Особенности горючих веществ и материалов применяемых в конструкции воздушных судов

Обновлено: 25.04.2024

Анализ системы профессиональной подготовки личного состава, обоснование необходимости совершенствования методов подготовки пожарного и спасателя к действиям в особых ситуациях. Цель реферата является изучение противопожарной защита самолетов,назначение и состав противопожарного оборудования, причины возникновения пожара на борту самолета, система нейтрального газа.

Назначение и состав противопожарного оборудования

Противопожарная система – это совокупность оборудования пожарной сигнализации и пожаротушения, предназначенных для извещения экипажа о возникновении на борту ВС пожара, его локализации и тушения.
Противопожарное оборудование самолёта включает в себя:

· конструктивные (пассивные) элементы конструкции;

· полупассивные (полуактивные) средства пожаротушения (ручные огнетушители);

· систему нейтрального газа.

На ВС пожароопасными являются отсеки силовых установок и топливных баков, а также те отсеки, где имеется потенциальная возможность пожара вследствие разрушения отдельных элементов конструкции или появления течи топлива при наличии источника воспламенения.

Причины возникновения пожара

Возможность возникновения пожара в процессе эксплуатации ВС обусловлена следующими факторами: наличием на борту больших количеств горючих материалов; самовоспламеняемостью топлива и масел при попадании их на горячую поверхность двигателя и агрегатов силовой установки; подогревом топлива в баках при сверхзвуковом полете ; различного рода авиационными происшествиями, вызываемыми разрушением отдельных агрегатов, нарушением правил пожарной безопасности, руководства по летной и технической эксплуатации ВС; взрывом паров топлива в надтопливном пространстве баков или в другом замкнутом объеме при возникновении в этой зоне пламени.

Источником воспламенения топлива могут быть также повреждения отдельных участков электропроводки или разряды статического электричества, которые возникают из-за трения обшивки ВС о воздух во время полета, а также во время заправки топливных баков вследствие трения топлива при движении его в шлангах топливозаправщика и трубопроводах системы централизованной заправки.

На ВС пожароопасными являются отсеки силовых установок и топливных баков ,а также те отсеки, где имеется потенциальная возможность пожара вследствие разрушения отдельных элементов конструкции или появления течи топлива при наличии источника воспламенения.

Конструктивные мероприятия, направленные на обеспечение пожарной безопасности

Одним из главных мероприятий, обеспечивающих безопасность полета, является создание на ВС условий, при которых предотвращается возможность возникновения и распространения пожара. Для этих целей в конструкции гондол вводят герметизирующие перегородки, трубопроводы, проходящие в зоне горячих деталей двигателя, выполняют из жаропрочных материалов, гибкие соединения выносят за противопожарные перегородки, применяют термостойкую изоляцию электрожгутов.

Агрегаты топливных, масляных и гидравлических систем обычно располагают в холодной зоне силовой установки по возможности компактно. В горячей зоне не допускается применение горючих материалов, трудно поддающихся тушению. Все сильно нагреваемые агрегаты и части двигателя охлаждают. Воздухозаборники и отверстия в смежных отсеках силовой установки размещают со сдвигом между собой для исключения переброса пламени из одного отсека в другой.

Топливные магистрали располагают в пожаробезопасной зоне силовой установки и по возможности защищают от разрушения при аварийной посадке ВС. Двигатели целесообразно размещать на пилонах под крылом или в хвостовой части фюзеляжа. Масляные баки в гондолах располагают так, чтобы в случае их течи содержимое не попадало на горячие детали двигателя.
По условиям компоновки топливных и масляных систем должна исключаться всякая возможность скопления горючих жидкостей и их паров.
Выводы магистралей (патрубков) слива топлива в полете выносят из зоны выхода горячих газов. Электрооборудование, расположенное в местах возможного скопления паров топлива, должно быть взрывобезопасной конструкции.

Для уменьшения возможности пожара в кабине большая часть бытового оборудования должна быть изготовлена из невоспламеняющихся материалов.
На ВС с расположением силовых установок в непосредственной близости от кабин экипажа или пассажиров устанавливают перегородки, отделяющие силовую установку от кабин и препятствующие распространению в кабине огня и дыма. Конструкционные и декоративно-отделочные неметаллические материалы в кабинах пассажиров и членов экипажа должны быть негорючими.

