运输类飞机的机身抗烧穿性适航要求解析.pdf

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1、第8卷第3期2017年8月航空工程进展ADVANCESINAERoNAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGVoL8NO.3Aug.2017文章编号:1674—8190(2017)03—308—07运输类飞机的机身抗烧穿性适航要求解析马百平,李翰,邹田春,解江(中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室,天津300300)摘要:运输类飞机可生存坠撞后的火灾是客舱安全范畴内的重要问题之一。提高机身抗烧穿性,即推迟火焰进入客舱的时间,可为乘员应急撤离提供时间保证。介绍了运输类飞机坠撞后的池火火焰特征,包括最高温度、热流密度等特征的范围及其影响因素,重点论述了机身结构烧穿

2、过程,剖析了适航规章中的抗烧穿符合性判据,梳理了抗烧穿性试验方法的发展过程,最后对我国未来运输类飞机机身抗烧穿研究的发展进行了展望。关键词:抗烧穿;运输类飞机;客舱安全;适航;池火中图分类号:V223.2文献标识码:ADOI:10.16615/j.cnki.1674—8190.2017.03.010InvestigationonFuselageBurn-throughResistanceofTransportCategoryAirplanes0引言MaBaiping,LiHan,ZouTianchun,XieJiang(TianjinKeyLaboratoryofCivilAircraf

3、tAirworthinessandMaintenance,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China)运输类飞机的防火问题自始至终都是民航安全领域所关注的重点。FAA自20世纪60~70年代起,针对运输类飞机的主动防火问题开展了系统且全面的研究,例如客舱内饰材料的燃烧问题[1书]。1985年曼彻斯特空难[43的发生(如图1所示),使得可生存坠撞条件下的池火问题引起了欧美民航当局的关注。EASA的报告∞1中列举了1966~收稿日期:2017-03—09;修回日期:2017—0414通信作者:李翰,cauc_lihan@126.cor

4、n2007年形成池火的民航事故,共计88起。可见,可生存坠撞条件下的池火对于飞机和乘员造成的危害是民航当局与飞机制造商必须考虑的问题。通过研究池火的特征、探索机身抗烧穿强化策略、发展实验室试验方法,FAA于2003年在第25-111号修正案[61中对隔热/隔音材料的抗烧穿性提出了明确的要求,即14CFR25.856(b)条款。中国民用航空局于2011年对运输类飞机适航标准进行了第四次修订,加入了25.856条款,对隔热/隔音材料提出了抗烧穿性要求。为了指导适航审定与符合性验证工作,FAA发布了咨询通告AC25.856—2A抗烧穿隔热/隔音材料的安装[7],解释说明了型号中实际可能出现的隔

5、热/隔音材料安装构型及相一~~一删‰州汕眦引岖一甜¨~一一一一~~一~咄一一一一帅州№啦龀川m舳一一姆i一一一陋奴一础‰.蟮h矗一吼油印~~一一一一一一一m一曲啡乩一一一一一~~一一篆裟羔瞥一一一一一一~一~~一~一一一一~嗽一妇舨~妞一一~一一~~一一一第3期马百平等:运输类飞机的机身抗烧穿性适航要求解析309应的符合性方法。而在B787审定过程中,FAA发布的等效安全[83中说明了B787所采用的复合材料机身可以为客舱提供5rain的抗烧穿时间,等效于传统铝合金蒙皮与隔热/隔音材料的整体抗烧穿效果。我国在民机防火方面,开展过发动机及短舱结构防火设计与试验研究[9。13I、以及客舱防火

6、口胡等方面的研究,而在机身抗烧穿性方面仅针对国内某型客机、按照适航规章要求开展过数次符合性验证试验,未见公开发表的相关研究成果。t一尊≤萋囊≥~~、:::专图l曼彻斯特空难Fig.1AiraccidentinManchester在可生存坠撞条件下,机体结构存在两种可能的状态。第一种状态:机身在一定程度上发生断裂破坏,火焰(若存在)可直接进入客舱并点燃内饰。此时,客舱内发生轰燃的时间主要取决于内饰材料的易燃性。第二种状态:机身结构完好、理论上能够形成对外部池火火焰的屏障。该情况下,机身结构(包括蒙皮和隔热/隔音材料)的抗烧穿性是设计与适航验证的重点。良好的抗烧穿性将大幅延迟火焰进入客舱的时

7、间,从而推迟客舱内发生轰燃的时间,为乘员应急撤离争取更多时间。本文针对上述第二种结构状态,根据国内外技术资料,概述可生存坠撞条件下的池火火焰特征及其影响因素,解析机身结构烧穿过程与抗烧穿符合性判据,总结欧美民航当局建立抗烧穿特性试验方法的过程,以期为我国研究飞机抗烧穿问题,提高运输类飞机防火试验能力提供参考。1运输类飞机坠撞后的池火火焰特征及其影响因素飞机发生坠撞事故所形成的“池火”是机翼油箱内部燃油泄漏,在地面形成的油池被点燃所形

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