S76C++直升機(jī)行李艙火警探測(cè)系統(tǒng)

張海明

摘要：火警是飛機(jī)安全飛行過程中重要的監(jiān)控對(duì)象。早期探測(cè)到火警對(duì)于及時(shí)采取措施，降低安全風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。本文簡(jiǎn)要分析S76C++型直升機(jī)行李艙的煙霧探測(cè)系統(tǒng)工作原理。并分析該型探測(cè)器的缺點(diǎn)以及S76C++型直升機(jī)采用此類型探測(cè)器的原因。

關(guān)鍵詞：火警;煙霧探測(cè)器

火警是飛機(jī)安全飛行過程中重要的監(jiān)控對(duì)象。早期探測(cè)到火警對(duì)于及時(shí)采取措施，降低安全風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。飛機(jī)的貨艙（行李艙）是火警易發(fā)區(qū)域，根據(jù)美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）的條例規(guī)定，貨艙的火警必須在火災(zāi)發(fā)生的60秒內(nèi)向機(jī)組發(fā)出警告。為了滿足條例所要求的及時(shí)報(bào)警，現(xiàn)代飛機(jī)需要在貨艙安裝火警探測(cè)設(shè)備。S76C++型直升機(jī)是雙發(fā)多用途直升機(jī)，最大起飛重量為5.3噸，載客12人。該飛機(jī)的行李艙火警探測(cè)系統(tǒng)采用的是光電式煙霧探測(cè)技術(shù)，主要由三部分組成：火警探測(cè)器，火警邏輯電路和火警警告系統(tǒng)?；鹁綔y(cè)系統(tǒng)用于探測(cè)可能存在的火警信號(hào)，S76C++采用煙霧探測(cè)的形式探測(cè)發(fā)生在行李艙內(nèi)的火警，通過邏輯電路的工作，在飛行員的顯示系統(tǒng)中給出目視告警，提醒飛行員采取措施。

一、火警探測(cè)器原理

目前飛機(jī)上采用的火警探測(cè)器主要有溫度探測(cè)，遠(yuǎn)紅外光探測(cè)以及煙霧探測(cè)等形式。絕大多數(shù)行李艙內(nèi)發(fā)生的火警最初都會(huì)出現(xiàn)煙霧的形式，因此很多飛機(jī)采用煙霧式火警探測(cè)器進(jìn)行行李艙的火警探測(cè)。煙霧式火警探測(cè)有兩種方法，一是光電感應(yīng)，另一種是離子感應(yīng)。S76C++型直升機(jī)行李艙火警探測(cè)器采用的就是光電式煙霧探測(cè)器。

光電式煙霧探測(cè)器安裝在行李艙內(nèi)，行李艙內(nèi)的空氣通過氣孔自由進(jìn)入到煙霧室，煙霧室內(nèi)有測(cè)試燈，信號(hào)燈，光電管等元件。光電管利用光電效應(yīng)進(jìn)行光—電轉(zhuǎn)換，當(dāng)沒有光照射到光電管時(shí)，輸出電流為0，當(dāng)有一定數(shù)量的光線照射光電管時(shí)，其產(chǎn)生與光照相對(duì)應(yīng)的電流輸出，此電流經(jīng)放大處理后觸發(fā)告警系統(tǒng)，在駕駛艙儀表上顯示告警信息，通知飛行員采取相應(yīng)的措施。在煙霧室內(nèi)信號(hào)燈光束與光電管安裝成90度，且有側(cè)隔板相隔，而煙霧室是一個(gè)不透光且內(nèi)部不能反光的組件，因此當(dāng)行李艙沒有發(fā)生火災(zāi)，空氣中不含有煙霧小顆粒，信號(hào)燈的光線不能被折射照到光電管上，光電管產(chǎn)生電流為0，不能觸發(fā)告警電路。當(dāng)行李艙產(chǎn)生煙霧時(shí)，由于煙霧中含有小顆粒，在煙霧室內(nèi)對(duì)光線進(jìn)行折射，光電管受到照射，產(chǎn)生電流輸出，電流隨煙霧量的增加而成比例的增加，經(jīng)放大電路放大后，觸發(fā)告警電路，產(chǎn)生警告。

