhǔn)的、獨(dú)立的煙霧探測(cè)或火警探測(cè)器系統(tǒng),可在駕駛員或飛行工程師工作位置處給出警告。并在 25.858 條款中明確規(guī)定:如果申請(qǐng)帶有貨艙或行李艙煙霧探測(cè)或火警探測(cè)裝置的合格審定,則對(duì)于每個(gè)裝有此種裝置的貨艙或行李艙,必須滿足下列要求:該探測(cè)系統(tǒng)必須在起火后1 min內(nèi),向飛行機(jī)組給出目視指示;必須表明,探測(cè)系統(tǒng)在所有經(jīng)批準(zhǔn)的運(yùn)行形態(tài)和條件下均為有效[3-4]。同時(shí),因?yàn)轱w行狀態(tài)下煙霧探測(cè)器靈敏度、貨艙內(nèi)部氣流均不同于地面狀態(tài),各國適航條款均要求必須通過飛行試驗(yàn)驗(yàn)證探測(cè)系統(tǒng)的性能。

FAR25/CCAR25部只給出了貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求,未明確給出符合性驗(yàn)證方法;咨詢通告25-9A(advisory circular 25-9A, AC25-9A)中給出指南:應(yīng)使用燜火燃燒產(chǎn)生的少量煙霧模擬探測(cè)系統(tǒng)盡可能早地探測(cè)到著火,確保火警或煙霧探測(cè)系統(tǒng)的有效性?；诎踩缘目紤],飛行驗(yàn)證試驗(yàn)也不可能通過真實(shí)著火情況來驗(yàn)證,常用的做法是采用人工產(chǎn)生的模擬煙霧來驗(yàn)證機(jī)上煙霧探測(cè)系統(tǒng)的性能。各國適航局、飛機(jī)制造廠商等研發(fā)了多種人工煙霧模擬裝置-煙霧發(fā)生器來產(chǎn)生模擬煙霧。由于不同飛機(jī)貨艙容積、貨艙構(gòu)型、貨艙通風(fēng)構(gòu)型、煙霧探測(cè)器設(shè)計(jì)原理及構(gòu)迼、煙霧探測(cè)系統(tǒng)在機(jī)上的安裝布置位置均不相同,導(dǎo)致在貨艙煙霧探測(cè)試驗(yàn)中煙霧發(fā)生器煙霧量大小、試驗(yàn)工況、發(fā)煙設(shè)備、發(fā)煙點(diǎn)位置等影響試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素缺乏統(tǒng)一的試驗(yàn)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn),沒有明確的確定原則,因此,如何科學(xué)合理的設(shè)計(jì)煙霧探測(cè)試驗(yàn)方法是煙霧探測(cè)試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。

流體力學(xué)仿真技術(shù)的蓬勃發(fā)展為貨艙煙霧探測(cè)試驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)帶來新的途徑和手段[5-7]。目前,文獻(xiàn)[8-11]利用火災(zāi)動(dòng)態(tài)仿真FDS軟件對(duì)火源溫度、大型客杌貨艙行李著火、通風(fēng)工況、真假煙等效等方面開展了大量仿真研究但相關(guān)仿真研究較為分散、不成系統(tǒng),并沒有提出一套具體的貨艙煙霧探測(cè)試驗(yàn)方法[12-13]。

鑒于此,首先利用 FDS 軟件以某型運(yùn)輸類客/貨兩用飛機(jī)貨艙為模型進(jìn)行建模,采用煙霧數(shù)值模型進(jìn)行不同發(fā)煙位置、貨艙通風(fēng)/不通風(fēng)、不同貨艙環(huán)境壓力等條件下貨艙煙霧擴(kuò)散規(guī)律研究和煙霧探測(cè)器對(duì)煙霧的響應(yīng)研究;然后,結(jié)合前期貨艙煙霧探測(cè)試驗(yàn)工程經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)實(shí)際條件和飛機(jī)實(shí)際使用需求,提出一套完整可行的貨艙煙霧探測(cè)試驗(yàn)方法,為運(yùn)輸類飛機(jī)貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)鑒定提供技術(shù)支撐。

