Tema15_Protivopozharnaya_sistema

Тема 15. Противопожарная система

Противопожарное оборудование самолёта

Причины возникновения пожара

Противопожарная система - это совокупность оборудования пожарной сигнализации и пожаротушения, предназначенных для извещения экипажа о возникновении на борту воздушного судна пожара, его локализации и тушения.

Возможность возникновения пожара в процессе эксплуатации ВС обусловлена следующими факторами:

· наличием на борту больших количеств горючих материалов;

· самовоспламеняемостью топлива и масел при попадании их на горячую поверхность двигателя и агрегатов силовой установки;

· подогревом топлива в баках при сверхзвуковом полете;

· различного рода авиационными происшествиями, вызываемыми разрушением отдельных агрегатов, нарушением правил пожарной безопасности, руководства по летной и технической эксплуатации ВС;

· взрывом паров топлива в надтопливном пространстве баков или в другом замкнутом объеме при возникновении в этой зоне пламени.

Источником воспламенения топлива могут быть также повреждения отдельных участков электропроводки или разряды статического электричества, которые возникают из-за трения обшивки ВС о воздух во время полета, а также во время заправки топливных баков вследствие трения топлива при движении его в шлангах топливозаправщика и трубопроводах системы централизованной заправки.

На ВС пожароопасными являются отсеки силовых установок и топливных баков, а также те отсеки, где имеется потенциальная возможность пожара вследствие разрушения отдельных элементов конструкции или появления течи топлива при наличии источника воспламенения.

Конструктивные мероприятия, направленные на обеспечение пожарной безопасности

Одним из главных мероприятий, обеспечивающих безопасность полета, является создание на ВС условий, при которых предотвращается возможность возникновения и распространения пожара. Для этих целей в конструкции гондол вводят герметизирующие перегородки, трубопроводы, проходящие в зоне горячих деталей двигателя, выполняют из жаропрочных материалов, гибкие соединения выносят за противопожарные перегородки, применяют термостойкую изоляцию электрожгутов.

Агрегаты топливных, масляных и гидравлических систем обычно располагают в холодной зоне силовой установки по возможности компактно. В горячей зоне не допускается применение горючих материалов, трудно поддающихся тушению. Все сильно нагреваемые агрегаты и части двигателя охлаждают. Воздухозаборники и отверстия в смежных отсеках силовой установки размещают со сдвигом между собой для исключения переброса пламени из одного отсека в другой. Обеспечивают возможность быстрого выключения двигателей и флюгирования воздушных винтов при получении сигналов о пожаре на двигателе.

В трубопроводах подачи топлива к двигателю устанавливают пожарный кран, перекрывающий доступ топлива к двигателю. Место установки крана выбирают таким образом, чтобы свести к минимуму количество топлива, которое может попасть в двигатель после перекрытия крана. Топливные магистрали располагают в пожаробезопасной зоне силовой установки и по возможности защищают от разрушения при аварийной посадке ВС.

Двигатели целесообразно размещать на пилонах под крылом или в хвостовой части

фюзеляжа. Группы топливных баков, расположенные в крыле, необходимо разделять одну от другой перегородками, а лонжероны, нервюры, шпангоуты в этих местах должны иметь герметические стенки. Масляные баки в гондолах располагают так, чтобы в случае их течи содержимое не попадало на горячие детали двигателя.

По условиям компоновки топливных и масляных систем должна исключаться всякая возможность скопления горючих жидкостей и их паров. Выводы магистралей (патрубков) слива топлива в полете выносят из зоны выхода горячих газов. При включении в работу системы пожаротушения предусматривается полное закрытие заслонок продува подкапотного пространства и лент (клапанов) перепуска воздуха. Электрооборудование, расположенное в местах возможного скопления паров топлива, должно быть взрывобезопасной конструкции. В электрической сети предусматриваются выключатели, позволяющие отключать при пожаре источники электрического питания и участки сети, без которых возможно продолжение полета и обеспечение посадки. Для уменьшения возможности пожара в кабине большая часть бытового оборудования должна быть изготовлена из невоспламеняющихся материалов.

На ВС с расположением силовых установок в непосредственной близости от кабин экипажа или пассажиров устанавливают перегородки, отделяющие силовую установку от кабин и препятствующие распространению в кабине огня и дыма. В то же время в кабинах предусматриваются аварийные выходы, обеспечивающие возможность быстрого покидания ВС в случае пожара на земле после вынужденной посадки.

