上册第八章防火系统xz5402-11-25

防火系统昆明询知民用航空器维修培训中心概述

防火系统的功用和组成防火系统分为火警探测系统和灭火系统两局部警告信息描述火警警告包括中央警告和局部警告，中央警告为红色的主警告灯和连续强烈的警铃，局部警告包括防火控制板上的红色警告灯，也包括ECAM或EICAS上的信息。

防火系统的组成

防火系统的主警告

火警探测系统

火警探测系统的组成火警探测系统通常由火警探测器、火警监控组件和火警信号装置三个局部组成火警探测器飞机上的火警探测器是将表征火警条件的物理量转换为另一种物理量的器件。飞机上常用的火警探测器类型主要有：热敏电门式火警探测器；热电偶式火警探测器；电阻型火警探测器〔感温环线〕；电容型火警探测器〔感温环线〕；气体型火警探测器〔感温环线〕；一氧化碳探测器；光电式烟雾探测器；离子型烟雾探测器等。通常将火警探测器按其探测范围分为“单元型”和“连续型”两大类。“单元型”火警探测器安装在最有可能发生火警的部位；而“连续型”火警探测器的分布尽可能覆盖整个防火区域。火警监控组件

火警监控组件是一个用于监控火警探测器的参数变化，输出一个表示火警存在信号的装置。火警信号装置

火警信号装置是将监控组件的输出信号转换为目视和声响警告信息。包括主警告〔红色主警告灯和火警铃〕和火警控制板上或ECAM或EICAS上的文字警告信息火警探测原理

单元型火警探测器单元型火警探测器是热敏电门式火警探测器和热电偶式火警探测器。热敏电门式火警探测器热敏电门热敏电门是一个双金属热敏性开关，当温度到达某一固定值时，靠双金属片变形使触点闭合。早期飞机采用裸露的双金属片，由于易受尘土污染，其可靠性较低；现多采用壳体封装反响快速的热敏电门热敏电门式火警探测器热敏电门探测系统的工作原理热敏电门式火警探测系统由飞机电源系统供电的警告灯和控制这些警告灯工作的一个或多个热敏电门组成该探测系统的优点是结构简单，工作可靠。当接通测试电门时，警告灯亮，警铃响，说明热敏电门式火警探测系统工作正常热敏电门火警探测系统原理图热电偶式火警探测器热电偶热电偶元件是由两种不同的金属如铬镍合金和康铜接合〔不能焊接〕而成。其中一个接合端点置于可能着火部位，感受高的温度，称为热端；另一接合端点置于仅感受周围环境温度的地方，称为冷端。着火时热端温度上升很快，而冷端温度根本不变，那么在热端与冷端之间产生温差电势。检测这个电势大小即可用于火警报警。热电偶探测系统的工作原理热电偶火警探测系统电路连续型火警探测器为了在较大的防火区有效地探测火警，防止使用大量的单元型探测器，现代飞机通常使用连续型火警探测器。按感温环线的构成和工作原理，可分为电阻型感温环线、电容型感温环线和气体型感温环线三种。电阻型感温环线电阻型感温环线组成电阻型感温环线元件电阻型感温环线探测系统的工作原理电阻型感温环线探测系统

电容型感温环线电容型感温环线组成电容型感温环线是由假设干段感温元件连接而成。每个感温元件的外管为不锈钢，内装一根中心电极〔导线〕，外管与中心电极间的电介质为温度敏感的填充材料，构成圆筒形电容。电容型感温环线探测系统工作原理电容型感温环线通以半波交流电，感温环线可充电和存储电能，其存储的电荷随温度升高而增加，即电容值随周围温度升高而增大。当到达警告温度时，电容值增大到某一数值，其充电或放电电流即可驱动警告信号装置报警。气体型感温环线气体型感温环线组成常用的一种气体型火警探测器〔SystronDonner〕，它主要由感温管和压力膜片电门组成。感温管的壳体是不锈钢细管，管内充满了氦气，在管子中心有一根钛金属线〔具有在低温吸入而在高温放出氢气的特点〕。感温管的一端封闭，另一端联在膜盒上，膜盒带动两个微动电门，一个是监控电门，用于敏感感温管是否漏气，另一个微动电门在火警或过热时，接通火警铃和火警灯。气体型感温环线火警探测器原理图气体型感温环线探测系统的工作原理烟雾探测器原理常见的烟雾探测器类型有：一氧化碳探测器、光电式烟雾探测器、离子型烟雾探测器和目测烟雾探测器等