1.火警邏輯電路和火警警告系統(tǒng)

28V直流電源通過飛機(jī)上NO.2 DC ESS BUS經(jīng)過跳開關(guān)供給行李艙煙霧探測(cè)器B點(diǎn)（如圖），正常情況下，由于光電組件沒有接收到光源，不產(chǎn)生電流，因此此時(shí)沒有信號(hào)輸出。當(dāng)煙霧探測(cè)器由于空氣中的煙霧顆粒發(fā)生光源折射，光電組件產(chǎn)生信號(hào)后，經(jīng)過內(nèi)部放大電路，導(dǎo)通B點(diǎn)和A點(diǎn)接地，產(chǎn)生輸出電壓由D點(diǎn)輸出。通過VMM控制盒分成兩路后傳到兩個(gè)VMM監(jiān)控組件上，分

2.光電式煙霧探測(cè)電路測(cè)試

光電式煙霧探測(cè)器測(cè)試方法是使用在光電組件前方安裝的測(cè)試光源。當(dāng)測(cè)試光源通電后，可直接照射到光電敏感組件。在S76C++直升機(jī)上，當(dāng)飛行員按壓火警測(cè)試面板上的行李艙火警測(cè)試按鈕，來自于NO.2 DC ESS BUS的電流點(diǎn)亮測(cè)試光源，光電組件接收光源照射，產(chǎn)生電流，經(jīng)放大電路后輸出警告電壓至飛行員顯示器上顯示行李艙煙霧警告。

二、光電式火警探測(cè)器缺點(diǎn)分析

由光電式火警探測(cè)器的原理可以看出，煙霧探測(cè)器是通過進(jìn)入煙霧室內(nèi)的粒子折射光源的積累到門檻值而使光電元件觸發(fā)，任何粒子濃度達(dá)到一定數(shù)值都會(huì)使得光電組件觸發(fā)。因此，光電組件不僅僅是火警時(shí)產(chǎn)生的煙霧敏感，任何能夠?qū)饩€產(chǎn)生反射和折射的進(jìn)入煙霧室的小粒子都會(huì)輸出火警信號(hào)。對(duì)于直升機(jī)來講，經(jīng)常作業(yè)在野外或是條件比較簡(jiǎn)單的著陸場(chǎng)，在直升機(jī)旋翼氣流的作用下，空氣中的浮塵顆粒增加，同時(shí)，直升機(jī)的行李艙又是非密閉增壓艙，行李艙與外界通風(fēng)較多，因此空氣中的浮塵顆粒，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不充分的尾氣等等經(jīng)常容易觸發(fā)煙霧探測(cè)器的告警，產(chǎn)生假火警信號(hào)。統(tǒng)計(jì)表明，1995年—1999年，在美國運(yùn)行的飛機(jī)中平均每200次貨艙火警中只有1次是真實(shí)火警。目前很多飛機(jī)上已經(jīng)使用更為可靠的貨艙火警探測(cè)設(shè)備。

三、S76C++型直升機(jī)使用光電式火警探測(cè)器原因分析

在S76C++直升機(jī)上，由于S76直升機(jī)的流線設(shè)計(jì)，飛行員可以輕易通過駕駛艙后視鏡觀察行李艙門是否有煙霧出現(xiàn)來輔助判斷行李艙火警警告真實(shí)情況。同時(shí)，由于直升機(jī)的飛行特點(diǎn)，行李艙火警級(jí)別較低，在行李艙火警出現(xiàn)警報(bào)后，飛行員也可以正常操作飛機(jī)盡快落地，落地后采取人工形式滅火。因此，S76C++直升機(jī)行李艙火警探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，采用的形式也比較單一，在電路中并沒有引用其他溫度等信號(hào)進(jìn)行火警真實(shí)情況的比較，而是繼續(xù)采用光電式煙霧探測(cè)器對(duì)行李艙內(nèi)進(jìn)行火警監(jiān)控。

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