Конструкционные и декоративно-отделочные неметаллические материалы в кабинах пассажиров и членов экипажа должны быть трудносгораемыми или самозатухающими. Не применяются материалы, выделяющие значительное количество токсичных продуктов при воздействии пламени.

Среди других конструктивных мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности, необходимо отметить применение систем контроля важнейших параметров работы двигателя и систем сигнализации о неисправностях его работы, обеспечение металлизации всех частей ВС, установку надежного заземления и кисточных разрядников статического электричества, наличие устройств, прекращающих подачу воздуха в герметическую кабину при пожаре силовой установки.

Противопожарная система самолета

На отечественных ВС от пожара защищены гондолы и масляные полости двигателей, багажные отсеки, а на некоторых типах ВС и отсеки, где расположены топливные баки. По принципу действия пожарные системы на всех типах ВС практически одинаковые. Они включают систему сигнализации и систему тушения пожара. Система сигнализации предназначена для того, чтобы своевременно обнаружить пожар, предупредить о его появлении экипаж и автоматически привести в действие первую очередь системы тушения пожара. Система тушения пожара необходима для размещения потребного количества огнегасящего вещества на борту ВС и обеспечения подачи его из баллонов к очагу пламени.

Рис. 11.1 Схема системы тушения пожара в мотогондолах самолёта с четырьмя ГТД: 1 - датчик сигнализации пожара (ДСП); 2 - исполнительный блок (БИ); 3 - концевик; 4 - управляемый клапан; 5 - электромагнитный механизм; 6 - аварийный рычаг; 7 - обратный клапан; 8 - пиропатрон с поршнем; 9 - головка-затвор; 10 - предохранительная мембрана; 11 - огнетушитель ОС - 8М; 12 - сигнальный диск саморазрядки ОС - 8М; 13- зеленый светосигнализатор на пожарном щитке

Рис. 11.2 Противопожарная панель самолета Ил-76 ТД

Сигнализирующие устройства о пожаре располагаются в кабине экипажа в виде специального табло, выдающего общий сигнал "Пожар", и ламп (табло), указывающих зону возникновения пожара. Световую сигнализацию о пожаре дублируют звуковым сигналом.

Если система пожаротушения включена на автоматический режим, то одновременно с сигнализацией о пожаре включается первая очередь пожаротушения.

Если через 10 с после включения первой очереди огнетушителей табло "Пожар" продолжает гореть (пожар не ликвидирован), вручную включается вторая очередь огнетушителей.

Если через 10 с после включения второй очереди огнетушителей табло "Пожар" продолжает гореть, вручную включается третья очередь огнетушителей.

Если пожар ликвидирован после включения первой очереди или первой и второй очереди, систему приводят в исходное положение на случай повторного применения.

При повторном возникновении пожара, если первая очередь огнетушителей израсходована, автоматического включения огнетушителей не произойдёт и при загорании табло "Пожар" вручную включают огнетушители неизрасходованных очередей.

Если пожар обнаружен визуально или по приборам контроля работы двигателей и по какой-либо причине не произошло автоматического включения первой очереди баллонов, она включается вручную. Дальнейшая работа системы пожаротушения аналогична работе при автоматическом управлении, только ликвидацию пожара контролируют визуально или по докладу с земли.

Для предотвращения возникновения пожара при посадке самолёта с убранным шасси система пожаротушения включается автоматически от ударного механизма, установленного снизу фюзеляжа и выдающего сигнал на включение системы пожаротушения. При этом срабатывают все три очереди баллонов.

Чувствительным элементом системы сигнализации служат специальные извещатели. По принципу действия их можно подразделить на две группы. Первая группа извещателей реагирует на температуру, а вторая на температуру и скорость ее нарастания (дифференциальные извещатели). К первой группе относятся полупроводниковые, биметаллические и некоторые другие типы извещателей. У второго типа извещателей повышение скорости нарастания температуры приводит к срабатыванию системы при более низких температурах.

Для сигнализации о пожаре в багажных отсеках используются извещатели, реагирующие на появление дыма или действие лучистой энергии (инфракрасное, световое или ультрафиолетовое излучение пламени).