一氧化碳探测器

一氧化碳探测器用来探测空气中一氧化碳气体的浓度，常用于驾驶舱和客舱的火警探测。黄色硅胶指示管它是一种可更换的指示管，管内装黄色硅胶〔复合钼硅酸盐化合物，并有硫酸钯作催化剂〕。当空气中含有一氧化碳时，管内黄色硅胶变为绿色，绿色的深浅与一氧化碳浓度成正比。棕黄色钮扣状指示盘正常时为棕黄色，遇到一氧化碳后变为深灰色再变为黑色，其变化颜色的时间与一氧化碳浓度有关。光电式烟雾探测器光电式烟雾探测器广泛用于货舱和电子设备舱，它是利用烟雾对光的折射〔及吸收〕原理制成的。光电式烟雾探测器主要有两种形式：一种是折射式，一种是比较式。折射式光电烟雾探测器折射式光电烟雾探测器原理图比较式光电烟雾探测器比较式光电烟雾探测器原理图离子型烟雾探测器

离子型烟雾探测器原理图目测烟雾探测器早期飞机的驾驶舱内装有一个烟雾观察筒，观察非增压货舱是否有烟雾存在。利用文氏管将货舱空气通过观察筒，在飞行中，需要时翻开指示灯，如果有烟雾存在，光线的散射会使灯亮；否那么观察筒看不到光亮，即通过灯的亮暗判断烟雾是否存在。飞机火警探测系统举例

发动机火警探测系统

发动机火警探测系统是双环路连续型火警探测器系统，使用电阻型感温环线和气体型感温环线探测器。APU火警探测系统APU火警探测系统与发动机火警探测系统相同，均采用双环路连续型火警探测器系统，只是探测器的数目和位置不同。轮舱火警探测系统在没有单独安装刹车温度指示系统或警告系统的飞机上需要轮舱火警探测系统，但某些类型的飞机如B747-400既有刹车温度指示系统或警告系统，也有轮舱火警探测系统。气动管道泄露过热探测系统沿着气动管道安装了探测引气泄漏的过热探测器。有两种类型的过热探测器：单元型热敏电门式火警探测器或连续型电阻感温环线，使用单环或双环布置。货舱烟雾探测系统货舱烟雾探测系统的要求由货舱的类型决定，所有货舱和行李舱分为A、B、C、D和E五个等级。A类货舱是行李舱或保管舱，不需要火警探测和灭火系统，因为飞行人员可以看到和进入该类型的货舱；B类货舱是在飞行中可以进入的、通风的下层或上层货舱，需要火警探测系统，可以人工灭火，所以不需要自动灭火；C类货舱是飞行中不能进入的、通风的下层或上层货舱，需要火警探测系统和自动灭火系统；D类货舱是小体积的下层货舱，不需要火警探测和灭火系统，因为这个货舱是不通风的，当氧气被消耗后火自动熄灭；E类货舱是货机货舱，需要火警探测系统，但不需要灭火系统，因为在飞行期间可以进入或停止货舱通风以灭火。货舱烟雾探测系统是双环路烟雾探测器系统，由几个烟雾探测器、一个控制组件和货舱火警控制板组成。货舱烟雾探测系统中，每个货舱中烟雾探测器的数量由货舱的尺寸决定，通常在前货舱有2个探测器，后货舱有4个探测器。厕所烟雾探测系统厕所需要烟雾探测系统，用于当废弃物燃烧或者设备超温时，触发警告通知机组人员并自动开始灭火。在厕所顶部天花板上有一个烟雾探测器，当烟雾探测器探测到烟雾时，警告灯亮，警铃响。中央警告包括在乘务长和乘务员位置有警告，在ECAM或EICAS上有警告信息。航空电子舱烟雾探测系统航空电子舱烟雾探测系统不是必需的，但能帮助机组人员快速判断烟雾源。航空电子舱烟雾探测系统的烟雾探测器通常安装在设备冷却管道出口，烟雾探测器收集信号到触发警告，在驾驶舱中的电气面板上的烟雾灯变为琥珀色，并在ECAM或EICAS上显示警告消息。火警探测系统的维护与检查

