民用飛機貨艙煙霧穿透試驗方法研究

顧俊鳴

【摘 要】本文介紹了民用飛機貨艙煙霧穿透試驗的要求和方法，并對測試設備及其安裝進行深入研究，對民用飛機研制的相關工作具有指導意義。

【關鍵詞】貨艙；煙霧穿透；試驗方法

中圖分類號： V217 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）14-0197-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.090

Test Method for Cargo Smoke Penetration Used in Civil Aircraft

GU Jun-ming

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 200000，China）

【Abstract】This paper introduces the requirements and methods of cargo smoke penetration test for civil aircraft， and make an in-depth study on the test equipment and its installation，which is instructive for the development of civil aircraft.

【Key words】Cargo bay；Smoke penetration；Test method

0 引言

現代民用飛機的貨艙通常位于客艙地板下方，在民用飛機運營過程中，貨艙中會存放大量的旅客行李與貨物，其中包含大量的易燃物質，一旦發生火災事故，不僅貨物受損，還會危及飛行安全，甚至直接導致機毀人亡。貨艙著火不同于飛機其他部位（發動機艙和APU艙）由可燃液體引起的火災，受到貨物堆積及材料性質的影響，會產生大量的煙霧，因為煙霧的毒性是不可預知的，在飛機著陸前，如果有煙霧持續的滲透入駕駛艙或客艙，會對乘客和機組人員造成危害。因此，需要通過試驗來驗證是否有措施阻止危險量的煙或滅火劑進入任何有機組和旅客的艙。本文通過研究相關適航文件和國外民用飛機研制的經驗，并結合國內某民用客機適航取證經驗，提出了一種民用飛機貨艙煙霧穿透試驗的方法。

1 試驗目的

貨艙煙霧穿透試驗是為了驗證在貨艙內產生的大量煙霧不會進入任何有人的艙段，同時也表明在設備艙或設備冷卻系統中產生的煙霧不會進入客艙，并且如果有煙霧進入駕駛艙時，可以通過飛行手冊中的應急火災和煙霧應急程序將煙霧迅速的排除，涉及的條款有§25.855 （h）（2）和§25.857 （c）（3）。

2 試驗設備及安裝

試驗設備包含煙霧發生器、靶標、攝像頭和機載數據采集系統。

煙霧發生器應能夠使煙霧充滿被試貨艙并在試驗期間保持煙霧充滿狀態，不得產生有害的或腐蝕性的煙霧。為節省飛行時間，應在地面驗證煙霧發生器可以在被試貨艙中連續產生大量的煙霧。對于較大的貨艙，有必要時應使用多個煙霧發生器。貨艙煙霧穿透試驗對煙霧發生器的安裝位置無要求。

試驗靶標為一張具有黑白相間條紋的紙，試驗中固定在貨艙端板上。攝像頭固定在金屬基板上，基板用膠帶固定在地板上。圖1為典型的貨艙中煙霧發生器、靶標與攝像頭的安裝示意圖。

機載數據采集系統主要包括機載測試采集系統、機載實時處理系統、記錄設備以及相應的各系統測試傳感器，用于對飛行高度、飛行速度和空調系統工作狀態等飛機參數的采集。

3 試驗條件和試驗點選取

根據AC25-9A，貨艙煙霧穿透試驗應在巡航和下降條件下進行且：（1）正常空氣流量；（2）在飛機可派遣的通風流量下；（3）當艙內充滿煙霧后需保持艙內煙霧濃度15分鐘。因此試驗在如下狀態下進行：

a）雙制冷組件工作以及其對應的最大巡航高度，座艙增壓，在煙霧達到濃度要求后平飛15分鐘；

b）單制冷組件工作以及其對應的最大巡航高度，座艙增壓，在煙霧達到濃度要求后平飛15分鐘；

c）單制冷組件工作，座艙增壓，在煙霧達到濃度要求后從單制冷組件工作對應的最大巡航高度快速下降，觀察快速下降過程中煙霧向載人艙穿透的情況。

4 試驗方法

在試驗貨艙內安裝煙霧發生器持續（下轉第208頁）（上接第197頁）產生煙霧，直至貨艙內充滿煙霧，并在貨艙內安裝攝像頭。根據AC25-9A，在距攝像頭18英寸遠的位置處設置一試驗靶鏢，利用煙霧發生器在貨艙內連續產生煙霧至視頻監測設備看不到試驗靶鏢圖像時即認為貨艙充滿煙霧，保持煙霧充滿狀態15分鐘（若煙霧濃度下降，則按需開啟煙霧發生器補充煙霧），在此期間試驗人員在駕駛艙和客艙內觀察是否有煙霧進入。在地板與座椅扶手高度之間，用手電筒照射，觀察是否有煙霧進入。若觀察到煙霧，同時記錄出現煙霧的位置。若煙霧超過座椅扶手，則確認煙霧發生器關閉，并中止試驗。

鑒于煙霧探測試驗與煙霧穿透試驗使用到的設備或儀器基本相同，且分別模擬了貨艙內火災早期和后期的煙霧情況，可將這兩個試驗科目結合進行，在煙霧探測系統功能檢查試驗結束后，保持煙霧發生器開啟。根據AC25-9A，需在檢測到煙霧30秒后執行飛機飛行手冊中的火警或煙霧應急程序，然后增大煙霧發生器功率，轉入煙霧穿透試驗。這樣不僅與實際飛行中的火災發展情況更為接近，也可減少架次安排，節約試驗成本。圖2為煙霧探測和煙霧穿透試驗結合進行的方法。

5 試驗成功判據

目視檢查沒有煙霧從貨艙穿透進入客艙和駕駛艙，若有少量煙霧進入到駕駛艙和客艙，煙霧高度不應超過客艙旅客座椅扶手。若有少量煙縷出現在客艙旅客座椅扶手以上，應迅速消散，不可形成薄霧或層霧。

6 總結

本文總結了民用飛機貨艙煙霧穿透試驗的要求和方法，為其他型號飛機貨艙煙霧穿透試驗提供一定的參考。

【參考文獻】

[1]AC25-9A Smoke Detection， Penetration， and Evacuation Tests and Related Flight Manual Emergency Procedures， 1994.

[2]AC25-22 Certification of Transport Airplane Mechanical Systems，2000.