運(yùn)輸類飛機(jī)的機(jī)身抗燒穿性適航要求解析

馬百平，李翰，鄒田春，解江

(中國(guó)民航大學(xué) 天津市民用航空器適航與維修重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300300)

運(yùn)輸類飛機(jī)的機(jī)身抗燒穿性適航要求解析

馬百平，李翰，鄒田春，解江

(中國(guó)民航大學(xué) 天津市民用航空器適航與維修重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300300)

運(yùn)輸類飛機(jī)可生存墜撞后的火災(zāi)是客艙安全范疇內(nèi)的重要問題之一。提高機(jī)身抗燒穿性，即推遲火焰進(jìn)入客艙的時(shí)間，可為乘員應(yīng)急撤離提供時(shí)間保證。介紹了運(yùn)輸類飛機(jī)墜撞后的池火火焰特征，包括最高溫度、熱流密度等特征的范圍及其影響因素，重點(diǎn)論述了機(jī)身結(jié)構(gòu)燒穿過程，剖析了適航規(guī)章中的抗燒穿符合性判據(jù)，梳理了抗燒穿性試驗(yàn)方法的發(fā)展過程，最后對(duì)我國(guó)未來運(yùn)輸類飛機(jī)機(jī)身抗燒穿研究的發(fā)展進(jìn)行了展望。

抗燒穿；運(yùn)輸類飛機(jī)；客艙安全；適航；池火

0 引 言

運(yùn)輸類飛機(jī)的防火問題自始至終都是民航安全領(lǐng)域所關(guān)注的重點(diǎn)。FAA自20世紀(jì)60～70年代起，針對(duì)運(yùn)輸類飛機(jī)的主動(dòng)防火問題開展了系統(tǒng)且全面的研究，例如客艙內(nèi)飾材料的燃燒問題[1-3]。1985年曼徹斯特空難[4]的發(fā)生(如圖1所示)，使得可生存墜撞條件下的池火問題引起了歐美民航當(dāng)局的關(guān)注。EASA的報(bào)告[5]中列舉了1966～2007年形成池火的民航事故，共計(jì)88起?？梢姡缮鎵嬜矖l件下的池火對(duì)于飛機(jī)和乘員造成的危害是民航當(dāng)局與飛機(jī)制造商必須考慮的問題。通過研究池火的特征、探索機(jī)身抗燒穿強(qiáng)化策略、發(fā)展實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法，F(xiàn)AA于2003年在第25-111號(hào)修正案[6]中對(duì)隔熱/隔音材料的抗燒穿性提出了明確的要求，即14 CFR 25.856(b)條款。中國(guó)民用航空局于2011年對(duì)運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了第四次修訂，加入了25.856條款，對(duì)隔熱/隔音材料提出了抗燒穿性要求。為了指導(dǎo)適航審定與符合性驗(yàn)證工作，F(xiàn)AA發(fā)布了咨詢通告AC 25.856-2A抗燒穿隔熱/隔音材料的安裝[7]，解釋說明了型號(hào)中實(shí)際可能出現(xiàn)的隔熱/隔音材料安裝構(gòu)型及相應(yīng)的符合性方法。而在B787審定過程中，F(xiàn)AA發(fā)布的等效安全[8]中說明了B787所采用的復(fù)合材料機(jī)身可以為客艙提供5 min的抗燒穿時(shí)間，等效于傳統(tǒng)鋁合金蒙皮與隔熱/隔音材料的整體抗燒穿效果。我國(guó)在民機(jī)防火方面，開展過發(fā)動(dòng)機(jī)及短艙結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[9-13]、以及客艙防火[14]等方面的研究，而在機(jī)身抗燒穿性方面僅針對(duì)國(guó)內(nèi)某型客機(jī)、按照適航規(guī)章要求開展過數(shù)次符合性驗(yàn)證試驗(yàn)，未見公開發(fā)表的相關(guān)研究成果。

