1.2.4. Огнестойкость.

Огнестойкость (F.S.T. – свойства, Flammability, smoke, toxicity, горючесть, дымообразование, токсичность продуктов горения). При тепловом импульсе более 20 кал/см² сгорает все (1ккал = 100кал = 4,1868кДж).

1). Нормы летной годности гражданских самолетов МЛГГС-3;

а) КИ  ЗО (самозатухающие и выше);

б) дымообразование по ГОСТ 24632-81 не выше IV группы;

в) токсичность PSL₅₀ не более 0,02 (летальная доза 50% животных).

С 2004 года в России введен вместо НЛГГС нормативный документ – Авиационные правила (АП-25), обеспечивающий гармонизацию авиационных требований (в том числе, норм пожаробезопасности) с нормами, действующими в США (FAR-25), Европейском союзе (JAR), Великобритании, Японии. Для оценки пожарной опасности материалов и элементов конструкций интерьера пассажирских самолетов в АП-25 (Приложение F) используют следующие методы: определение горючести (часть 1, аналогичен ОСТ 1 90094-79), определение дымовыделения (часть 5, по ГОСТ 24632-81), определение тепловыделения (часть 4, СТП 1-595-20-341-2000).

Материалы, используемые в интерьере самолета, должны быть (как минимум): 1) самозатухающими (после экспозиции и пламени газовой горелки в течение 60с с продолжительность остаточного горения на должна превышать 15с, длина сгоревшей части образца – не более 152 мм); 2) слабодымящими (удельная оптическая плотность дыма после 4 минут горения не должна превышать 200 единиц, не выше IV группы); 3) с низким тепловыделением (максимальная скорость выделения тепла не более 65 кВт/м², общее количество выделяющегося тепла за первые две минуты испытания – не более 65 кВт^.мин/м², соответствие требованиям FAA по OSV-test).

Соблюдение этих требований обеспечивает возможность эвакуации пассажиров из горящего транспортного средства (без учета токсичности продуктов горения) после совершения им аварийной посадки в течение 2-х минут.

2). Огнестойкость характеризуется температурными (Т горения, Т воспламенения и др.), тепловыми (теплота сгорания, коэффициент «к» равный отношению тепла, выделяемого при горении, к теплу, необходимому для поджигания: «к» < 0,1 – «негорючие», «к» == 0,1-0,5 – трудносгораемые, «к» = 0,5-2,1 – горючие, «к» >2.1 – легковоспламеняемые), концентрационными (кислородный индекс КИ, предельный кислородный индекс ПКИ, limiting oxygen index LOI; %O₂ по ASTM D2863 для классов UL94 соответственно КИ до 24,5; классы V-1 и V-0; V-0 – КИ – 27 и выше) критериями, позволяющими условно выделить группы легковоспламеняемых, горючих, самозатухающих, трудносгораемых, «негорючих» полимеров и полимерных материалов.

Используется более 30 стандартов: UL94 (ГОСТ 28157-89, ГОСТ 17088-71, классы соответственно 94 V-0 – V-5 и ПВ-0 – ПВ-2, образцы толщиной 2мм); ASTM D-2863, ГОСТ 12.1.044-84 (определение КИ, ПКИ; ПКИ  28 – «негорючие»); ГОСТ 27483-87 (ASTM D-757, огнестойкость при испытаниях нагретой проволокой, измеряется температура сгорания; ASTM E – 84 (строительные материалы, классы A, B, C, D); ГОСТ 15898-70 (для паспортных испытаний, классификация – трудносгораемые, самозатухающие, медленносгораемые, сгораемые, метод ВНИИПО); ГОСТ 24632-81 (дымообразование); испытание горячей проволокой по DIN VDE 0417, ч.1 и 2, IEC695 часть 2-1, образцы 80x80xd мм, фиксируется температура загорания образцов диаметром 1, 2, 4 мм. По UL7468 определяется относительный температурный индекс, ^оС(электрический, механический при ударе и без удара); ASTM D 229 (MIL-M14) – токсичность продуктов горения. Оценка огнестойкости проводится по стандартам ISO 181 – 198 (огнестойкость и дымовыделение), 4589 – 1,2,3; 5659 – 1,2; ISO TR 5656-3 (дымовыделение); 10093; 11907-1,2,3,4 (дымовыделение).

1. Требования к огнестойкости материалов федерального авиационного регистра FAR и федеральной администрации FAA:

1. FAR 25.853А (загорание через 60с, вертикальный образец);

FAR 25.836A (через 12с); FAR 25.855;

б) требования к материалам интерьера FAA (количество тепла, выделившегося в первые 2 и 5 минут горения менее 65 кВт^.мин/м², тест Ohio State University, OSV-test).

2. Требования к допустимым концентрациям продуктов горения через 1,5 и 4 минуты (в ppm – parts per million – частей на миллион) после сгорания (Airbus Industries Tech Spec NATS – 1000.001: HCN < 100/150), CO (<3000/3500), NO + NO₂ (<50/100), HCI, HF (<50/50). Наиболее часто используют образцы 125х13хd мм.

Горючесть (Flammabiliti, Brennbarkeit) по UL94 (классы НВ, 94V-0  V-5); кислородный индекс – V%О₂ по ASTM D 2863.

Эксплуатационная теплостойкость и температурный индекс ВКПМ определяется термоустойчивостью полимерной матрицы (рис.1, для сравнения приведены данные для металлических однонаправленных КМ).

Рис.1. Зависимость разрушающего напряжения при изгибе _ви однонаправленных КМ с непрерывными волокнами (V_в = 50%об.) от температуры:

1 – МКМ Al/C; 2 - МКМ Al/B(W); 3 - УУКМ;

4 – ВПКМ (углеродные волокна/полиимидная матрица);

5 – ВПКМ (углеродные волокна/фенолоальдегидная матрица);

6 – ВПКМ (углеродные волокна/эпоксидная матрица);