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?？刂浦甘鞠到y(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。盥洗室內應設置盥洗室滅火系統(tǒng)，采用盥洗室滅火瓶對盥洗室廢物箱進行滅火。駕駛艙和客艙內應設置滅火裝置，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，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：

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)，應經常對發(fā)動機艙進行通風，必要時可用空調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。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。濾網加裝在光電煙霧探測器的空氣人口處，濾出產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，必須對濾網進行定期清洗。

③增加煙霧探測器的數量。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生的煙霧小顆粒。

⑤對貨艙做經常性的清潔工作。

（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生腐蝕。同時，在拉應力作用下螺紋根部因為應力集中產生裂紋源。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。因管嘴結構原因，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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