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大飞机消防之保护干舱
很多年以前,当某些飞机的舰载型设计定型时,美国海军要求使用非哈龙技术来保护机舱和‘干’货舱(Dry Bay)。后者是直接位于燃料舱(‘湿’货舱,Wet Bay)旁边的,用于容纳液压,控制电缆和电子设备的地方。当战斗中损伤时,燃料进入干舱造成大火,引发整个飞机的损失。英国二战中有80%的飞机损失于燃料相关的事故,美国在越战中的损失类似。
保护飞机免于燃料造成的大火和爆炸的伤害是一项几十年的技术努力。在二战中美国军用战斗机和轰炸机,装有自动阻塞的燃料箱(防止燃料泄漏)、小面积的装甲和一些避免脆弱的概念和措施,包括在干货仓中填装轻木头。后者是为了减少空气(特别氧气)对燃料的接触,即使有燃料泄漏,也不会造成大火或爆炸。从传热学上说,沙子的吸热效果也很好,但太重。二战期间,有一种苏联的飞机IL-2,装有使用发动机排气来惰性化燃料箱的装置。这种排气(主要是二氧化碳)溶于燃料,进入燃烧室造成燃烧不完全,产生震爆和出力不足,造成发动机过早报废,通常这种发动机的使用寿命只有90天,而当时这些飞机的预期寿命是30天(因为战争的残酷消耗),所以这在当时不是一个问题。在越南战争中,美国损失的飞机中有一半以上是燃料系统泄漏、火灾和爆炸的结果。所以美国尽可能地使用了被动消防(使用半硬的泡沫填充)和主动消防(光学探测加哈龙灭火)保护干货仓。
现在主要有四种技术可以算是成熟的哈龙替代技术:1。固体推进剂气体发生器(SPGG);2。FE25; 3。CF3I; 4。改进型固体推进剂气发生器。后两种技术仍然在完善中。
第一种技术是汽车防撞气包的改进型,利用固体燃料的快速反应生成大量惰性气体(通常完全燃烧的产物是惰性的,所谓的“以火攻火“技术。但生成的气体是热的,灭火效率低,所以需要改进型来冷却生成的气体(技术4);技术2是一种类似哈龙1301的灭火剂,主要靠物理作用(不参与化学反应,被动吸热),所以灭火浓度比哈龙大很多(重量增加不少)。技术3是另一种没有臭氧危害的哈龙,卤代烷溴离子被碘离子替代,化学作用明显,但有毒,不适合有人在场的场合。所以各种方案都有缺点,需要仔细鉴别其中的差别并进行经济性分析。
对SPGG技术,国内声称是首先提出(国内叫气溶胶灭火技术,来源于烟火发生装置),被苏联人拷贝并超越。现在似乎对该技术期望很大,填补淘汰哈龙留下的市场空间。以笔者有限的灭火技术常识来看,SPGG技术最大的弱点是烟火的发热效应,降低了灭火介质的灭火潜力。所以SPGG技术是依赖化学物质和高速气流来灭火的,与哈龙技术的惰性化相比,有本质的区别。所以SPGG技术一直局限在特殊消防的领域,如飞机发动机的保护。
比较上述的方案,需要进行重量评估,使用周期的成本评估,获取成本评估和综合评估等步骤。各种方案都有优缺点,需要研究体会其中的差别,所以如果中国制造大飞机,这一关是无论如何要过的。投资需要保险,保险需要消防,不管哪个环节出问题,都会造成重大损失。
关于哈龙替代技术的题外话是,1997年美国航空管理局向所有大型航空公司发出征询,关于哈龙的使用效果,中国国航没有理会这一征询,人家把这一结果登记在报告中,全世界共享。如果国航使用的是自己造的飞机,态度一定会不一样的。
有道是,电缆汇聚地位高,靠近燃料地势险;哈龙过后竞群豪,优缺并存难决策。
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GMT+8, 2024-8-17 08:26
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