圖1 曼徹斯特空難

在可生存墜撞條件下，機(jī)體結(jié)構(gòu)存在兩種可能的狀態(tài)。第一種狀態(tài)：機(jī)身在一定程度上發(fā)生斷裂破壞，火焰(若存在)可直接進(jìn)入客艙并點(diǎn)燃內(nèi)飾。此時(shí)，客艙內(nèi)發(fā)生轟燃的時(shí)間主要取決于內(nèi)飾材料的易燃性。第二種狀態(tài)：機(jī)身結(jié)構(gòu)完好、理論上能夠形成對(duì)外部池火火焰的屏障。該情況下，機(jī)身結(jié)構(gòu)(包括蒙皮和隔熱/隔音材料)的抗燒穿性是設(shè)計(jì)與適航驗(yàn)證的重點(diǎn)。良好的抗燒穿性將大幅延遲火焰進(jìn)入客艙的時(shí)間，從而推遲客艙內(nèi)發(fā)生轟燃的時(shí)間，為乘員應(yīng)急撤離爭(zhēng)取更多時(shí)間。

本文針對(duì)上述第二種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)資料，概述可生存墜撞條件下的池火火焰特征及其影響因素，解析機(jī)身結(jié)構(gòu)燒穿過程與抗燒穿符合性判據(jù)，總結(jié)歐美民航當(dāng)局建立抗燒穿特性試驗(yàn)方法的過程，以期為我國(guó)研究飛機(jī)抗燒穿問題，提高運(yùn)輸類飛機(jī)防火試驗(yàn)?zāi)芰μ峁﹨⒖肌?/p>

1 運(yùn)輸類飛機(jī)墜撞后的池火火焰特征及其影響因素

飛機(jī)發(fā)生墜撞事故所形成的“池火”是機(jī)翼油箱內(nèi)部燃油泄漏，在地面形成的油池被點(diǎn)燃所形成的火焰。通常在飛機(jī)外部形成大面積的強(qiáng)烈火焰，首先對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)造成破壞，最終危及乘員生命安全。FAA研究[15]發(fā)現(xiàn)：完全發(fā)展的池火，其溫度范圍為870～1 100 ℃，熱流密度范圍為56～261 kW/m2，平均值約為170 kW/m2。這是利用Convair 880和DC-8進(jìn)行了6次池火燃燒試驗(yàn)[15]所確定的。

風(fēng)速是影響池火火焰特征的重要因素。美國(guó)SANDIA國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究[16]發(fā)現(xiàn)：高風(fēng)速試驗(yàn)中，火焰在模型背風(fēng)面的溫度達(dá)到了約1 327 ℃；中風(fēng)速試驗(yàn)中，火焰的最高溫度約為1 227 ℃，出現(xiàn)在模型頂部區(qū)域；低風(fēng)速試驗(yàn)中，最高溫度出現(xiàn)在油池中心附近，為1 127～1 226 ℃。可見，風(fēng)速越大，火焰最高溫度越高。這是因?yàn)楦唢L(fēng)速使燃燒獲得的氧氣更加充足、燃燒更加充分。試驗(yàn)中定義的三個(gè)級(jí)別風(fēng)速分別為：低速風(fēng)0～3 m/s，中速風(fēng)4～7 m/s，高速風(fēng)大于8 m/s。試驗(yàn)中熱流的測(cè)量由于波動(dòng)性較大無法獲得有效數(shù)據(jù)。

在油池火的數(shù)值仿真方面，Wang Huiying等[17]基于FDS[18-21]利用大渦模擬(LES)方法研究了運(yùn)輸類飛機(jī)墜撞后池火數(shù)值模擬的可行性，獲得了燃燒產(chǎn)物、溫度、熱流密度的分布，以及風(fēng)速的影響。Wang Zhaozhi等[22]基于FAA進(jìn)行的C133全尺寸火災(zāi)試驗(yàn)[23]進(jìn)行數(shù)值模擬方法研究，重點(diǎn)模擬了客艙內(nèi)的火焰發(fā)展過程，進(jìn)一步驗(yàn)證了SmartFire[24]。

2 機(jī)身燒穿過程

曼徹斯特空難[4]是“池火”燒穿機(jī)身的典型案例。事故調(diào)查結(jié)果顯示，機(jī)身尾部下方形成了大面積的油池，池火集中在從機(jī)翼后緣到水平尾翼前緣之間的區(qū)域。飛機(jī)完全靜止后20 s，機(jī)身即被燒穿，隨即燒穿隔絕材料，進(jìn)入貨艙，最終通過空調(diào)格柵進(jìn)入客艙。燒穿位置是左側(cè)后貨艙下部鋁蒙皮。鋁蒙皮表面溫度在被火焰沖擊的最初階段，相比火焰溫度存在30～60 s的延遲。這可能是材料本身的傳熱過程所需要的時(shí)間，受到材料熱導(dǎo)率的影響。而當(dāng)蒙皮溫度達(dá)到大約500 ℃時(shí)，溫度不再快速升高，大約有5～10 s的“停滯期”。隨之又快速上升，接近并最終達(dá)到火焰溫度。這個(gè)“停滯期”是蒙皮材料從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的相變階段，即鋁合金的熔點(diǎn)范圍。蒙皮熔化時(shí)間會(huì)受到蒙皮支撐結(jié)構(gòu)類型(機(jī)身長(zhǎng)桁和框)的影響，因?yàn)槊善ぶ谓Y(jié)構(gòu)會(huì)以熱傳導(dǎo)的方式耗散鋁蒙皮的熱能。