Не применяются материалы, выделяющие значительное количество токсичных продуктов при воздействии пламени. Среди других конструктивных мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности, необходимо отметить обеспечение металлизации всех частей ВС, установку надежного заземления и кисточных разрядников статического электричества.

Противопожарная система самолета

На самолётах от пожара защищены гондолы и масляные полости двигателей, багажные отсеки, а на некоторых типах ВС и отсеки, где расположены топливные баки. Противопожарная система включает в себя систему сигнализации и систему тушения пожара. Система сигнализации предназначена для того, чтобы своевременно обнаружить пожар, предупредить о его появлении экипаж и автоматически привести в действие первую очередь системы тушения пожара. Система тушения пожара необходима для размещения потребного количества огнегасящего вещества на борту ВС и обеспечения подачи его из баллонов к очагу пламени.

Сигнализация о пожаре располагается в кабине экипажа в виде специального табло, выдающего общий сигнал «Пожар», и ламп (табло), указывающих зону возникновения пожара. Световую сигнализацию о пожаре дублируют звуковым сигналом (рис.1).

Рис. 1. Противопожарная панель самолета Ил-76ТД

Если система пожаротушения включена на автоматический режим, то одновременно с сигнализацией о пожаре включается первая очередь пожаротушения.
Если через 10 с после включения первой очереди огнетушителей табло «Пожар» продолжает гореть (пожар не ликвидирован), вручную включается вторая очередь огнетушителей.

Если через 10 с после включения второй очереди огнетушителей табло «Пожар» продолжает гореть, вручную включается третья очередь огнетушителей.
Если пожар ликвидирован после включения первой очереди или первой и второй очереди, систему приводят в исходное положение на случай повторного применения.

При повторном возникновении пожара, если первая очередь огнетушителей израсходована, автоматического включения огнетушителей не произойдёт и при загорании табло «Пожар» вручную включают огнетушители неизрасходованных очередей. Если пожар обнаружен визуально или по приборам контроля работы двигателей и по какой-либо причине не произошло автоматического включения первой очереди баллонов, она включается вручную. Дальнейшая работа системы пожаротушения аналогична работе при автоматическом управлении, только ликвидацию пожара контролируют визуально или по докладу с земли.

Для предотвращения возникновения пожара при посадке самолёта с убранным шасси система пожаротушения включается автоматически от ударного механизма, установленного снизу фюзеляжа и выдающего сигнал на включение системы пожаротушения. При этом срабатывают все три очереди баллонов.
Чувствительным элементом системы сигнализации служат специальные извещатели. По принципу действия их можно подразделить на две группы: первая группа извещателей реагирует на температуру, а вторая – на температуру и скорость ее нарастания (дифференциальные извещатели). К первой группе относятся полупроводниковые, биметаллические и некоторые другие типы извещателей (рис.2). У второго типа извещателей повышение скорости нарастания температуры приводит к срабатыванию системы при более низких температурах.

Для сигнализации о пожаре в багажных отсеках используются извещатели, реагирующие на появление дыма или действие лучистой энергии (инфракрасное, световое или ультрафиолетовое излучение пламени).

Рис. 2 Схема датчиков сигнализации пожара (а) и его характеристики (б)

1-нерабочий спай электродов ; 2-рабочий спай; 3- микроамперметр.

Рис. 3 ДымоизвещательДС-3М:Л1-осветительная лампа; Л2-конторольная лампа; Ф-фоторезистор.

