现代飞机防火系统概述(ppt 97页).ppt

防火系统 摄氏度 华氏度 32 5 9 防火系统概述火警探测系统灭火系统灭火剂和灭火装置的维护 本章主要介绍 1 防火系统的功用2 防火系统的组成 防火系统概述 一 功用 无论飞机是在空中 还是在地面 着火都是对飞机最危险的威胁之一 安装防火系统对飞机可能的火区进行防护 二 组成 防火系统由两大部分组成 火警探测 发动机和APU火警探测系统货舱火警和烟雾探测系统盥洗室烟雾探测系统轮舱过热探测系统供气管道过热探测系统灭火实施 发动机灭火APU灭火货舱灭火手提灭火器灭火 图7 1典型飞机防火系统 火警探测系统的功用和要求火警探测系统的组成飞机上常用的火警传感器的类型飞机上常用的火警传感器的工作原理典型飞机发动机过热和火警探测系统典型飞机APU火警探测系统火警探测系统的维护 火警探测系统 火警探测方法 过热探测器温升速率探测器火焰探测器烟雾探测器辐射敏感探测器一氧化碳探测器光束探测器空勤人员或乘客的观察 一 火警探测系统的功用和要求 1 功用 探测所在区域的火警并指示相应的位置 并由火警信号装置发出警告信号 2 要求 必须能快速探测其所在区域的火警和过热情况 并指示相应的位置以便采取正确的防范措施 火警探测系统的功用和要求 系统不应发出错误的警报 迅速显示着火信号和准确的着火位置 准确指示火的熄灭和火的重燃 飞机驾驶舱中有探测系统的电气试验设备 探测器在运行或运输中不易损坏 探测器重量轻并易于安装 探测器的电路直接由飞机电源系统控制 无火警指示时 所需的电流最小 探测系统能指出着火部位 并有警告系统 每台发动机都有单独的探测系统 二 火警探测系统的组成 火警传感器 将表征火警条件的物理量转换为另一种类型的可测的物理量 火警控制盒 监控火警传感器的参数变化 输出一个表示火警存在的信号 火警信号装置 指示火警的发生 三 飞机上常用的火警传感器的类型 电阻型火警传感器电容型火警传感器气体型火警探测器双金属片式火警探测器热电偶式火警探测器热敏电门式火警探测器光电式烟雾探测器 三 飞机上常用的火警传感器的类型 这些常用的火警传感器通常分为两种类型 单元型火警传感器 用于最有可能受到火警影响的部位 常见的有 热电偶式火警传感器连续型火警传感器 用于分布尽可能覆盖整个防火区域 常见的有 电阻型火警传感器电容型火警传感器气体型火警探测器 四 常用火警传感器的工作原理 1 热电偶式火警探测系统 A 电路组成 火警探测器电路警告电路试验电路 图7 5热电偶式火警探测系统 1 热电偶式火警探测系统 原理 利用传感器 热电偶 将周围介质温度的变化转变为相应大小的热电动势 输出控制信号使系统工作 1 热电偶式火警探测系统 C 注意 热电偶只能感受由于火焰引起的温升速率 而输出相应的热电势 当温度正常地 缓慢地升高时 热电偶不会产生热电势 无警告 2 热敏电门式火警探测系统 A 组成 热敏电门又称热控开关 热敏开关式火警探测器一般由一个双金属热敏开关构成 图7 4热敏电门式火警探测系统 2 热敏电门式火警探测系统 B 工作原理 系统由一个或多个指示灯和用来控制这些灯的热敏开关构成 热敏开关靠热敏元件在一定温度下接通电路 当温度升高到超过规定值 该段热敏开关闭合 接通警告灯的电路 指示火警 过热状态 3 双金属片式火警探测系统 A 组成 其传感器为一种热继电器 用以探测环路超温或火焰引起的高温条件 B 工作原理 双金属片在温度变化时产生变形 使触点动作 输出信号 3 双金属片式火警探测系统 缺点 易失去弹性 输出假信号 着火时 需周围温度达到一定值时才能报警 火灾已扑灭后 需等待冷却时间 才能断开警告信号 感温器周围的机件温度升高时 虽未着火 但也会发出假信号 4 