影響鋁蒙皮燒穿時(shí)間的因素包括起落架狀態(tài)和蒙皮表面煙灰沉積。FAA的試驗(yàn)[15]中發(fā)現(xiàn)，起落架“放下”相比“收起”的狀態(tài)，機(jī)腹蒙皮更容易被燒穿。原因是起落架放下，使得機(jī)腹蒙皮與地面之間產(chǎn)生一定的距離，使得火焰結(jié)構(gòu)中的外焰直接沖擊機(jī)腹，而外焰溫度相對(duì)更高。CAA研究了煙灰在鋁板表面沉積對(duì)其燒穿時(shí)間的影響[25]，結(jié)果顯示：在其他條件相同的條件下，表面無煙灰的0.7 mm厚鋁板燒穿時(shí)間是58 s，而附著一層煙灰的鋁板燒穿時(shí)間卻僅僅是8 s。為了研究煙灰的影響，將鋁板暴露在池火下不同的時(shí)間，從而獲得不同數(shù)量的附著煙灰，并同時(shí)測(cè)量鋁板表面發(fā)射率[26]。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過30 s的暴露時(shí)間，表面發(fā)射率從0.10提高到0.45。大幅提高了鋁板通過輻射傳熱所吸收的能量，故燒穿時(shí)間大幅縮短。即，燒穿時(shí)間隨著表面發(fā)射率的提高而縮短。而著火初期產(chǎn)生的煙灰，附著沉積在機(jī)身表面，增加了表面發(fā)射率，通常在0.6～0.9。

火焰和煙氣在燒穿發(fā)生后進(jìn)入客艙的難易程度取決于火焰可獲得的路徑，這涉及到飛機(jī)結(jié)構(gòu)布局和材料特性。然而，傳統(tǒng)構(gòu)型的運(yùn)輸類飛機(jī)的火焰燒穿路徑是具有共性的。目前針對(duì)飛機(jī)所處的地面池火環(huán)境已識(shí)別出7個(gè)典型的火焰路徑[5]，但是并未評(píng)估每個(gè)路徑所帶來的相對(duì)危害程度。

路徑1，火焰可直接燒穿機(jī)身兩側(cè)蒙皮(未涉及窗戶)進(jìn)入客艙。該路徑中，火焰需要穿透機(jī)身蒙皮、隔絕材料和客艙內(nèi)飾壁板。路徑2，火焰可燒穿客艙頂部蒙皮和客艙天花板或者頭頂行李箱進(jìn)入客艙。路徑3，火焰可通過客艙窗戶或者艙門縫隙進(jìn)入客艙，這主要涉及到密封件防火問題。相比路徑1，該路徑使得火焰進(jìn)入客艙更為直接和快速。路徑4，火焰可燒穿機(jī)身下半部?jī)蓚?cè)蒙皮和隔絕材料，進(jìn)入貨艙兩側(cè)空間(cheek area)。該區(qū)域通常貫穿機(jī)身長(zhǎng)度方向(止于翼盒/主起落架艙)，這使得火焰可以沿機(jī)身長(zhǎng)度方向蔓延而最終進(jìn)入客艙。一旦火焰進(jìn)入該區(qū)域，那么進(jìn)入客艙的主要路徑可能是主貨艙，或者通過空調(diào)格柵。而通過空調(diào)格柵進(jìn)入客艙也是FAA試驗(yàn)[5]所得到的結(jié)果。路徑5，通過機(jī)腹區(qū)域進(jìn)入貨艙，這需要燒穿機(jī)身蒙皮、隔絕材料、貨艙地板和襯板，進(jìn)入貨艙后還需要燒穿貨艙天花板襯板，客艙地板及其覆蓋物。FAA進(jìn)行的試驗(yàn)[15]表明，當(dāng)起落架破壞后，路徑5更不易被燒穿。然而，起落架的狀態(tài)對(duì)于路徑4是幾乎無影響的。路徑6，當(dāng)起落架放下時(shí)，火焰可進(jìn)入主起落架艙，最終進(jìn)入客艙。路徑7，與機(jī)身下半部的貨艙門有關(guān)，火焰可從貨艙門或設(shè)備艙門進(jìn)入貨艙兩側(cè)空間，繼而通過路徑4進(jìn)入客艙。