Действие дымоизвещателя основано на регистрации фоторезистором света, рассеиваемого частицами дыма. В исходном состоянии (при отсутствии дыма) при включении датчика загорается осветительная лампа, расположенная на одной оси с фоторезистором в дымоизвещателе. Наличие экрана защищает фоторезистор от прямого попадания лучей лампы, а отраженные от пластинчатой поверхности корпуса лучи слабы, поэтому возникающего в цепи фоторезистора тока недостаточно для срабатывания дымоизвещателя.

В случае попадания дыма сквозь пластинчатую поверхность корпуса в пространство между экраном и фоторезистором лучи лампы, отражаясь от частиц дыма, засвечивают фоторезистор, уменьшая его сопротивление, и ток в цепи фоторезистора возрастает. При появлении дыма сигнал поступает на табло "Пожар". Табло горит до тех пор, пока не снизится концентрация дыма до уровня, соответствующего безопасным условиям.

Надежность системы пожаротушения обеспечивается выполнением следующих требований:

- обеспечение ликвидации пожара в любом защищаемом отсеке как на земле, так и в полете, на всех режимах работы двигателей, высотах и скоростях полета;

- количество огнегасящего вещества в каждой очереди должно быть таким, чтобы необходимая концентрация его создавалась за время не более 3 с и поддерживалась в течение не менее 2 с;

- быстрое приведение в действие и эффективность тушения пожара, время разряда баллонов не должно превышать 3-5 с;

- наличие запаса огнегасящего вещества в системе, рассчитанного на двух-, четырехкратное использование, при этом первая очередь огнетушителей включается автоматически от сигнализаторов пожара, вторая и последующие - вручную; При обнаружении пожара визуально огнетушители первой очереди могут быть включены вручную;

- размещение баллонов с огнегасящим веществом и трубопроводов, соединяющих их с распылительными коллекторами в местах, наиболее защищенных от возможных повреждений при аварийной посадке;

- наличие простых и надежных методов проверки работоспособности системы; возможность контроля давления в баллонах при техническом обслуживании противопожарной системы;

- быстрая подготовка к действию при проведении технического обслуживания после срабатывания системы; удобство осмотра, монтажа и демонтажа отдельных агрегатов;

- возможность автоматического включения всех огнетушителей одновременно для подачи огнегасящего вещества в наиболее пожароопасные отсеки при вынужденной посадке с убранными шасси. Для включения системы тушения пожара в этих случаях применяют специальные инерционные или нажимные датчики, срабатывающие при определенных перегрузках (инерционные) или при нажатии на них.

Ввод огнегасящего вещества в гондолы или во внутренние полости двигателя может оказаться неэффективным, если при включении системы пожаротушения не будет выключен

двигатель, т.е. не будут устранены причины возникновения пожара и условия, способствующие его развитию.

Для тушения пожара в багажных (грузовых) отсеках предусматривается следующее:

- если пожар в отсеках легко обнаруживается членами экипажа без сигнализирующих устройств и в отсеки имеется доступ для экипажа в полете, то в таких отсеках тушение пожара обеспечивается переносными огнетушителями;

- отсеки, в которых трудно обнаружить пожар, но к ним имеется доступ в полете, оборудуются системой сигнализации о пожаре;

- отсеки, не имеющие доступа для экипажа в полете, оборудуются системой сигнализации и системой тушения пожара.

Система нейтрального газа

По мере выработки топлива из баков в них образуется значительное количество взрыво- и пожароопасной топливо-воздушной смеси. Для предупреждения взрыва этой смеси на некоторых типах ВС с неблагоприятным расположением топливных баков (например, в нижней части фюзеляжа) устанавливают кратковременно действующие (аварийные) системы нейтрального газа. Такие системы обеспечивают подачу нейтрального газа в надтопливное пространство баков при появлении источника пламени или перед аварийной посадкой.

В качестве нейтрального газа используют углекислоту. Огнегасящий эффект этих газов заключается в том, что концентрация кислорода в топливо-воздушной смеси становится ниже того минимума, при котором возможно горение. По условиям взрывобезопасности концентрация свободного кислорода в топливных баках не должна превышать 8-10% по объему.

В состав системы нейтрального газа входит генератор нейтрального газа, в котором происходит сжигание авиационного керосина, и системы трубопроводов для подачи полученной углекислоты в топливные баки.