电阻感温线式火警探测系统 A 结构 其传感器采用一根或两根导线嵌在INCONEL 因康镍 合金管中 两者之间充填半导体材料做成的连续的陶瓷圈 感温线外层合金管与其保护管套连并接地 内导线与火警控制盒连接 4 电阻感温线式火警探测系统 B 工作原理 陶瓷芯的电阻值随温度而改变 当出现着火 过热 温度达到相应的警告温度时 警告系统工作 4 电阻感温线式火警探测系统 火警试验 进行火警试验时 模拟感温线电阻值减小的情况 人为地将感温线的电阻值减小到相当于 火警 状态 5 电容感温线式火警探测系统 A 组成 火警线有一根不锈钢外管 管内装有中心电极 用温度敏感的充填材料使中心电极与外管内壁隔绝 5 电容感温线式火警探测系统 B 工作原理 敏感元件在受热时有接受和储存充电电荷的能力 因此 火警线具有与温度成比例的电容 即火警感温线环是电容性的 其电容值随周围温度的升高而增大 当火警感温线环受热到某一温度时 电容达到某一数值 使警告电路接通 5 电容感温线式火警探测系统 优点 当元件接地或导线短路时 不会产生错误的火警信号 气体感温线式火警探测系统 组成 感应管和反应器感应管是一个不锈钢的壳体 内部包含有感温装置 不锈钢直径为1 6MM 长度用户自定 最长为12M 气体感温线式火警探测系统 工作原理 平均过热 局部过热 火警 过热探测器 6 烟雾探测系统 A 功用 用于飞机的盥洗室 货舱 行李舱和设备舱等 探测是否有着火征兆的烟雾存在 根据烟雾的浓度改变其输出的电信号 6 烟雾探测系统 B 分类 根据不同的探测原理 烟雾探测系统的传感器分为 光电式烟雾传感器 利用烟雾对光线的吸收和反射的原理 离子型烟雾传感器 利用烟雾的存在改变了空间的电离状态的原理 半导体型烟雾传感器 利用烟雾的存在改变了非化学配比的原理 6 烟雾探测系统 C 举例1 CO烟雾探测器 探测CO气体的浓度 用于驾驶舱 客舱的火警报警 D 举例2 光电式烟雾探测系统组成 包括一个光电管 一个信标投射灯 一个试验灯和一个光收集器 它们均装在一个密封器里 图7 7光电式烟雾探测器 6 烟雾探测系统 D 举例2 光电式烟雾探测器 原理 当空气中累积到一定烟雾时 引起光电管电阻减小 提供足够的电流信号给烟雾探测器的放大器 经放大后 使警告灯亮 警铃响 五 典型飞机发动机过热和火警探测系统 B737 功用及组成 A 功用 用以感受发动机区的高温 B 组成 发动机火警探测系统采用双环路 每个环路装有四个火警探测器元件 每台发动机共装有四个火警探测器组件 两个环路之间采用支撑管连接 图7 AB737飞机发动机火警探测组件 1 功用及组成 C 火警探测器元件的组成 1个故障压力电门 1个过热压力电门1个火警压力电门电阻器不锈钢充气管接线柱等 2 过热探测 当发动机风扇机匣探测到350 或高压涡轮机匣探测到650 时 火警探测器元件中的充气管内的气体压力增大 使过热压力电门闭合 接通相应的过热警告电路 发出过热警告时 P7板主告诫灯亮 过热 探测系统信号牌亮 P8板发动机过热灯亮 灭火手柄开锁 图7 B发动机和APU火警控制面板 P8板 图7 C典型飞机火警探测系统 3 火警探测 当发动机风扇机匣探测到530 或高压涡轮机匣探测到850 时 火警探测器元件中的充气管内的气体压力进一步增大 使火警压力电门闭合 接通相应的火警警告电路 发出火警警告时 P7板主火警警告灯亮 P8板灭火手柄火警灯亮 灭火手柄开锁 警铃响 另外 过热条件时的全部指示照常 图7 D发动机火警探测控制 4 故障探测 A 探测管路泄漏 当探测管路出现泄漏时 火警探测器元件中的故障压力电门断开 出现断路 使得发动机和APU火警探测控制组件上相应的区域故障灯亮 4 故障探测 B 探测环路短路 