Действие дымоизвещателя основано на регистрации фоторезистором света, рассеиваемого частицами дыма (рис. 12.3). В исходном состоянии (при отсутствии дыма) при включении датчика загорается осветительная лампа, расположенная на одной оси с фоторезистором в дымоизвещателе. Наличие экрана защищает фоторезистор от прямого попадания лучей лампы, а отраженные от пластинчатой поверхности корпуса лучи слабы, поэтому возникающего в цепи фоторезистора тока недостаточно для срабатывания дымоизвещателя. В случае попадания дыма сквозь пластинчатую поверхность корпуса в пространство между экраном и фоторезистором лучи лампы, отражаясь от частиц дыма, засвечивают фоторезистор, уменьшая его сопротивление, и ток в цепи фоторезистора возрастает. При появлении дыма сигнал поступает на табло «Пожар». Табло горит до тех пор, пока не снизится концентрация дыма до уровня, соответствующего безопасным условиям. Ввод огнегасящего вещества в гондолы или во внутренние полости двигателя может оказаться неэффективным, если при включении системы пожаротушения не будет выключен двигатель, т.е. не будут устранены причины возникновения пожара и условия, способствующие его развитию. Для тушения пожара в багажных (грузовых) отсеках предусматривается следующее: o если пожар в отсеках легко обнаруживается членами экипажа без сигнализирующих устройств и в отсеки имеется доступ для экипажа в полете, то в таких отсеках тушение пожара обеспечивается переносными огнетушителями; o отсеки, в которых трудно обнаружить пожар, но к ним имеется доступ в полете, оборудуются системой сигнализации о пожаре; o отсеки, не имеющие доступа для экипажа в полете, оборудуются системой сигнализации и системой тушения пожара.

Алюминиевые сплавы. Вследствие высоких механических свойств и небольшой плотности они занимают основное место в самолетостроении и составляет 70 – 80% массы конструкции самолета (вертолета). Чистый алюминий – серебристо-белый металл с плотностью 2,7 г/см 3 и температурой плавления 660 о С. Он обладает высокими электро и теплопроводностью. Отрицательные свойства: высокий коэффициент температурного расширения (в 2÷3 раза больше, чем у стали), склонность к остаточным деформациям, снижение прочности при нагревании до 250° С. Для улучшения механических свойств к алюминию добавляются легирующие элементы.

Широко применяется дюралюминий – сплав на основе алюминия, в который вводятся медь и магний для повышения прочности и твердости, марганец – для повышения коррозионной стойкости. Высоколегированный дюралюминий Д16 применяется для силовых элементов конструкции воздушных судов, деталей каркаса, лонжеронов, шпангоутов, нервюр, обшивки. Низколегированный дюралюминий Д16 применяется только для заклепок.

Для наиболее ответственных силовых элементов (лонжеронов, стрингеров, нервюр, шпангоутов) применяется сплав В95, высокая прочность которого обеспечивается наличием в нем меди, магния и цинка. Для повышения коррозионной стойкости в сплав вводятся марганец и хром.

Магниевые сплавы. Среди технических металлов магний обладает наименьшей плотностью 1,74 г/см 3 , что оправдывает повышенный интерес к нему и его сплавам. Температура плавления 651° С. По характеру горения магний и его сплавы относятся к группе «летучих» металлов, т. е. при горении находятся в жидком состоянии. Воспламеняемость магниевых сплавов возможна при горении топлива, тормозной жидкости, резины и других материалов. Температура горения развивается до 3100° С.

Однако магниевые сплавы широко применяют в конструкции самолета и вертолета. Из них отливают тормозные барабаны колес, штурвалы, качалки, кронштейны, корпуса агрегатов топливной, масляной и гидросистем самолета и двигателя, каркасы кресел пассажирских салонов и пилотских кабин. На турбовинтовых двигателях (ТВД) их применяют для изготовления картера редуктора и лобового картера.

Титановые сплавы. Титан имеет серебристо-белый цвет, плотность 4,5 г/см 3 , температуру плавления 1668 °С, обладает значительной коррозионной стойкостью. Титановые сплавы используются для изготовления обшивки самолетов, передних кромок крыла и стабилизатора, лонжеронов, нервюр, шпангоутов, противопожарных перегородок, створок шасси, закрылков, глушителей. В двигателях титановые сплавы используются для изготовления деталей компрессора: лопаток и дисков, капотов, наружных кожухов камер сгорания, реактивных сопел и выхлопных патрубков. Титановые сплавы не теряют своих рабочих свойств при температурах от 300 до 700 °С (в зависимости от марки сплава и его назначения). При определенно создавшихся условиях они могут гореть. Температура гоpeния развивается до 3500 °С.