全尺寸的試驗(yàn)結(jié)果以及事故案例表明，機(jī)身下半部的貨艙兩側(cè)空間在池火環(huán)境中最易被燒穿，使得火焰可以快速進(jìn)入客艙。因此，有必要通過適航規(guī)章明確安全保護(hù)要求，為機(jī)身下半部提供滿足安全要求的抗燒穿性，這是14 CFR 25.856(b)的根本目標(biāo)。

3 抗燒穿符合性判據(jù)

14 CFR F25.7中給出的隔熱/隔音材料抗燒穿符合性判據(jù)是“不能在4 min內(nèi)被火或火焰燒穿”。鋁蒙皮對(duì)完全發(fā)展的池火可提供30～60 s的保護(hù)時(shí)間[15]；而隔絕材料是第二道有效的防火防熱屏障，可為客艙提供額外的保護(hù)時(shí)間。兩者的關(guān)系如圖2所示。

圖2 保護(hù)時(shí)間

CAA基于1966～1993年的17個(gè)運(yùn)輸類飛機(jī)事故(這些事故中都形成了池火)分析，建立了每個(gè)事故場(chǎng)景的數(shù)學(xué)模型，利用蒙特卡洛模擬預(yù)測(cè)了加強(qiáng)機(jī)身抗燒穿性所帶來的保護(hù)效果[27]，用每年可能因此死亡和受傷人數(shù)的減少量來表示。研究發(fā)現(xiàn)：保護(hù)效果與額外增加的保護(hù)時(shí)間呈指數(shù)關(guān)系，4～8 min的額外保護(hù)時(shí)間所提供的保護(hù)效果幾乎不會(huì)再有大的提高。如果假設(shè)可生存墜撞過程結(jié)束后，到機(jī)身蒙皮被燒穿大約是1 min，那么最短的乘員保護(hù)時(shí)間應(yīng)是5 min。5 min后，預(yù)計(jì)乘員應(yīng)急撤離已基本結(jié)束，地面消防人員已經(jīng)控制了火勢(shì)。研究顯示，5 min的乘員保護(hù)時(shí)間將會(huì)在86%的池火事故中為乘員應(yīng)急撤離提供保護(hù)。雖然5 min之后仍然未撤離的乘員數(shù)量是未知的，但在這之后繼續(xù)加強(qiáng)機(jī)身防火保護(hù)將會(huì)導(dǎo)致成本-效益比極大提高。因此，“4 min”則定為隔熱/隔音材料抗燒穿性的符合性判據(jù)。

4 抗燒穿試驗(yàn)方法發(fā)展

在研究可生存墜撞條件下的池火以及機(jī)身抗燒穿特性之前，F(xiàn)AA于20世紀(jì)70年代利用C133運(yùn)輸機(jī)機(jī)身模擬了寬體客機(jī)發(fā)生低能量沖擊、但機(jī)身完好且具有高生存率的墜撞情況。當(dāng)時(shí)的研究重點(diǎn)是客艙內(nèi)飾材料的燃燒與火焰蔓延問題[23]。20世紀(jì)80年代，F(xiàn)AA的池火燃燒試驗(yàn)[15]中，每次試驗(yàn)的油量都足以保證完全發(fā)展的池火維持6～8 min的燃燒。每架飛機(jī)均利用機(jī)身前、中、后三段分別進(jìn)行1次試驗(yàn)，每次試驗(yàn)利用鋼板和隔熱材料將試驗(yàn)段與其他區(qū)域隔開，共計(jì)6次試驗(yàn)。兩機(jī)型的試驗(yàn)狀態(tài)區(qū)別是：DC-8的起落架是收起狀態(tài)，即機(jī)腹貼地，油池火位于機(jī)身右舷；而Convair-880的起落架是放下狀態(tài)，即機(jī)腹與地面之間存在一定距離，池火位于機(jī)腹正下方。試驗(yàn)測(cè)量了客艙內(nèi)的溫度、熱流密度、煙密度，以及機(jī)身外部的溫度和熱流密度。利用視頻監(jiān)控手段確定燒穿位置和火焰蔓延路徑，獲得了燒穿時(shí)間。該試驗(yàn)研究基于真實(shí)機(jī)型，為后續(xù)研究提供了大量真實(shí)數(shù)據(jù)，但并不具有重復(fù)性。