1 數(shù)值模型建立

1.1 貨艙幾何模型和邊界條件

某型運(yùn)輸機(jī)貨艙幾何模型如圖1所示。貨艙尺寸分別為長24.5 m、高4 m、地板寬4 m;貨艙前端分別是救生設(shè)備艙和第三機(jī)組操作艙;貨艙后端設(shè)有貨艙門;貨艙內(nèi)共布置有16個(gè)煙霧探測(cè)器,分別位于貨艙頂部(6個(gè))、貨艙底部(8個(gè))、貨艙地板下方(2個(gè));空調(diào)出風(fēng)口位于貨艙前部的左右側(cè)上(左右各一個(gè));煙霧探測(cè)器告警邏輯為:當(dāng)透光率達(dá)到96%時(shí)輸出告警。

數(shù)字和字母組合而成不同位置煙霧探測(cè)器名稱,分別代表不同位置的煙霧探測(cè)器

模擬工作環(huán)境設(shè)置為:貨艙環(huán)境初始工作溫度298 K;通風(fēng)口流量、初始溫度和初始?jí)毫Ω鶕?jù)飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)所得。

1.2 火災(zāi)煙霧數(shù)值模型及驗(yàn)證

為了更加真實(shí)模擬真實(shí)煙霧的擴(kuò)散過程,火災(zāi)煙霧數(shù)值模型采用美國聯(lián)邦航空管理局(Federal Aviation Administration,FAA)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)火源[14],其材料為林脂塊,該火源燃燒后的煙塵釋放速率、熱釋放速率、CO、CO2和固態(tài)小顆粒釋放率等參數(shù)由文獻(xiàn)[10]獲得。針對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)火源,FAA在波音B707飛機(jī)貨艙內(nèi)開展了真實(shí)火災(zāi)煙霧試驗(yàn)[15-16],借助FAA真實(shí)火災(zāi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證 FDS 火源模型。

首先,根據(jù)文獻(xiàn)[15]采用FDS 軟件,建立貨艙幾何模型:根據(jù)貨艙內(nèi)傳感器類型和位置,進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。利用FDS 中的“Burner”燃燒模型,設(shè)置火源相關(guān)參數(shù),完成火源建模。

隨后針對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行了網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn),最終將計(jì)算域劃分為296×104計(jì)算網(wǎng)格。數(shù)值仿真結(jié)果與FAA試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖2所示,給出了60、120、180 s時(shí)40個(gè)熱電偶監(jiān)測(cè)的頂棚煙霧溫度值,可以看到數(shù)值仿真結(jié)果均位于試驗(yàn)結(jié)果誤差棒范圍內(nèi),試驗(yàn)值與仿真值相差基本±5 K以內(nèi)。整體而言,仿真結(jié)果溫度變化趨勢(shì)與試驗(yàn)一致且誤差較小,仿真可以較好預(yù)測(cè)試驗(yàn)值。

圖2 火災(zāi)煙霧數(shù)值模型驗(yàn)證:溫度場(chǎng)對(duì)比Fig.2 Validation of fire smoke numerical model: temperature comparison

CO2和CO濃度的仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比情況如圖3、圖4所示。整體上看,在60、120、180 s時(shí)刻,仿真值位于FAA試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差棒內(nèi),具有良好的一致性。

FWD代表前測(cè)點(diǎn)位置;MID代表中測(cè)點(diǎn)位置;REAR代表后測(cè)點(diǎn)位置

FWD代表前測(cè)點(diǎn)位置;MID代表中測(cè)點(diǎn)位置;REAR代表后測(cè)點(diǎn)位置

光透率是表征煙霧濃度的最直接參數(shù),在數(shù)值計(jì)算中,光透率的計(jì)算公式為

(1)

式(1)中:LT為光透率,%/m;L為光程長度,m;Cg(x)為煙霧的質(zhì)量分?jǐn)?shù),kg/kg;ρ(x)為煙塵密度,kg/m3;σg為消光系數(shù),m3/kg;i為光程分段數(shù);