Пластические массы. Пластмассами называются органические вещества, переходящие при нагревании в пластичное состояние, что позволяет изготовлять из них детали нужной формы путем горячего прессования. Пластмассы состоят обычно из смолы, наполнителя, стабилизатора, пластификатора, отвердителя и специальных добавок. По применению пластмассы делятся на конструкционные, светопрозрачные, электроизоляционные, радиопрозрачные, прокладочные, уплотнительные, теплозвукоизоляционные, фрикционные, антифрикционные, кислотоупорные и химостойкие. Пластмассы органического происхождения в большинстве случаев горючи, но имеют различную температуру воспламенения и интенсивность горения.

К светопрозрачным пластмассам относятся акрилаты (авиационное органическое стекло) – полимеры из эфиров, амидов и нитрилов акриловой и метакриловой кислот. В зависимости от температуры они могут находиться в трех состояниях: стеклообразном (до 105 °С), высокоэластичном (105÷150 °С), вязкотекучем (150÷275 °С). При температурах 275÷300 °С оргстекло разлагается. Марка оргстекла выбирается в зависимости от температуры, при которой работает остекление.

Триплекс – безосколочное органическое стекло. Органический триплекс представляет собой композицию из двух склеенных бутварной пленкой листов органического стекла. Он применяется при температурах 60÷80° С. Высокотеплостойкий триплекс склеенный эластичной прослойкой из поливинилбутиральной пленки, хорошо работает при температурах 60÷200° С. Применяется для остекленения герметических кабин высокоскоростных самолетов, для изготовления шлемов высотных костюмов.

Целлулоид является твердым раствором нитроцеллюлозы и камфоры. Авиационный целлулоид выпускается в виде листов толщиной 1÷3 мм, легко воспламеняется, применяется для задвижных шторок таблиц, окон. Для изготовления силовых деталей используются слоистые пластики – текстолит, стеклотекстолит, гетинакс. Они отличаются высокой механической стойкостью.

Стеклотекстолит получают горячим прессованием слоев стеклянной ткани, пропитанной резольной бакелитовой смолой. Он химически и термически устойчив, не горит, применяется для изготовления контейнеров топливных баков.

Гетинакс получают горячим прессованием слоев бумаги, пропитанной бакелитовой смолой. Он используется как конструкционный и электроизоляционный материал.

Текстолит применяют для изготовления бесшумных зубчатых колес, роликов, прокладок, штурвалов, электрощитков, панелей с электрооборудованием.

К электроизоляционным пластмассам относится полистирол, представляющий собой твердый стекловидный продукт. Из него делают различные изолирующие детали радиолокационного и электротехнического оборудования. Изготовленная из полистирола пленка толщиной 0,02 мм используется вместо слюды в конденсаторах высокочастотных установок.

Полиэтилен эластичен при низких температурах (до - 45° С). Применяется для изоляции высокочастотных кабелей.

Асболит применяется для изготовления элементов фрикционов. Асботекстолит применяется для фрикционных дисков передач к нагнетателям и других деталей, где имеется трение с выделением тепла. Тормозная плетеная лента из асбеста с сердечником из медной или латунной проволоки, пропитанная фенолоформальдегидной смолой, имеет высокий коэффициент трения, применяется для изготовления тормозных колодок авиаколес.

Из резины изготовляют пневматики колес шасси, резинотканевые топливные баки, гибкие шланги, коврики, различные уплотнения для входных дверей, люков, окон. При горении развивается высокая температура, резина обугливается, выделяется много сажи.

Пенопласт ПХВ-1 – пенистый, твердый, конструкционный негорючий материал с равномерно пористой структурой. Из пенопласта изготовляются перегородки, двери, столы и полы.

Поропласт – пористый полиуретановый эластичный материал. Из него делают подушки пассажирских кресел. Поропласт применяется также в виде упругого мягкого подслоя под декоративно-облицовочный павинол.

Авиационный павинол, получивший название «дублер», наклеивается на поропласт. Им облицовываются стены и потолки. Он снижает массу конструкции, имеет хорошие теплозвукоизолирующие свойства, приятный декоративный вид.

Слоистый пластик (гетинакс) – жесткий облицовочно – конструкционный материал с глянцево-гладкой лицевой поверхностью. Им облицовывают стены туалета и буфета, столы в пассажирских салонах.