美國(guó)軍方也開展了類似的大型池火試驗(yàn)[16]，試驗(yàn)設(shè)置了兩種尺寸的油池，直徑分別為18.9 m和9.45 m，將模型置于其邊緣處。目的是測(cè)量池火火焰特征，用于數(shù)值模型的發(fā)展。使用的傳感器包括熱電偶(陣列)、熱流計(jì)。局部氣體溫度的修正需要大量的火焰環(huán)境信息，而該試驗(yàn)中并未考慮。熱流密度的非定常影響也應(yīng)該加以考慮[28]。試驗(yàn)中測(cè)量了模型不同站位的內(nèi)表面溫度與熱流密度。而距離油池邊緣30 m的位置布置風(fēng)速儀、測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速。此外，測(cè)量了不同油層的溫度、油層表面的熱流密度，以及火焰外圍的熱流密度。

20世紀(jì)90年代，F(xiàn)AA利用B707搭建了全尺寸試驗(yàn)平臺(tái)[29]。B707機(jī)身被分為兩段，中間插入一鋼制試驗(yàn)段，用于安裝試樣并進(jìn)行試驗(yàn)?；鹧嬗芍糜谠囼?yàn)段旁的油池點(diǎn)燃來提供。為了選擇接近DC-8和Convair-880試驗(yàn)結(jié)果的火焰，通過預(yù)試驗(yàn)確定了油盤位置的參數(shù)。試驗(yàn)中測(cè)量了試驗(yàn)段內(nèi)部的溫度、煙密度和氣體(CO/CO2/O2)濃度。利用該平臺(tái)研究了隔絕材料對(duì)于推遲機(jī)身燒穿時(shí)間的作用，發(fā)現(xiàn)隔絕材料的安裝方法對(duì)于其所起到的抗燒穿作用具有關(guān)鍵影響，并通過大量試驗(yàn)對(duì)隔絕材料進(jìn)行了改進(jìn)。

除了發(fā)展大型試驗(yàn)平臺(tái)，英國(guó)CAA發(fā)展了中等尺寸的試驗(yàn)平臺(tái)[25]，用來快速、低成本的復(fù)現(xiàn)全尺寸試驗(yàn)的火焰條件，可以對(duì)改進(jìn)的材料和系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)也可以作為評(píng)估新型材料的審查設(shè)備。另外，F(xiàn)AA與法國(guó)CEAT合作發(fā)展了小尺寸的箱式試驗(yàn)平臺(tái)[29]，使用了煤油燃燒器，可產(chǎn)生1 093 ℃、199 kW/m2的火焰。以該平臺(tái)為基礎(chǔ)發(fā)展了測(cè)量材料燃燒分解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)室方法，并進(jìn)一步研究與全尺寸試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性[30]。同時(shí)，還發(fā)展建造一個(gè)面積更大的曲壁板試驗(yàn)平臺(tái)，可更加逼真地模擬飛機(jī)結(jié)構(gòu)。但是該平臺(tái)制造成本較高，制造難度相對(duì)較大，故未繼續(xù)發(fā)展為通用的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)平臺(tái)。

基于以上試驗(yàn)方法的發(fā)展與探索，最終發(fā)展出可用作適航規(guī)章、并可依此表明抗燒穿性符合性的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法[31]。該平臺(tái)的發(fā)展過程如圖3所示。圖3(a)中的臺(tái)架具有上下兩部分，下部分用于安裝鋁板、用來表明其抗燒穿性，上部分采用鋼板、用來表明火焰蔓延特性的符合性。圖3(b)中的臺(tái)架下部分中間被挖空，以表征燒穿的鋁板。而試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，挖空的鋼板對(duì)試驗(yàn)無影響，故去掉了下部分鋼板，形成了如圖3(c)所示臺(tái)架。而上部分期望用于表明火焰蔓延特性，但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)效果并不理想，故去掉了上部分，只保留下部分的桁架，用于安裝隔絕材料，如圖3(d)所示。最終獲得了該標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，即14 CFR F25.7。其中，通過大量不同材料的試驗(yàn)，以全尺寸試驗(yàn)結(jié)果為目標(biāo)，確定了火焰的設(shè)定參數(shù)。

