國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金重點項目“國產(chǎn)寬體客機貨艙火災(zāi)特性及潔凈滅火技術(shù)研究”(U2233202)項目介紹

1 研究背景和意義

目前飛機上普遍使用的哈龍滅火劑由于破壞大氣臭氧層而即將退出市場(國際民航組織要求新生產(chǎn)飛機上2024年前全面停止使用哈龍),世界范圍都面臨舊產(chǎn)品退出而合適替代品缺失的局面;我國機載滅火裝置一直依靠進口,滅火技術(shù)原創(chuàng)性成果匱乏;此外,哈龍的退出也面臨當前適航標準體系中滅火部分審定方法的重構(gòu),而適航能力又是我國公認的“卡脖子”問題。國產(chǎn)寬體客機已經(jīng)開始設(shè)計,計劃在2025年進行試飛的緊迫形勢下,開展寬體客機火災(zāi)特性及先進滅火技術(shù)研究,實現(xiàn)我國民機防火系統(tǒng)自主研發(fā)和優(yōu)化升級,是航空產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要任務(wù)。針對我國當前對飛機貨艙火災(zāi)特性規(guī)律認識不清、貨艙防火裝備依賴整機進口、自主適航審定能力不足的短板,本項目瞄準國產(chǎn)寬體客機貨艙火災(zāi)防治“卡脖子”技術(shù)難題進行研究,此項研究可有效推動國產(chǎn)寬體客機貨艙新型滅火技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,助力國產(chǎn)寬體客機貨艙滅火裝備的國產(chǎn)化和核心技術(shù)的自主可控。

2 研究目標

(1)開展寬體客機貨艙火災(zāi)特性機理研究,揭示貨艙關(guān)鍵構(gòu)件功能失效與火災(zāi)強度的量化關(guān)系,明確貨艙滅火裝備應(yīng)滿足的性能指標要求。

(2)研究寬體客機貨艙可替代哈龍的理想化學(xué)滅火氣體快速優(yōu)選方法,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的潔凈化學(xué)氣體滅火劑,并研究其裝置的優(yōu)化設(shè)計方法,為哈龍即將退出貨艙應(yīng)用而合適替代品缺失的困境提供解決方案。

(3)研發(fā)模擬飛行工況的寬體客機貨艙標準防火實驗平臺,驗證潔凈氣體滅火裝置的滅火有效性。

(4)研究并建立寬體客機貨艙潔凈化學(xué)氣體滅火裝備適航符合性驗證方法、審定流程和準則,為新型化學(xué)滅火氣體的適航符合性審定標準的制定提供數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支持。

3 關(guān)鍵科學(xué)問題

(1)耦合火災(zāi)放熱強度、飛行極端條件、貨艙復(fù)雜結(jié)構(gòu)、構(gòu)件功能失效等多項因素,科學(xué)準確的量化寬體客機貨艙火災(zāi)特點和滅火要求。

(2)準確快速的優(yōu)選出具有應(yīng)用潛力的哈龍滅火劑替代產(chǎn)品,確保所建立的化學(xué)滅火氣體評選過程和設(shè)計方法的科學(xué)、合理,且適用于寬體客機貨艙。

(3)建立起易操作、可重復(fù)、精準度高的寬體客機貨艙化學(xué)氣體滅火系統(tǒng)的適航符合性審定方法和平臺。