Капроновые ковровые дорожки покрывают полы всех помещений, кроме туалетов и багажных отделений. Дорожки состоят из капроновой ворсовой ткани (гладкой или с рисунком) и подслоя из латексной губчатой резины.

Резиновые коврики из резиновой смеси с добавлением антипирена имеют рифленую поверхность, предназначены для покрытия полов в вестибюлях, туалетах и буфете-кухне.

Винилкожа АИК – трикотажная ткань с пористомонолитным поливинилхлоридным покрытием применяется для облицовки сидений и подлокотников пассажирских кресел.

Драпировочные ткани используют для портьер пассажирских салонов. Занавески для окон – вискозные или синтетические и имеют огнеупорную пропитку.

Винипласт – жесткий облицовочный материал, хорошо формуется. Применяется для изготовления межоконных панелей и облицовочных панелей аварийных люков.

Древесные материалы применяют для интерьера кухни-буфета полов, перегородок, дверей и столов, для изготовления панелей облицовок салонов, бытовых и вспомогательных помещений. этих целей используют фанеру, которая перфорируется для уменьшения массы, а также фанеру в конструктивном пакете с пенопластом. Для увеличения срока службы древесину пропитывают антисептиком и огнестойкими веществами. При горении образуются уголь, метиловый спирт, уксусная кислота, окись углерода, метан и другие углеводороды.

Алюминиевые сплавы. Вследствие высоких механических свойств и небольшой плотности они занимают основное место в самолетостроении и составляют 70—80% массы конструкции самолета (вертолета). Чистый алюминий — серебристо-белый металл с плотностью v = 2,7 г/см 3 и температурой плавления t_nil = 660° С. Он обладает высокими электро- и теплопроводностью. Отрицательные свойства: высокий коэффициент температурного расширения (в 2—3 |,раза больше, чем у стали), склонность к остаточным деформациям, снижение прочности при нагревании до J250°. Q- Для улучшения механических свойств к алюминию добавляются легирующие элементы.

В Самолетостроении широко применяется дюралюминий — сплав на основе алюминия, в который вводятся медь и магний для повышения прочности и твердости, марганец — для повышения коррозионной стойкости. Высоколегированный дюралюминии Д16 применяется для силовых элементов конструкции воздушных судов, деталей каркаса, лонжеронов, шпангоутов, нервюр, обшивки. Низколегированный дюралюминий Д16 применяется только для заклепок.

Магниевые сплавы. Среди технических металлов магний обладает наименьшей плотностью у = 1,74 г/см 3 , что оправдывает повышенный интерес к нему и его сплавам. Температура плавления 651° С. По характеру горения магний и его сплавы относятся к группе «летучих» металлов, т. е. при горении находятся в жидком состоянии. Воспламеняемость магниевых сплавов возможна при горении топлива, тормозной жидкости, резины и других материалов. Температура горения развивается до 3100°С, что пагубно для элементов конструкции воздушных судовГо"днако магниевые сплавы широко применяют в конструкции самолета и вертолета. Из них отливают тормозные барабаны колес, штурвалы, качалки, кронштейны, корпуса агрегатов топливной, масляной и гидросистем самолета и двигателя, каркасы кресел пассажирских салонов и пилотских кабин. На турбовинтовых двигателях (ТВД) их применяют для изготовления картера редуктора и лобового картера.

Титановые сплавы. Титан имеет серебристо-белый цвет, плотность у= 4,5 г/см 3 , температуру плавления 1668^0, обладает значительной коррозионной стойкостью. Титановые сплавы используются для изготовления обшивки самолетов, передних кромок крыла и стабилизатора, лонжеронов, нервюр, шпангоутов, противопожарных перегородок, створок шасси, закрылков, глушителей. В двигателях титановые сплавы используются для изготовления деталей компрессора: лопаток и дисков, капотов, наружных кожухов камер сгорания, реактивных сопел и выхлопных патрубков. Титановые сплавы не теряют своих рабочих свойств при температурах от 300 до 700° С (в зависимости от марки сплава и его назначения). При определенно создавшихся условиях они могут гореть. Температура горения развивается до 3500°С Тушение горящих титановых сплавов современными огнегасящими веществами практически приводит к незначительным результатам.