当某探测环路存在短路故障时 环路电阻减小为0 使得发动机和APU火警探测控制组件上相应的区域故障灯亮 图7 E发动机和APU火警探测组件 4 故障探测 注意 P8板故障灯亮的条件 若选择双环路 则A环路和B环路均故障时 该灯亮 若只有一个环路故障 则该灯不亮 只有发动机和APU火警控制组件前面板上的相应的区域故障灯亮 若选择单环路 则相应的环路故障时 该灯亮 图7 F发动机和APU火警控制面板 5 试验 A 将测试电门扳到 过热 火警 位 对过热和火警探测环路的完整性以及相关的驾驶舱指示进行检查 P7板 主告诫灯亮过热 探测指示灯亮两个红色火警灯亮P8板 琥珀色故障灯亮琥珀色APU探测器不工作灯亮1发 2发和APU灭火手柄电门灯亮1发和2发琥珀色过热灯亮红色轮舱灯亮音响警告组件警铃响APU地面控制面板喇叭响 红灯亮1发 2发和APU灭火手柄开锁 火警 过热测试正常时 其指示如下 5 试验 B 将测试电门扳到 故障 不工作 位 对组件的故障探测电路和相关的驾驶舱指示进行检查 模拟探测环路接地短路故障 P7板 主告诫灯亮过热 探测指示灯亮P8板 琥珀色故障灯亮琥珀色APU探测器不工作灯亮发动机和APU火警探测组件上所有的故障区域指示灯亮 5秒钟后 发动机和APU火警探测组件上所有的故障显示灯亮 故障 不工作测试正常时 其指示如下 六 典型APU火警探测系统 B737 1 功用及组成 功用 监控APU的着火情况 当探测到火警信号时 使驾驶舱和主轮舱的告警指示系统工作 组成 APU火警探测系统采用单环路 每个环路装有三个火警探测器元件 火警探测器元件的组成包括 1个故障压力电门1个火警压力电门电阻器不锈钢充气管接线柱等 图7 GAPU火警探测器 2 火警探测 当探测到APU发动机短舱中的温度为400 或APU尾喷管处的温度为750 或APU排气管处的温度为360 时 发出火警指示 P7板主火警警告灯亮 P8板APU灭火手柄火警灯亮 灭火手柄开锁 警铃响 3 试验 A 将测试电门扳到 过热 火警 位 检查火警探测环路的完整性 指示与发动机火警探测系统的 过热 火警 试验相同 B 将测试电门扳到 故障 不工作 位 模拟APU火警探测系统故障 指示与发动机火警探测系统的 故障 不工作 测试相同 4 APU地面控制面板 A 功用 提供火警警告 并可在地面实施灭火 还可用于APU紧急停车 B 位置 右主轮舱的后隔框上 图7 HAPU地面控制面板 4 APU地面控制面板 C 组成 红色火警灯 火警喇叭 喇叭切断电门 灭火手柄 灭火电门等 D 工作 当APU舱探测到火警时 火警灯和喇叭交替工作 且APU自动停车 拉下灭火手柄 扳动灭火电门 使灭火瓶释放 注意 APU在空中出现火警时 远程喇叭不响 七 火警探测系统的维护 主要维护工作 更换损坏的敏感元件 元件的环线的压痕 扭曲或部分元件损坏 可能导致虚假的火警信号 灭火系统 1 火区的划分2 飞机上通常采用的灭火方式3 发动机灭火系统4 灭火系统 一 火区的划分 飞机上需防火的区域包括 发动机区域 短舱区域 主货舱 行李舱 APU 机翼和燃油箱 驾驶舱 客舱及其它危险区域 一 火区的划分 涡轮发动机的防火部位通常分为三个 发动机动力部分 包括燃烧室 涡轮和尾喷管 发动机压气机和附件机匣部分 包括压气机和所有发动机附件 完整的动力装置舱 该舱在发动机动力部分与附近部分之间没有隔离的区域 二 飞机上通常采用的灭火方式 自动报警自动灭火自动报警人工灭火迫降自动灭火自动喷射式灭火人工手提灭火瓶灭火 三 发动机灭火系统 1 组成 由发动机和 火警控制面板 和两个装有氟里昂灭火剂并用氮气增压的球形灭火瓶构成 控制 当探测到过热或火警条件时 灭火手柄线圈被激励 灭火手柄自动松锁 