Противопожарное оборудование

Особенности возникновения пожара

Как показывает опыт эксплуатации авиационной техники частой причиной аварий и катастроф являются пожары.

Следует отметить, что пожар есть процесс окисления горючих веществ кислородом окружающего воздуха. Основными горючими веществами на самолете являются топливо, масло двигателей и гидросистем. Масса этих жидкостей в совокупности может составлять многие десятки тонн. Поэтому наиболее пожароопасной зоной являются топливные баки со своими магистралями, гидросистемы и газотурбинные двигатели.

Как показывают расчетные и экспериментальные, данные для полного сгорания 1 кг топлива требуется 14,7 кг воздуха (условия нормальные). Эта величина называется стехиометрическим числом L ₀ (L ₀ = 14,7 кг). Отношение фактического количества воздуха G _в, участвующего в процессе горения, отнесенного к теоретически необходимому L ₀, называется коэффициентом избытка воздуха α = G _в/ L ₀. При этом необходимо учитывать растворенный воздух в топливе.

В реактивных топливах растворимость воздуха значительна и тем больше, чем меньше плотность, поверхностное натяжение и вязкость топлива. Различные сорта топлив характеризуются разной способностью растворять в себе воздух. Бензины растворяют примерно (20…25)%, керосины – (15…20)% объема воздуха при температуре ~20ºС. Основные компоненты воздуха, т. е. кислород и азот, обладают различной растворимостью в топливе. Однако атмосферный кислород растворяется в топливе в большей степени, чем азот. Так в одном литре керосина при 20ºС растворимость азота составляет 0,137 л, а кислорода – 0,212 л.

При последующем выделении растворенного воздуха в надтопливном пространстве будет находиться азота 0,38%, а кислорода – 0,62%, что, приблизительно, в 3,0 раза больше, чем в атмосферном воздухе. При последующем выделении газов из топлива может возникнуть потенциальная причина возникновения пожара.

Как показывает практика, надтопливное пространство баков заполнено смесью паров топлива и кислорода с коэффициентом избытка воздуха α ≈ 1 наиболее благоприятной для воспламенения и в дальнейшем – развития пожара.

Источниками возникновения пожара могут служить:

- поражение самолета в боевых действиях;

- поражение атмосферными разрядами;

- поражение разрушенными элементами двигателя;

- разряды статического электричества;

- самовоспламенение топлива, попавшего на горячие части двигателя.

В любом случае возможны два варианта возникновения пожара.

Первый состоит в том, что в какой-либо точке топливовоздушной смеси происходит поджиг от высокотемпературного источника энергии. Возникший фронт пламени распространяется с определенной скоростью по сферической поверхности. При горении выделяется тепло, что автоматически поддерживает развитие пожара.

Второй случай состоит в том, что топливо прогревается до такой температуры, при которой (при наличии кислорода) происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. Эта температура называется температурой самовоспламенения. Для авиационных топлив (при нормальных условиях) она составляет 230…240ºС, однако, с уменьшение атмосферного давления температура активации возрастает.

К наиболее пожароопасным зонам относятся:

- отсеки двигателей;

- зоны размещения топливных баков;

- отсеки специального оборудования, имеющие большое энергонасыщение;

- багажные отсеки;

- тормозные устройства шасси;

- отсек редуктора несущего винта у вертолетов.

Возникновение и развитие пожара на летательном аппарате происходит в условиях быстрого его распространения, невозможностью прямого воздействия на очаг пожара и крайне ограниченного времени реагирования на тушение пожара.

Меры пожарной безопасности

С целью увеличения пожарной безопасности на самолете необходимо применять как профилактические, так и конструктивные мероприятия. Они должны предотвратить возникновение открытого огня, а при возникновении пожара обеспечить его локализацию и тушение.

К профилактическим мерам следует отнести строгое соблюдение инструкций по технической эксплуатации топливных и гидравлических систем:

- герметичность систем;

- недопущение несанкционированного попадания горючих жидкостей во внутренние полости конструкций летательных аппаратов.

- необходимость обеспечения надлежащей электроизоляции токонесущих систем, исключающую открытые разряды.

К конструктивным мероприятиям относятся:

- тепловые экраны;

- полная металлизация элементов летательного аппарата;

- эффективные дренаж и вентиляция отсеков, где возможно скопление горючих жидкостей;

- размещение электроагрегатов в отдельных отсеках, защищенных от попадания горючих жидкостей;

- протектирование наружных поверхностей топливных баков и заполнение их внутреннего объема пенополиуретаном.

Перечисленные выше методы предотвращения пожара относятся к категории пассивных методов. Однако их применение не может в полной мере гарантировать исключения возникновения пожара и, тем более, предотвращение распространения уже возникшего открытого пламени.

Для своевременной локализации и прекращения возникшего пожара на борту летательного аппарата применяются активные методы тушения очагов возгорания.

Рис. 6.1. Установка датчиков первичной информации в гондоле двигателя и носке крыла: 1 – датчики ССП; 2 – первая группа датчиков; 3 – коллектор распыления огнегасящего состава в носке крыла;4 – вторая группа датчиков; 5,6 – насадки подачи огнегасящего состава внутрь двигателя; 7 – коллектор распыления огнегасящего вещества в гондоле двигателя