Пластические массы. Пластмассами называются органические вещества, переходящие при нагревании в пластичное состояние, что позволяет изготовлять из них детали нужной формы 'путем горячего прессования. Пластмассы состоят обычно из смолы, наполнителя, стабилизатора, пластификатора, отвердителя и специальных добавок. По применению пластмассы делятся на конструкционные, светопрозрачные, электроизоляционные, радиопрозрачные, прокладочные, уплотнительные, теплозвукоизоляционные, фрикционные, антифрикционные, кислотоупорные и химостойкие. Пластмассы органического происхождения в большинстве случаев горючи, но имеют различную температуру воспламенения и интенсивность горения.

К светопрозрачным пластмассам относятся акрилаты (авиационное органическое стекло) — полимеры из эфиров, амидов и нитрилов акриловой и метакриловой кислот. В зависимости от температуры они могут находиться в трех состояниях: стеклообразном (до 105° С), высокоэластичном (105—150° С), вязкотекучем (150—275° С). При температурах 275—J1MLQ оргстекло разлагается. Марка оргстекла выбирается в зависимости от температуры, при которой работает остекление.

Триплекс — безосколочное органическое стекло. Органический триплекс представляет собой композицию из двух склеенных бутварной пленкой листов органического стекла. Он применяется при температурах —60-180° С. Высокотеплостойкий триплекс ОТ-200, склеенный эластичной прослойкой из поливинилбутиральной пленки, хорошо работает при температурах — 60-200° С. Применяется для остекленения герметических кабин высокоскоростных самолетов, для изготовления шлемов высотных костюмов.

Целлулоид является твердым раствором нитроцеллюлозы и камфоры. Авиационный целлулоид АВ-1 выпускается в виде листов толщиной 1—3 мм, легко воспламеняется, применяется для задвижных шторок таблиц, окон.

Для изготовления силовых деталей используются слоистые пластики — текстолит, стеклотекстолит, гетинакс. Они отличаются высокой механической стойкостью.

К электроизоляционным пластмассам относится полистирол, представляющий собой твердый стекловидный продукт. Из него делают различные изолирующие детали радиолокационного и электротехнического оборудования. Изготовленная из полистирола пленкатолщиной 0,02 мм испбльзуется вместо слюды в конденсаторах высокочастотных установок.

Полиэтилен эластичен при низких температурах (до —45° С). Применяется для изоляции высокочастотных кабелей.

Материалы, применяемые для пассажирского и бытового оборудования. Пенопласт ПХВ-1 —пенистый, твердый, конструкционный негорючий материал с равномерно пористой структурой. Пенопласт легко обрабатывается деревообделочным инструментом. Из пенопласта изготовляются перегородки, двери, столы и полы.

Поропласт — пористый полиуретановый эластичный материал. Из него делают подушки пассажирских кресел. Поропласт применяется также в виде упругого мягкого подслоя под декоративно-облицовочный павинол.

Слоистый пластик (гетинакс) — жесткий облицовочно-конструкционный материал с глянцево-гладкой лицевой поверхностью. Им облицовывают стены туалета и буфета, столы в пассажирских салонах.

Винилкожа АИК — трикотажная ткань с пористомонолитным поливинилхлоридным покрытием применяется для облицовки сидений и подлокотников пассажирских кресел.

Драпировочные ткани используют для портьер пассажирских салонов. Занавески для окон — вискозные или синтетические и имеют огнеупорную пропитку.

Винипласт — жесткий облицовочный материал, хорошо формуется. Применяется для изготовления межоконных панелей и облицовочных панелей аварийных люковДревесные материалы применяют для интерьера кухни-буфета, полов, перегородок, дверей и столов, для изготовления панелей облицовок салонов, бытовых и вспомогательных помещений. Для этих целей используют фанеру, которая перфорируется для уменьшения массы, а также фанеру в конструктивном пакете с пенопластом. Для увеличения срока службы древесину пропитывают антисептиком (против грибков) и огнестойкими веществами. При горении образуются уголь, метиловый спирт, уксусная кислота, окись углерода, метан и другие углеводороды.