维护和检查中应注意的几个问题列举如下：〔1〕检查火警探测器的螺帽有无松动或保险丝有无断开，松动的螺帽应该重新拧到规定的力矩值。〔2〕火警探测器一般都尺寸较小，与其他部件间距不大，特别是装在发动机本体或整流包皮上的感温环线，要经常检查是否有固定松动磨损或结构损坏，检查探测器环线的定位和夹紧是否正确，固定不好可能会导致振动而断裂，感温元件的松动和摩擦〔3〕对感温环线来说，环线外表的凹痕和弯折的容许值及外形平滑度制造厂都有明确规定，不要企图矫正任何容许的凹痕或弯折，这样做可能使环线产生应力集中而引起损坏〔4〕在感温环线上应安装垫圈以防止环线与夹子之间的摩擦〔5〕热电偶托架腐蚀或损伤后，应及时更换；更换时注意标有“＋”号的导线与热电偶探测器上的“＋”端连接正确。感温元件的损伤感温元件的夹子和垫圈〔6〕在修理、更换零件之后和每次飞行前都应按工卡进行测试，保证系统始终处于良好状态。〔7〕探测器元件应保持在厂家提供的包装袋内，存放在背光通风处的架子上，防止潮湿或腐蚀性烟雾。飞机灭火系统

火的种类和灭火方法

燃烧三要素任何物质剧烈地氧化反响同时发光、发热称为燃烧。燃烧的三个要素是燃料、氧气和热源燃烧的三要素燃烧的必要条件是：燃料——在常温或某一高温下，任何物质只要能与氧化合，产生大量的热，那么这种被消耗掉的物质称为燃料，例如木材、燃油和铝合金等。氧气——氧气在燃烧过程中是不可缺少的物质，氧气通过氧化过程与另一些物质进行化合。燃烧的充分条件是：热源——起始引火。热源将有关物质加热到燃点温度，在此温度下，燃烧可以进行得足够快速而不需再从外界获得热量。灭火的根本途径防火的手段是使燃烧三要素的必要条件和充分条件得不到满足，以防止火灾。而灭火那么是一旦着火时，迅速有效地使燃烧三要素中的一个或两个条件缺少或去掉，使燃烧停止，将损坏最小化。灭火通常使用灭火剂，其灭火机理是：〔1〕隔离氧气；〔2〕物理冷却。使燃烧物降低到燃点以下；〔3〕化学冷却。阻隔热量的传递，相当于使未燃物与已燃物隔开，使未燃物局部不满足燃烧的充分条件。火的种类根据国际防火协会规定，可将火分成三个根本类型，即A类火、B类火和C类火，此外还有派生的D类火。A类火是由一般燃烧物如木材、布、纸、装饰物等燃烧引起；B类火是由易燃石油产品或其他易燃液体、滑油、溶剂、油漆等燃烧引起；C类火是由通电电器的短路引起的燃烧。发现电器短路着火，应立即设法切断电源；D类火是由易燃金属燃烧引起的。不把D类火看作根本类型火，因为它通常是由A、B或C类火引燃的。灭火剂根据不同的火源特性，常用的灭火剂主要有卤代烃、干粉、惰性冷却气体和水。卤代烃〔氟利昂〕灭火剂这是飞机和地面上广泛使用的灭火剂。其优点是：它适用于灭A、B和C类火，低毒，灭火后无残留物。卤代烃的灭火机理是：卤代烃本身、卤代烃与比方燃油燃烧生成的物质进行化学反响所生成的新物质，都具有阻止热量传递的作用，这称为“化学冷却”或“能量传递中断”。这种阻隔相当于将未燃烧局部燃料与燃烧处隔离，使灭火更为有效。干粉灭火剂干粉灭火采用枯燥的化学粉末〔如碳酸氢钠等〕灭火剂进行灭火。从理论上讲，它适用于灭A、B、C、D各类火，特别适用于轮舱刹车片起火。干粉灭D类火后，有的干粉残留对铝等有腐蚀作用，应注意去除。在实际使用中，干粉灭火剂主要用于飞机机库和工厂中，在飞机上只限于货舱使用，不能用于驾驶舱和客舱灭火，否那么去除残留物的难度很大。干粉灭火的机理是粉末受热后释放CO2气体，从而隔离氧气灭火，也具有分解吸热冷却作用。惰性冷却气体灭火剂二氧化碳〔CO2〕和氮气〔N2〕是两种很有效的惰性冷却气体灭火剂。当使用CO2灭火剂灭火时，必须注意：在封闭的房间中，过多的吸入CO2可能引起窒息和死亡；因为CO2灭火剂的释放温度大约为－70℃，因此不能把灭火器对准人以防伤害；使用CO2灭火器必须配有一个非金属的喷管，因为灭火瓶内释放出的CO2在通过金属管时会产生静电，会重新点燃起火；同时如与带电体接触，金属导电会危及使用人员的平安。氮气〔N2〕通过冲淡氧气和隔离氧气的方法灭火。水或泡沫水类灭火剂水或泡沫水类灭火剂只适用于灭A类火，水的主要缺点是具有导电性，现代飞机上很少采用。水灭火的机理是水具有湿润和冷却作用。火的种类与相应的灭火剂火的种类不同，所采用的灭火剂也有所不同灭火剂种类飞机灭火系统