Δxi為每段光程長度。

仿真計(jì)算得到的煙霧探測(cè)器位置處光透率數(shù)值與FAA試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比如圖5所示。選取不同時(shí)刻90、120、180 s驗(yàn)證光透率數(shù)據(jù),可以看出仿真結(jié)果均在試驗(yàn)誤差棒范圍內(nèi)。由于SMK1～SMK3位置處于貨艙頂部,火源燃燒后期,其煙霧釋放率隨時(shí)間而逐漸下降,頂部煙霧濃度逐漸降低,故SMK1～SMK3位置處在120、180 s煙霧濃度變化不明顯,光透率值接近100%/m,不再進(jìn)行對(duì)比;SMK3～SMK5探測(cè)位置在頂棚下方豎直分布,監(jiān)測(cè)煙霧下沉情況,煙霧量在后期逐漸降低,SMK3位置120、180 s數(shù)值不再對(duì)比仿真與試驗(yàn)值。煙霧探測(cè)器光透率仿真值與試驗(yàn)數(shù)值誤差如表1所示,可以看出,光透率仿真值與試驗(yàn)數(shù)值誤差在3%以內(nèi),滿足工程計(jì)算要求。

表1 煙霧探測(cè)器光透率仿真值與試驗(yàn)數(shù)值誤差Table 1 Error between simulation value and test value of LT of smoke detectors

圖5 火災(zāi)煙霧數(shù)值模型驗(yàn)證:光透率對(duì)比Fig.5 Validation of fire smoke numerical model: LT comparison

1.3 貨艙網(wǎng)格模型建立

針對(duì)圖1中的某型運(yùn)輸機(jī)貨艙幾何模型,對(duì)貨源附近的網(wǎng)格進(jìn)行局部加密,通過網(wǎng)格質(zhì)量驗(yàn)證,最終網(wǎng)格模型共計(jì)422×104網(wǎng)格。

2 不同影響因素下貨艙煙霧擴(kuò)散特性分析

根據(jù)上述經(jīng)驗(yàn)證的火災(zāi)煙霧數(shù)值模型,對(duì)某型運(yùn)輸類飛機(jī)貨艙進(jìn)行建模,模擬不同火源位置、貨艙不同通風(fēng)量、貨艙不同環(huán)境壓力等條件下貨艙煙霧擴(kuò)散規(guī)律和煙霧探測(cè)性能,為貨艙煙霧探測(cè)試驗(yàn)方法制定提供參考。

2.1 火源位置

通過對(duì)貨艙煙霧探測(cè)器分布位置的分析,在貨艙內(nèi)部沿航向均勻布置15個(gè)模擬火源點(diǎn);所有模擬火源點(diǎn)均位于貨艙底部,沿航向共3列,每列共5個(gè),火源點(diǎn)依次編號(hào)為1～15,如圖6所示。針對(duì)所有火源點(diǎn)分別模擬在最大通風(fēng)流量條件下不同位置火源點(diǎn)起火后貨艙煙霧探測(cè)器告警時(shí)間。仿真結(jié)果如圖7所示。

圖6 貨艙模擬火源位置Fig.6 Location of simulated fire source in cargo compartment

圖7 不同模擬火源位置煙霧探測(cè)器告警時(shí)間Fig.7 Alarm time of smoke detector under different simulated fire source positions

結(jié)果表明,對(duì)于15個(gè)不同模擬火源點(diǎn),貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)在24.7～55.1 s范圍內(nèi),均滿足在著火1 min內(nèi)發(fā)出告警的要求。其中當(dāng)火源位于8位置時(shí),煙霧探測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間最長,為55.1 s;當(dāng)火源位于10位置時(shí),煙霧探測(cè)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間最短,為24.7 s。因此,火源位置8是該型飛機(jī)貨艙煙霧試驗(yàn)中要求的最嚴(yán)苛火源位置。

2.2 貨艙通風(fēng)

根據(jù)2.1節(jié)確定的火源嚴(yán)酷位置,依據(jù)實(shí)際飛行中貨艙通風(fēng)量試飛數(shù)據(jù),選取每個(gè)通風(fēng)口通風(fēng)量V分別為0、0.064 5、0.129、0.194、0.258 m3/s共5種工況條件進(jìn)行仿真模擬,分析貨艙煙霧擴(kuò)散特性和貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)告警性能。