(a) 臺(tái)架完整 (b) 臺(tái)架下部分中間被挖空 (c) 去掉下部分鋼板 (d) 只保留下部分的桁架

圖3 抗燒穿性試驗(yàn)臺(tái)架的演變

Fig.3 Evolution of burnthrough test apparatus specimen holder

5 我國(guó)未來運(yùn)輸類飛機(jī)抗燒穿展望

為了更加全面、客觀地研究飛機(jī)抗燒穿問題、提高我國(guó)運(yùn)輸類飛機(jī)防火試驗(yàn)?zāi)芰Γ瑧?yīng)開展以下三方面的研究：

(1) 建立全尺寸客艙防火試驗(yàn)平臺(tái)，可用于進(jìn)行全尺寸機(jī)身抗燒穿性試驗(yàn)，以應(yīng)對(duì)航空新材料、新構(gòu)型的出現(xiàn)，同時(shí)可用于客艙內(nèi)飾、報(bào)警系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)等多個(gè)方面的試驗(yàn)與驗(yàn)證，支持我國(guó)運(yùn)輸類飛機(jī)的研制與適航審定工作。

(2) 發(fā)展機(jī)身結(jié)構(gòu)(金屬或復(fù)合材料)、客艙內(nèi)飾材料的燒穿分析技術(shù)與方法，重點(diǎn)突破材料的熱響應(yīng)過程模擬、燒穿失效定義等關(guān)鍵問題，可用于工程型號(hào)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，節(jié)約試驗(yàn)成本，提高經(jīng)濟(jì)性。

(3) 發(fā)展用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)抗燒穿性的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法，可收集試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的熱分解產(chǎn)物。在研究驗(yàn)證抗燒穿性的同時(shí)，應(yīng)考慮氣體毒性可能造成的危害。

6 結(jié)束語

目前的抗燒穿性試驗(yàn)方法是基于傳統(tǒng)鋁制機(jī)身，即鋁合金材料，發(fā)展出隔熱/隔音材料抗燒穿性要求及其符合性試驗(yàn)方法。而隨著復(fù)合材料在運(yùn)輸類飛機(jī)主要結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用日趨成熟，應(yīng)發(fā)展適用于復(fù)合材料抗燒穿性的符合性試驗(yàn)方法，包括全尺寸試驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法。適航審定中的抗燒穿判據(jù)也因此有可能發(fā)生變化，同時(shí)可能出現(xiàn)諸如氣體毒性評(píng)估等新問題[32]。另一方面，為了提高效率節(jié)約成本，可發(fā)展相應(yīng)結(jié)構(gòu)/材料抗燒穿性的數(shù)值分析方法。

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(編輯：趙毓梅)

Investigation on Fuselage Burn-through Resistance of TransportCategory Airplanes

Ma Baiping, Li Han, Zou Tianchun, Xie Jiang

(Tianjin Key Laboratory of Civil Aircraft Airworthiness and Maintenance, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China)

For transport category airplanes, post-crash fire is one of the important problems to be considered for cabin safety. The time for evacuation that delaying fire or flame into cabin, namely fuselage burn-through resistance should be ensured. In this paper, the characteristics of post-crash fire, including the range of temperature, heat flux and influence factors are introduced, the process of fuselage burn-through, accounting for the criterion of airworthiness regulation on fuselage burn-through resistance are analyzed, the development of method of compliance to determine the burn-through resistance is stated, and development tendency of fuselage burn-through resistance in future is expected.

burn-through resistance; transport category airplanes; cabin safety; airworthiness ; pool fire

2017-03-09；

2017-04-14

李翰,cauc_lihan@126.com

1674-8190(2017)03-308-07

V223.2

A

10.16615/j.cnki.1674-8190.2017.03.010

馬百平(1992-)，男，碩士研究生。主要研究方向：航空器適航審定。

李 翰(1986-)，男，碩士，助理研究員。主要研究方向：航空器適航審定。

鄒田春(1976-)，男，博士，副教授。主要研究方向：航空器適航審定。

解 江(1982-)，男，博士，助理研究員。主要研究方向：航空器適航審定。