民用飛機地面APU防火控制板設計研究

汪凌飛

【摘 要】APU（輔助動力裝置）防火是民用飛機防火系統(tǒng)必不可少的組成，其中地面APU防火控制板是APU防火系統(tǒng)的重要組成部分，可以提供APU 著火告警指示功能及飛機地面狀態(tài)下可燃液體切斷、APU應急停車和滅火劑釋放的操作開關(guān)。本文研究了十二種常見民用機型的地面APU防火控制板設計狀態(tài)，為民機設計提供參考。

【關(guān)鍵詞】民用飛機;APU防火;地面APU防火控制板

中圖分類號： V217文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）16-0030-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.16.013

0 引言

飛機火災時有發(fā)生，一旦發(fā)生火災，就可能釀成機毀人亡的重大事故。民用飛機的安全性一直是民用飛機設計中最為重要的考慮[1]。中國民航局發(fā)布的《運輸類飛機適航標準》CCAR-25-R4第25.1181條明確規(guī)定了民用飛機的指定火區(qū)范圍，其中包括了輔助動力裝置艙（APU）;第25.1195（a）和25.1203（a）條明確民用飛機必須有為每個指定火區(qū)服務的火警探測系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)[2]。

民用飛機APU防火系統(tǒng)由火警探測系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)組成，APU防火控制板是防火系統(tǒng)重要組成部分，在所有民用航空飛機駕駛艙內(nèi)均有布置。對于地面APU防火功能設計，不同民機制造商和不同型號飛機存在著差異，本文對當前民用航空市場中常見機型飛機地面APU防火控制板的設計進行了研究，對比了控制板的功能、組成和位置差異，最后從飛機功能設計需求和市場競爭力提出思考和建議，為國產(chǎn)飛機設計提供參考。

1 APU防火系統(tǒng)

APU火警探測子系統(tǒng)通過布置在APU艙的火警探測器探測艙內(nèi)的溫度，當溫度超過控制系統(tǒng)設定的告警值后，控制器經(jīng)飛機航電系統(tǒng)最終由防火控制板實現(xiàn)提供飛行機組和地面機務的聲音和指示告警功能。APU滅火子系統(tǒng)通過防火控制板實現(xiàn)對APU艙火警的滅火操作。因此APU防火控制板具備提供APU著火告警指示和機組或機務人員切斷可燃液體、APU應急停車和釋放滅火劑的操作開關(guān)的功能。

2 不同機型地面APU防火控制板

世界范圍來看，民用飛機制造商主要包括歐洲的空中客車公司（Airbus）、美國波音公司（Boeing）、加拿大龐巴迪公司（Bombardier）、巴西航空工業(yè)公司（Embraer）和中國商用飛機有限公司（COMAC）。本章節(jié)研究了來自上面5家民機制造商的共計12種型號飛機的地面APU防火控制板設計狀態(tài)，包含了COMAC公司ARJ21-700，Airbus公司的A319/ A320/ A321系列、A330/A340和A380，Boeing公司的B737、B747、B757、B767、B777和B787，以及CRJ200和ERJ190飛機。

各機型地面APU防火控制板信息統(tǒng)計見表1。

從表1可知十二種常見民用飛機中共九款飛機設計有地面APU防火控制板，分別為A320系列、A330/A340、A380、B737、B747、B757、B767、B777和B787;其他三款飛機無地面APU防火控制板，分別為CRJ200、ARJ21-700和ERJ190，均為支線飛機。

九款型號飛機地面APU防火控制板組件設置情況：

1）告警指示燈、告警喇叭和APU關(guān)斷開關(guān)：所有機型均設置有告警指示燈和APU手動關(guān)斷開關(guān)，部分機型告警喇叭作為單獨組件未設置在控制板上;

2）預位開關(guān)和預位指示燈：B767、B777和B787設置有預位開關(guān)和預位指示燈，其他機型兩種組件均未設置;

3）滅火開關(guān)和滅火瓶釋放指示燈：B737、B747和B757設置有滅火開關(guān)無滅火瓶釋放指示燈，其他波音飛機兩種組件均設置，空客飛機兩種組件均未設置;

4）安裝位置：B737和B747安裝于右起落架艙，其他機型均安裝于前起落架上。

3 總結(jié)

APU作為民用飛機的輔助能源系統(tǒng)是飛機不可或缺的重要組成。因此APU防火設計也有著極其重要的作用。地面APU防火控制板設計主要有以下兩方面：

a）從飛機功能設計需求考慮。

當飛機在地面停車狀態(tài)下，需由地面供給設備或者APU系統(tǒng)提供必要的電源和氣源等工作條件：①考慮經(jīng)濟性或者機場建設水平等因素，可能會由APU系統(tǒng)進行地面能源的供應;②考慮安全性，APU系統(tǒng)和機場地面供給設備在能源供應上實現(xiàn)了功能的互相備份，在地面供給設備無法正常工作時，需由APU系統(tǒng)進行能源供給。此時存在APU工作且駕駛艙無機組人員的狀況。由于駕駛艙APU防火控制板無法第一時間為地面工作人員提供APU火警告警指示，因此需設計地面APU防火控制板。地面APU防火控制板需具備APU火警告警指示、APU滅火和APU手動關(guān)斷等功能。

b）從飛機的市場競爭力考慮。

對民用飛機主要機型的地面APU防火控制板的研究表明大部分機型都設置了地面防火控制板，是民用飛機市場運行必備的功能。

【參考文獻】

[1]張丹，陸松，李森.民用飛機火災探測技術(shù)淺析[J].消防科學與技術(shù)，2014，33（4）：423-425.

[2]中國民用航空局.CCAR-25-R4，中國民用航空規(guī)章：運輸類飛機適航標準[S].2011.

[3]A319/A320/321 Aircraft Maintenance Manual.Revision No.22 Nov 01/08.