2.2.1 不同通風(fēng)量下煙霧擴(kuò)散規(guī)律

圖8為火源中心位置XOZ平面的不同時(shí)刻5種通風(fēng)工況下煙霧質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布圖?？梢钥闯?在無通風(fēng)狀態(tài)下,煙霧由于火源的熱浮力驅(qū)動(dòng)在到達(dá)貨艙頂部后緊貼頂部運(yùn)動(dòng)并均勻向四周擴(kuò)散;在有通風(fēng)條件下,可以看到煙霧在貨艙內(nèi)分布明顯受到通風(fēng)引起的強(qiáng)制對(duì)流影響;由于貨艙通風(fēng)方向?yàn)槟婧较?通風(fēng)條件下煙霧未達(dá)到貨艙頂部前就已受到通風(fēng)氣流的影響,煙霧擴(kuò)散在Z方向上已經(jīng)偏離火源位置,向貨艙后部擴(kuò)散,尤其在V≥0.129 m3/s條件下;隨著通風(fēng)量逐漸增大,同一時(shí)刻到達(dá)頂部的煙霧濃度越小;在同一通風(fēng)量下,煙霧隨火源著火時(shí)間增長逐漸向頂部擴(kuò)散,通風(fēng)量越大擴(kuò)散到的頂部煙霧量越少。

2.2.2 不同通風(fēng)量下煙霧探測(cè)系統(tǒng)告警時(shí)間

不同通風(fēng)量下貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)最先報(bào)警的煙霧探測(cè)器位置和報(bào)警時(shí)間如表2所示。可以看出,無論通風(fēng)量大小,最先報(bào)警的煙霧探測(cè)器均為35KDING探測(cè)器;無通風(fēng)條件下,煙霧探測(cè)系統(tǒng)報(bào)警時(shí)間為51.7 s;通風(fēng)條件下煙霧探測(cè)系統(tǒng)報(bào)警時(shí)間比無通風(fēng)條件下長,最長為55.1 s。這主要是因?yàn)橥L(fēng)條件下煙霧受到氣流流動(dòng)影響,橫向擴(kuò)散顯著增強(qiáng),減緩了其縱向向上擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)。

表2 不同通風(fēng)條件下煙霧探測(cè)器告警時(shí)間Table 2 Alarm time of smoke detector under different ventilation conditions

不同位置煙霧探測(cè)器在不同通風(fēng)量下計(jì)算得到的光透率隨時(shí)間變化情況如圖9所示?？梢钥闯?無通風(fēng)條件下,120 s時(shí)光透率達(dá)到最小值75%;而通風(fēng)條件下光透率值較大,表明貨艙通風(fēng)加速了貨艙內(nèi)部氣流流動(dòng),降低了貨艙頂部的煙霧濃度;對(duì)于27KDING煙霧探測(cè)器,燃燒發(fā)生60 s時(shí)光透率才開始下降,此時(shí)煙霧才到達(dá)該處;60 s后光透率下降且通風(fēng)量越大光透率下降越慢;120 s時(shí),V=0、0.065、0.194 m3/s共3種工況,光透率均達(dá)到最低值,最低值為75%,之后光透率有緩慢升高;V=0.258 m3/s 條件下,60 s后光透率逐漸緩慢下降,直到180 s依然沒有到達(dá)最低處;對(duì)于35KDING煙霧探測(cè)器,燃燒發(fā)生30 s后光透率就開始下降,煙霧到達(dá)此處;60 s后光透率下降且通風(fēng)量越大光透率下降越慢;120 s時(shí),V=0、0.065 m3/s兩種工況,光透率均達(dá)到最低值,最低值為70%,之后光透率開始逐漸升高;V=0.129、0.194、0.258 m3/s共3種工況下,光透率在150 s左右達(dá)到最低值,最低約為82%,之后又緩慢升高;對(duì)于47KDING煙霧探測(cè)器,燃燒發(fā)生30 s后光透率就開始下降,煙霧到達(dá)此處;120 s時(shí)基本均到達(dá)最低值,最低值約為72%;120 s后,各種通風(fēng)條件下光透率開始升高,但升高幅度不大,這是由于該探測(cè)器位于貨艙通風(fēng)氣流下流使其持續(xù)有煙霧流過。

