飛機防火系統(tǒng)維護特點分析

楊國旗

摘要：飛機防火系統(tǒng)由探測系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)組成，可以對指定防護區(qū)的過熱、煙霧或著火狀況進行探測、監(jiān)控和告警。一旦探測到防護區(qū)發(fā)生過熱、煙霧或火情等危險情況，系統(tǒng)將向駕駛員發(fā)出告警，并提供有效的滅火或者火情抑制措施，保證飛機和人員的安全。系統(tǒng)可以對設(shè)備的工作進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷，顯示、記錄飛行過程中的系統(tǒng)故障并進行故障隔離。本文主要對飛機的防火系統(tǒng)展開研究，首先介紹了飛機防火系統(tǒng)的功用、組成及特點;著重分析了飛機防火系統(tǒng)的工作原理，對飛機防火系統(tǒng)日常的維護工作也做了詳細介紹。

關(guān)鍵詞：飛機防火系統(tǒng);故障;分析;維護

1 飛機防火系統(tǒng)基本組成

防火系統(tǒng)主要由探測系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)和控制指示系統(tǒng)組成，如圖1。其中探測系統(tǒng)包括發(fā)動機著火探測和告警、輔助動力裝置（APU）著火探測和告警、主起落架艙過熱探測、引氣管泄漏過熱探測、電子電器設(shè)備艙煙霧探測、貨艙煙霧探測和盥洗室煙霧探測。滅火系統(tǒng)包括發(fā)動機滅火、輔助動力裝置滅火、貨艙滅火系統(tǒng)和抑制以及盥洗室自動滅火。控制指示系統(tǒng)包括駕駛艙指示和控制裝置。

（1）探測系統(tǒng)

探測系統(tǒng)包括發(fā)動機著火探測、APU著火探測、貨艙煙霧探測、主起落架艙過熱探測、引氣滲漏過熱探測、盥洗室煙霧探測和電子電器設(shè)備艙煙霧探測。

探測器按照感受溫度可分為：雙金屬、熱電偶、熱敏電阻、共晶鹽、氣動式和光纖探測器;按照感受光（火焰）可分為：紫外、紅外、紫外紅外復合、離子探測器;按照感受煙霧可分為：光電煙霧探測器、離子煙霧探測器;按照感受可燃氣體可分為：氣體傳感器。

熱敏電阻探測器和氣動熱敏探測器均適合發(fā)動機、APU和主起艙著火探測和過熱探測，共晶鹽探測器更適合于管路滲漏過熱探測，而貨艙主要使用光電煙霧探測器。

（2）滅火系統(tǒng)

滅火系統(tǒng)主要包括發(fā)動機滅火系統(tǒng)、APU滅火系統(tǒng)、貨艙滅火系統(tǒng)、盥洗室滅火系統(tǒng)和手提式滅火瓶。

發(fā)動機艙、APU艙、貨艙采用固定式滅火器進行滅火，駕駛艙、客艙由于有機組人員及旅客，一般使用手提滅火瓶進行滅火，電子設(shè)備艙一般機組人員可進入，可使用手提滅火瓶滅火，盥洗室內(nèi)的垃圾桶需要用固定滅火器自動滅火。

發(fā)動機滅火系統(tǒng)應提供每臺發(fā)動機連續(xù)兩次滅火能力，當發(fā)動機著火探測系統(tǒng)探測到發(fā)動機著火，系統(tǒng)立刻向駕駛員發(fā)出報警信號。駕駛員判斷確認火情后，通過在駕駛艙按壓操作按鈕對發(fā)動機艙內(nèi)噴射滅火劑實施滅火。APU艙著火的處理方式同發(fā)動機著火類似，駕駛員通過在駕駛艙操作APU滅火瓶釋放實施滅火。盥洗室內(nèi)應設(shè)置盥洗室滅火系統(tǒng)，采用盥洗室滅火瓶對盥洗室廢物箱進行滅火。駕駛艙和客艙內(nèi)應設(shè)置滅火裝置，采用手提式滅火瓶對駕駛艙和客艙進行滅火。手提式滅火瓶的功能是當駕駛艙或客艙有火情時，由機組人員使用手提式滅火瓶進行撲救。當貨艙煙霧探測系統(tǒng)探測到貨艙著火，系統(tǒng)立刻向駕駛員發(fā)出報警信號。駕駛員判斷確認火情后，貨艙滅火系統(tǒng)應能分別向前貨艙或后貨艙噴射滅火劑實施滅火和火情抑制。

（3）控制指示系統(tǒng)

防火系統(tǒng)的控制裝置有兩種基本方法，一種是綜合控制系統(tǒng)方法;另一種是機電綜合系統(tǒng)方法。傳統(tǒng)的飛機采用綜合控制系統(tǒng)方法，即采用獨立的控制器對防火系統(tǒng)進行監(jiān)測和控制，并實現(xiàn)防火系統(tǒng)和中央維護計算機以及其他系統(tǒng)的通信。新型的飛機大多選用機電綜合系統(tǒng)方法，將防火系統(tǒng)控制功能集成到航電綜合控制計算機中，由航電綜合控制計算機對防火系統(tǒng)各部件進行監(jiān)測和控制并提供指示和告警。

防火系統(tǒng)綜合控制方法是由防火控制器、探測系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)共同實現(xiàn)防火系統(tǒng)的功能，采用這種方法可以降低研發(fā)成本，加快研制進度，降低研制風險。防火系統(tǒng)的綜合控制方法如圖2所示。