飞机灭火系统的分类和常用灭火方式灭火系统分类飞机灭火系统分为固定灭火系统和手提式灭火器。固定灭火系统指固定安装的专用灭火系统，它包括灭火瓶、喷射导管和灭火控制组件。主要用于发动机和APU灭火，某些飞机货舱和厕所也采用固定灭火系统。手提式灭火器是指飞机上装有假设干个手提灭火瓶，如客舱或驾驶舱着火，由乘务员手提灭火瓶灭火。飞机常用灭火方式根据飞机部位的不同，需要采用不同的灭火方式，通常采用以下几种灭火方法：自动报警自动灭火； 自动报警人工灭火；迫降自动灭火；自动喷射灭火；手提灭火瓶灭火。手提式灭火器手提式灭火器的使用手提式灭火器用于飞机舱内灭火，通常按照飞机的承载能力在飞机的客舱〔靠近乘务员座椅处〕、驾驶舱、货舱和电子设备舱配备一定数量的手提式灭火器手提式灭火器的检查必须定期检查所有的手提式灭火器，该检查主要包括三个局部：首先目视检查灭火器和支撑架有无损坏，第二检查应全面检修的日期，第三检查灭火器是否释放过。手提式Halon1211灭火器固定灭火系统在发动机、APU、货舱和厕所安装有固定灭火系统，所有灭火系统有相同的操作方法和主要部件。固定灭火系统的主要部件有灭火瓶、带释放爆管的释放活门、带喷嘴的管子、灭火系统控制和监测电路。固定式灭火瓶典型的固定式灭火瓶由瓶体、压力表、易熔平安塞〔释压活门〕、易碎片、释放爆管〔爆炸帽〕、滤网、电插头和排放活门等组成，如图10.3-3所示。灭火瓶体 灭火瓶是球型不锈钢容器，瓶内装有用N2加压的液态灭火剂Halon1301〔BTM〕，在20℃时压力大约是600PSI，用于保证提供足够的压力以完全释放灭火剂。灭火瓶的大小和重量由使用区域的空间来决定，用于货舱的灭火瓶大约是20公斤或更大，用于发动机上的灭火瓶大约是10公斤，用于APU上的灭火瓶大约是5公斤。如果灭火瓶通过喷射嘴释放时，黄色指示盘被活塞推开，封住了灭火剂到机外的通道，黄色指示盘消失说明灭火瓶灭火释放固定式灭火瓶释放活门

有2个释放活门的固定式灭火瓶发动机灭火系统

双发飞机的发动机灭火系统现代燃气涡轮发动机不管采用灭火按钮还是灭火手柄控制，都分两步实施灭火。第一步：灭火准备第二步：进行灭火典型发动机灭火系统的组成及测试APU灭火系统APU灭火瓶安装在APU防火墙前面的安定面配平舱内，APU灭火在驾驶舱的操作与发动机灭火一样。当飞机在地面上且驾驶舱没有人时，有些飞机的APU可以自动灭火。APU火警警告后，APU自动关闭，3秒后启动自动灭火系统。APU也可以在地面进行人工灭火，地面灭火控制板位于前轮或主轮舱位置。首先翻开灭火手柄，使灭火电路准备好〔包括关断APU供油，停止供气、发电等〕，然后按下释放按钮。典型APU灭火系统货舱灭火系统