圖9 不同位置煙霧探測(cè)器光透率隨通風(fēng)量和時(shí)間變化規(guī)律Fig.9 LT as funtion of both ventilation volume and time for three smoke detectors

2.2.3 貨艙環(huán)境壓力

某型運(yùn)輸機(jī)為客貨兩用飛機(jī),考慮到運(yùn)輸乘客和貨物兩種運(yùn)輸情景,針對(duì)V=0.194 m3/s通風(fēng)條件下,選取4種不同貨艙環(huán)境壓力(101、90、80、76 kPa)條件進(jìn)行仿真模擬,分析貨艙煙霧擴(kuò)散特性和煙霧探測(cè)系統(tǒng)告警性能。

不同貨艙環(huán)境壓力條件下120 s時(shí)貨艙煙霧擴(kuò)散情況如圖10所示?？梢钥闯?貨艙壓力越低,貨艙頂部的煙霧擴(kuò)散范圍越大,有利于煙霧擴(kuò)散。同時(shí)從表3所示的不同貨艙壓力條件下煙霧探測(cè)器告警情況中也能看出,貨艙壓力越低,煙霧探測(cè)器告警越短,當(dāng)貨艙壓力為76 kPa時(shí),煙霧探測(cè)器告警用時(shí)最短,為47.0 s。

表3 不同貨艙壓力條件下煙霧探測(cè)器告警情況Table 3 Alarm time of smoke detector under different cargo compartment conditions

3 貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)方法研究

由于通過真實(shí)火源的方式考核煙霧探測(cè)系統(tǒng)功能和性能會(huì)對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生很大的安全隱患,所以在進(jìn)行貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)試飛中,采用一種煙霧發(fā)生器放置在貨艙內(nèi)特定位置產(chǎn)生模擬煙霧的方式模擬貨艙著火情況[9],進(jìn)而考核貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)功能和性能。由上述FDS仿真結(jié)果可知,通風(fēng)量大小、火源位置、貨艙壓力等因素均直接影響煙霧探測(cè)系統(tǒng)告警時(shí)間;同時(shí)由于不同飛機(jī)貨艙尺寸不同、煙霧探測(cè)器種類不同、煙霧探測(cè)器位置分布不同,由此確定的煙霧探測(cè)系統(tǒng)具體試驗(yàn)方法也不盡相同。針對(duì)某一確定機(jī)型運(yùn)輸機(jī),從以下4個(gè)方面探究貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)方法,主要包括煙霧量大小、試驗(yàn)條件、發(fā)煙設(shè)備選擇、發(fā)煙位置。

3.1 煙霧量大小

針對(duì)某確定運(yùn)輸類飛機(jī),借鑒FAA、空客公司煙霧量大小試驗(yàn)方法[17],同時(shí)根據(jù)《民用航空器貨艙和行李艙煙霧探測(cè)器最低性能要求》(HB7098—94)和《中國民用航空規(guī)章第25部 運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》CCAR 25)中的規(guī)定,認(rèn)為煙霧量大小只要滿足在發(fā)煙后30 s,煙霧可以到達(dá)任一煙霧探測(cè)器,且此處的煙霧遮光率在4%/m以上即可。因此,該型飛機(jī)的煙霧探測(cè)試驗(yàn)煙霧量大小確定原則為:選取頂部相鄰且距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)煙霧探測(cè)器,然后在貨艙底板上找到距離這兩個(gè)探測(cè)器距離相等且最遠(yuǎn)的點(diǎn),在該點(diǎn)放置煙霧發(fā)生器,在煙霧探測(cè)器處放置光密度計(jì);煙霧發(fā)生器發(fā)煙30 s后光密度計(jì)測(cè)得的遮光率達(dá)到4%/m,則認(rèn)為煙霧量合適。