防火系統(tǒng)的機電綜合方法采用常規(guī)技術(shù)，主要由探測系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)組成。具體實施的方法是將防火系統(tǒng)控制器軟件集成到航電計算機，通過航電綜合計算機運行防火控制軟件實現(xiàn)防火系統(tǒng)控制器的功能，防火系統(tǒng)控制器/控制板負責接收發(fā)動機艙、APU艙、貨艙、電子設(shè)備艙和盥洗室各探測器的報警和故障信號，進行邏輯判斷后，自動控制發(fā)動機艙、APU艙、貨艙、電子設(shè)備艙的滅火系統(tǒng)進行滅火，同時發(fā)送報警和故障信號給指示與告警設(shè)備。防火系統(tǒng)的機電綜合控制方案如圖3所示。

2 防火系統(tǒng)維護特點

（1）發(fā)動機防火系統(tǒng)的維護

由于發(fā)動機防火系統(tǒng)的精密度高，以及所處環(huán)境的特殊，可以采取以下的維護措施以減少可能的假火警信號的出現(xiàn)：

①利用平時打開發(fā)動機艙蓋的時機，認真檢查系統(tǒng)傳感器的安裝固定情況，查看傳感器殼體有無撞壞或變形、熱敏電偶是否與殼體接觸或斷開、傳感器接線柱是否牢固、絕緣膠密封是否良好等。

②更換發(fā)動機時，加強對傳感器和連接導線的檢查，看導線是否有磨損、接線盒內(nèi)的連接是否牢固及絕緣膠的密封是否完好。

③更換火警傳感器時，一定要注意檢查傳感器的牌號是否正確，若更換的傳感器牌號不匹配，即可能造成虛警。

④在天氣潮濕或多雨季節(jié)，應經(jīng)常對發(fā)動機艙進行通風，必要時可用空調(diào)車除濕或地面開車除潮，且應盡量避免淋雨受潮。

（2）貨艙防火系統(tǒng)的維護

對貨艙防火系統(tǒng)的維護主要是為了保證其正常的運行，并通過維護在一定程度上減少假火警的出現(xiàn)。具體可以采取以下措施：

①對探測器采取防電磁干擾的措施。在光電式煙霧探測器中光電管會受電磁干擾，輸入光電流。

②加裝過濾網(wǎng)。濾網(wǎng)加裝在光電煙霧探測器的空氣人口處，濾出產(chǎn)生假火警信號中直徑較大的絨毛、灰塵等顆粒。但為了避免因臟物堵塞煙霧室的空氣人口，必須對濾網(wǎng)進行定期清洗。

③增加煙霧探測器的數(shù)量。在貨艙的不同位置加裝光電煙霧探測器，且探測器之間的輸出邏輯采用“與”邏輯。“與”邏輯要求每一個煙霧探測器都輸出火警信號，報警電路才能被觸發(fā)。而多個探測器同時受外界干擾因素影響的概率比單個探測器要小，所以經(jīng)過“與”邏輯處理后，輸出假火警的概率會減少。當然在飛行前應確保每一個探測器工作正常，以免出現(xiàn)單個探測器工作的情況。

④增加貨物包裝的密封性。對容易產(chǎn)生懸浮狀小顆粒的貨物要特殊包裝，以免因為貨物的小顆粒被煙霧探測器誤認為是失火產(chǎn)生的煙霧小顆粒。

⑤對貨艙做經(jīng)常性的清潔工作。

（6）對部分故障率比較高的煙霧探測器進行改裝，提高其可靠性。

（3）飛機滅火瓶的維護

滅火瓶管嘴的材料為一般為H70，而有些飛機（如運七）滅火瓶的管嘴黃銅為A-單相固溶體（A-黃銅）。目前，黃銅的應力腐蝕破壞開裂機理傾向于用變色膜破裂來解釋。即在應力腐蝕開裂的介質(zhì)中，銅合金晶界處優(yōu)先生長出以Cu2O為主體的氧化物變色膜，其達到一定厚度后在拉應力作用下，發(fā)生脆性斷裂。在膜的破裂處，腐蝕介質(zhì)與金屬又重新接觸，生成新膜。其達到一定厚度后在拉應力作用下，膜又發(fā)生脆性斷裂。如此往復，使銅合金產(chǎn)生晶間破裂。

管嘴表面鍍鎳層破損，基體材料在腐蝕環(huán)境中會產(chǎn)生腐蝕并形成表面腐蝕坑。表面腐蝕坑是便會成為材料應力腐蝕斷裂的起源。

由于使用、維修過程中，管嘴材料表面的鍍鎳層被破壞，破壞處管嘴基體黃銅直接與潮濕的大氣接觸產(chǎn)生腐蝕。同時，在拉應力作用下螺紋根部因為應力集中產(chǎn)生裂紋源。最終，在腐蝕和拉應力共同作用下造成管嘴的應力腐蝕開裂。因管嘴結(jié)構(gòu)原因，其不可避免地要受到拉應力，所以，只能通過對其表面進行鍍覆，隔絕其與腐蝕介質(zhì)的接觸來避免應力腐蝕開裂。因此主要注意以下幾點：

①維修過程中，注意對鍍鎳層的保護;

②采用無損檢測對管嘴進行檢測;

③對有必要的管嘴進行鍍鎳處理或更換管嘴。

綜上所示，在日常的維護中，需根據(jù)不同的系統(tǒng)滅火的特點進行維護，才能保證飛機滅火系統(tǒng)的正常運行，從而保障飛機安全。

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