民用飞机货舱烟雾穿透试验方法研究

顾俊鸣

【摘 要】本文介绍了民用飞机货舱烟雾穿透试验的要求和方法，并对测试设备及其安装进行深入研究，对民用飞机研制的相关工作具有指导意义。

【关键词】货舱；烟雾穿透；试验方法

中图分类号： V217 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）14-0197-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.090

Test Method for Cargo Smoke Penetration Used in Civil Aircraft

GU Jun-ming

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 200000，China）

【Abstract】This paper introduces the requirements and methods of cargo smoke penetration test for civil aircraft， and make an in-depth study on the test equipment and its installation，which is instructive for the development of civil aircraft.

【Key words】Cargo bay；Smoke penetration；Test method

0 引言

現代民用飞机的货舱通常位于客舱地板下方，在民用飞机运营过程中，货舱中会存放大量的旅客行李与货物，其中包含大量的易燃物质，一旦发生火灾事故，不仅货物受损，还会危及飞行安全，甚至直接导致机毁人亡。货舱着火不同于飞机其他部位（发动机舱和APU舱）由可燃液体引起的火灾，受到货物堆积及材料性质的影响，会产生大量的烟雾，因为烟雾的毒性是不可预知的，在飞机着陆前，如果有烟雾持续的渗透入驾驶舱或客舱，会对乘客和机组人员造成危害。因此，需要通过试验来验证是否有措施阻止危险量的烟或灭火剂进入任何有机组和旅客的舱。本文通过研究相关适航文件和国外民用飞机研制的经验，并结合国内某民用客机适航取证经验，提出了一种民用飞机货舱烟雾穿透试验的方法。

1 试验目的

货舱烟雾穿透试验是为了验证在货舱内产生的大量烟雾不会进入任何有人的舱段，同时也表明在设备舱或设备冷却系统中产生的烟雾不会进入客舱，并且如果有烟雾进入驾驶舱时，可以通过飞行手册中的应急火灾和烟雾应急程序将烟雾迅速的排除，涉及的条款有§25.855 （h）（2）和§25.857 （c）（3）。

2 试验设备及安装

试验设备包含烟雾发生器、靶标、摄像头和机载数据采集系统。

烟雾发生器应能够使烟雾充满被试货舱并在试验期间保持烟雾充满状态，不得产生有害的或腐蚀性的烟雾。为节省飞行时间，应在地面验证烟雾发生器可以在被试货舱中连续产生大量的烟雾。对于较大的货舱，有必要时应使用多个烟雾发生器。货舱烟雾穿透试验对烟雾发生器的安装位置无要求。

试验靶标为一张具有黑白相间条纹的纸，试验中固定在货舱端板上。摄像头固定在金属基板上，基板用胶带固定在地板上。图1为典型的货舱中烟雾发生器、靶标与摄像头的安装示意图。

机载数据采集系统主要包括机载测试采集系统、机载实时处理系统、记录设备以及相应的各系统测试传感器，用于对飞行高度、飞行速度和空调系统工作状态等飞机参数的采集。

3 试验条件和试验点选取

根据AC25-9A，货舱烟雾穿透试验应在巡航和下降条件下进行且：（1）正常空气流量；（2）在飞机可派遣的通风流量下；（3）当舱内充满烟雾后需保持舱内烟雾浓度15分钟。因此试验在如下状态下进行：

a）双制冷组件工作以及其对应的最大巡航高度，座舱增压，在烟雾达到浓度要求后平飞15分钟；

b）单制冷组件工作以及其对应的最大巡航高度，座舱增压，在烟雾达到浓度要求后平飞15分钟；

c）单制冷组件工作，座舱增压，在烟雾达到浓度要求后从单制冷组件工作对应的最大巡航高度快速下降，观察快速下降过程中烟雾向载人舱穿透的情况。

4 试验方法

在试验货舱内安装烟雾发生器持续（下转第208页）（上接第197页）产生烟雾，直至货舱内充满烟雾，并在货舱内安装摄像头。根据AC25-9A，在距摄像头18英寸远的位置处设置一试验靶镖，利用烟雾发生器在货舱内连续产生烟雾至视频监测设备看不到试验靶镖图像时即认为货舱充满烟雾，保持烟雾充满状态15分钟（若烟雾浓度下降，则按需开启烟雾发生器补充烟雾），在此期间试验人员在驾驶舱和客舱内观察是否有烟雾进入。在地板与座椅扶手高度之间，用手电筒照射，观察是否有烟雾进入。若观察到烟雾，同时记录出现烟雾的位置。若烟雾超过座椅扶手，则确认烟雾发生器关闭，并中止试验。

鉴于烟雾探测试验与烟雾穿透试验使用到的设备或仪器基本相同，且分别模拟了货舱内火灾早期和后期的烟雾情况，可将这两个试验科目结合进行，在烟雾探测系统功能检查试验结束后，保持烟雾发生器开启。根据AC25-9A，需在检测到烟雾30秒后执行飞机飞行手册中的火警或烟雾应急程序，然后增大烟雾发生器功率，转入烟雾穿透试验。这样不仅与实际飞行中的火灾发展情况更为接近，也可减少架次安排，节约试验成本。图2为烟雾探测和烟雾穿透试验结合进行的方法。

5 试验成功判据

目视检查没有烟雾从货舱穿透进入客舱和驾驶舱，若有少量烟雾进入到驾驶舱和客舱，烟雾高度不应超过客舱旅客座椅扶手。若有少量烟缕出现在客舱旅客座椅扶手以上，应迅速消散，不可形成薄雾或层雾。

6 总结

本文总结了民用飞机货舱烟雾穿透试验的要求和方法，为其他型号飞机货舱烟雾穿透试验提供一定的参考。

【参考文献】

[1]AC25-9A Smoke Detection， Penetration， and Evacuation Tests and Related Flight Manual Emergency Procedures， 1994.

[2]AC25-22 Certification of Transport Airplane Mechanical Systems，2000.