3.2 試驗(yàn)工況

由某型飛機(jī)使用說明書可知,某型飛機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)或輔助動(dòng)力裝置(auxiliary power unit,APU)不工作情況下,貨艙通風(fēng)系統(tǒng)不能工作;在發(fā)動(dòng)機(jī)或APU起動(dòng)后可以開啟貨艙通風(fēng)系統(tǒng),且貨艙通風(fēng)系統(tǒng)可根據(jù)使用需求調(diào)節(jié)至“經(jīng)濟(jì)”“中間”“最大”3種不同檔位通風(fēng)量。根據(jù)上述FDS仿真結(jié)果分析,貨艙通風(fēng)量大小對(duì)貨艙內(nèi)氣流流動(dòng)有很大影響,直接影響煙霧探測(cè)系統(tǒng)的性能考核;同時(shí)為了考核飛機(jī)在正常使用條件下煙霧探測(cè)系統(tǒng)能否正常工作,煙霧探測(cè)試驗(yàn)應(yīng)在貨艙不通風(fēng)和貨艙“最大”檔位通風(fēng)量條件下驗(yàn)證煙霧探測(cè)系統(tǒng)性能。同時(shí)根據(jù)仿真結(jié)果,建議在貨艙正常大氣壓條件下開展貨艙煙霧探測(cè)試驗(yàn)。

3.3 發(fā)煙設(shè)備

根據(jù)前期調(diào)研和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),發(fā)煙設(shè)備主要分為水基發(fā)煙設(shè)備和油基發(fā)煙設(shè)備,主要區(qū)別在于發(fā)煙設(shè)備內(nèi)發(fā)煙材料不同。水基煙霧的特點(diǎn)為煙霧消散快,空中留存時(shí)間短,漂浮性差;油基煙霧相比水基煙霧,不會(huì)快速蒸發(fā),煙霧更密集,并且懸浮在空氣中的時(shí)間更長,持續(xù)約4 h不會(huì)蒸發(fā)分層。油基煙霧發(fā)生器產(chǎn)生的煙霧是靠惰性氣體(CO2、N2、He等)驅(qū)動(dòng)的,與水基煙霧不同,油基煙霧可以通過熱浮力來更真實(shí)地模擬火災(zāi)中的熱煙。因此,煙霧發(fā)生器選用國外煙霧探測(cè)器供應(yīng)商推薦購買的PS33HI煙霧發(fā)生器(發(fā)煙劑Fluid-135)。

3.4 發(fā)煙位置點(diǎn)選擇

根據(jù)上述FDS仿真結(jié)果,在火源位置8處,煙霧探測(cè)器發(fā)出告警所需時(shí)間最長且明顯長于其他發(fā)煙位置;該位置是最不利于煙霧探測(cè)系統(tǒng)告警的發(fā)煙位置,即嚴(yán)酷試驗(yàn)位置,應(yīng)作為試驗(yàn)時(shí)的發(fā)煙位置。

4 結(jié)論

首先利用FDS軟件對(duì)某型運(yùn)輸機(jī)貨艙內(nèi)煙霧擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行仿真,獲得了不同發(fā)煙位置、不同通風(fēng)量、不同貨艙壓力等條件下貨艙內(nèi)煙霧擴(kuò)散、煙霧探測(cè)器光透率、煙霧探測(cè)器報(bào)警時(shí)間的變化規(guī)律;根據(jù)仿真結(jié)果,并結(jié)合實(shí)際試驗(yàn)條件及試驗(yàn)特點(diǎn),探究貨艙煙霧探測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)方法。得出如下結(jié)論。

(1)飛機(jī)上電,防火系統(tǒng)自檢,檢查煙霧探測(cè)系統(tǒng)是否正常工作。

(2)將煙霧發(fā)生器置于貨艙底部的位置8處進(jìn)行發(fā)煙,觀察座艙內(nèi)煙霧探測(cè)系統(tǒng)能否正常發(fā)出煙霧告警并記錄煙霧探測(cè)系統(tǒng)發(fā)出告警時(shí)間。

(3)在貨艙不通風(fēng)和貨艙“最大”檔位兩種通風(fēng)條件下分別開展試驗(yàn),統(tǒng)計(jì)每次試驗(yàn)煙霧探測(cè)系統(tǒng)告警發(fā)出時(shí)間是否在1 min之內(nèi),對(duì)煙霧探測(cè)系統(tǒng)功能和性能做出評(píng)判。

(4)建議在貨艙正常大氣壓條件下開展貨艙煙霧探測(cè)試驗(yàn)。