拉出灭火手柄后 发生下列事件 关闭燃油关断活门关闭发动机引气活门关闭液压油关断活门反推力换向活门被抑制发电机励磁继电器断开发电机断路器跳开 工作 以 为例 顺时针旋转左发灭火手柄 右灭火瓶的一号爆炸帽被引爆 右灭火瓶内的灭火剂喷射到左发动机 逆时针旋转左发灭火手柄 左灭火瓶的一号爆炸帽被引爆 左灭火瓶内的灭火剂喷射到左发动机 同理 右旋或左旋右发灭火手柄 分别引爆右灭火瓶或左灭火瓶的二号爆炸帽 使右灭火瓶或左灭火瓶内的灭火剂喷射到右发动机 图7 I发动机灭火系统的工作 发动机灭火瓶 位置 装于左主轮舱右后上角 组成 一个压力表一个压力电门一个释压活门两个双通道灭火剂释放口 用爆炸帽引爆 其中 释压活门上装有一个易熔塞和红色指示盘 红色指示盘用于指示灭火瓶热释放 图7 J发动机灭火瓶 发动机灭火瓶 热释放 当灭火瓶的温度增加到266 15 时 易熔塞熔化 灭火瓶释放压力 灭火剂释放到主轮舱 红色的指示盘被吹掉 表明热释放 四 灭火系统 1 控制 当 火警探测系统探测到火警状态时 驾驶舱 灭火手柄自动松锁 拉出灭火手柄 导致 燃油关断活门关闭空气进气口关闭 断开 发电机 断开 发电机 2 工作 以 为例 顺时针或逆时针旋转驾驶舱内的 灭火手柄 或操作主轮舱内的灭火手柄和电门 均可使 灭火瓶爆炸帽引爆 灭火瓶内的灭火剂喷射到 短舱 当灭火剂释放后 驾驶舱内有琥珀色的灭火瓶释放灯点亮 灭火瓶 位置 装于后增压舱之后的机身内 组成 一个压力电门一个释压活门 上装有一个易熔塞和黄色的和红色的指示盘 位于灭火瓶附近的机身外侧 红色指示盘用于指示灭火瓶热释放 一个灭火剂释放口 用爆炸帽引爆 注意 无论哪种情况下灭火瓶释放后 压力电门闭合 驾驶舱内的琥珀色的 灭火瓶释放灯均点亮 图7 KAPU灭火瓶 7 4灭火剂和灭火装置的维护 本节主要介绍 1 燃烧的三要素2 飞剂灭火剂的种类及特性3 火的种类及适用的灭火剂4 灭火系统的维护 一 燃烧的三要素 燃料 在加热的情况下与氧化合 会释放出更多的热 结果引起本身氧化而生成其它化合物 热源 起始引火 燃烧中可以是催化剂 它加速氧和燃料的化合 从而释放更多的热 氧气 通过氧化过程与另一些物质进行化合 二 飞机灭火剂的种类及特性 1 对灭火剂的要求 常温下不会凝结 且可以长期贮存 对系统附件或灭火剂的质量没有不良影响 2 卤化剂 构成 卤代烃是最有效的灭火剂化合物 由普通烃基甲烷 乙烷由卤族原子置换形成 常用氟 氯 溴 灭火机理 在燃油和氧化剂两者一起燃烧的过程中 卤化剂起一种 化学阻碍物 作用 惰性气体 A 二氧化碳功用 一种非常方便有效的灭火剂 飞机上用以作手提式灭火器 灭火机理 首先 二氧化碳在汽化过程中 吸收热量 起冷却作用 降低燃烧物表面的温度 其次 二氧化碳的比重比空气比重大 可以冲淡燃烧物表面的空气和减少氧气的含量 并有隔绝大气的作用 使氧气隔绝 不能再助燃 惰性气体 B 氮气功用 是一种很好的灭火剂 与二氧化碳一样 低毒性惰性气体 主要用于燃油箱里 也可用于飞机着火控制或发动机灭火 灭火机理 通过冲淡氧气 隔离氧气来灭火 液氮提供的温度更低 冲淡氧气的容积几乎是二氧化碳的两倍 其缺点是必须以液态储存 要一个真空瓶和相应的连接管路 水 水可以降低燃烧物的温度 适用于灭A级火灾 发动机失火不能用水 水比重大于油 又导电 不适用B C级火灾灭火 干粉 作灭火剂的干粉类似于碳酸氢钠 受热后释放二氧化碳气体 覆盖于火焰表面隔绝氧气而灭火 干粉易导致发动机零件损坏 不适于发动机灭火 三 火的种类及适用的灭火剂 火的种类国际防火协会把火分成三种基本类型 A类火 由一般燃烧物如木材 布 纸 装饰物等燃烧引起的 火的种类 B类火 由易燃石油产品或其它易燃液体 润滑油