Пластические массы. Пластмассами называются органические вещества, переходящие при нагревании в пластичное состояние, что позволяет изготовлять из них детали нужной формы 'путем горячего прессования. Пластмассы состоят обычно из смолы, наполнителя, стабилизатора, пластификатора, отвердителя и специальных добавок. По применению пластмассы делятся на конструкционные, светопрозрачные, электроизоляционные, радиопрозрачные, прокладочные, уплотнительные, теплозвукоизоляционные, фрикционные, антифрикционные, кислотоупорные и химостойкие. Пластмассы органического происхождения в большинстве случаев горючи, но имеют различную температуру воспламенения и интенсивность горения.

К электроизоляционным пластмассам относится полистирол, представляющий собой твердый стекловидный продукт. Из него делают различные изолирующие детали радиолокационного и электротехнического оборудования. Изготовленная из полистирола пленкатолщиной 0,02 мм испбльзуется вместо слюды в конденсаторах высокочастотных установок.

Полиэтилен эластичен при низких температурах (до —45° С). Применяется для изоляции высокочастотных кабелей.

Алюминиевые сплавы.Вследствие высоких механических свойств и небольшой плотности они занимают основное место в самолетостроении и составляют 70—80% массы конструкции самолета (вертолета). Чистый алюминий — серебристо-белый металл с плотностью v = 2,7 г/см 3 и температурой плавления t_nil = 660° С. Он обладает высокими электро- и теплопроводностью. Отрицательные свойства: высокий коэффициент температурного расширения (в 2—3 |,раза больше, чем у стали), склонность к остаточным деформациям, снижение прочности при нагревании до J250°. Q- Для улучшения механических свойств к алюминию добавляются легирующие элементы.

Магниевые сплавы.Среди технических металлов магний обладает наименьшей плотностью у = 1,74 г/см 3 , что оправдывает повышенный интерес к нему и его сплавам. Температура плавления 651° С. По характеру горения магний и его сплавы относятся к группе «летучих» металлов, т. е. при горении находятся в жидком состоянии. Воспламеняемость магниевых сплавов возможна при горении топлива, тормозной жидкости, резины и других материалов. Температура горения развивается до 3100°С, что пагубно для элементов конструкции воздушных судовГо"днако магниевые сплавы широко применяют в конструкции самолета и вертолета. Из них отливают тормозные барабаны колес, штурвалы, качалки, кронштейны, корпуса агрегатов топливной, масляной и гидросистем самолета и двигателя, каркасы кресел пассажирских салонов и пилотских кабин. На турбовинтовых двигателях (ТВД) их применяют для изготовления картера редуктора и лобового картера.

Титановые сплавы.Титан имеет серебристо-белый цвет, плотность у= 4,5 г/см 3 , температуру плавления 1668^0, обладает значительной коррозионной стойкостью. Титановые сплавы используются для изготовления обшивки самолетов, передних кромок крыла и стабилизатора, лонжеронов, нервюр, шпангоутов, противопожарных перегородок, створок шасси, закрылков, глушителей. В двигателях титановые сплавы используются для изготовления деталей компрессора: лопаток и дисков, капотов, наружных кожухов камер сгорания, реактивных сопел и выхлопных патрубков. Титановые сплавы не теряют своих рабочих свойств при температурах от 300 до 700° С (в зависимости от марки сплава и его назначения). При определенно создавшихся условиях они могут гореть. Температура горения развивается до 3500°С Тушение горящих титановых сплавов современными огнегасящими веществами практически приводит к незначительным результатам.

Пластические массы.Пластмассами называются органические вещества, переходящие при нагревании в пластичное состояние, что позволяет изготовлять из них детали нужной формы 'путем горячего прессования. Пластмассы состоят обычно из смолы, наполнителя, стабилизатора, пластификатора, отвердителя и специальных добавок. По применению пластмассы делятся на конструкционные, светопрозрачные, электроизоляционные, радиопрозрачные, прокладочные, уплотнительные, теплозвукоизоляционные, фрикционные, антифрикционные, кислотоупорные и химостойкие. Пластмассы органического происхождения в большинстве случаев горючи, но имеют различную температуру воспламенения и интенсивность горения.

К электроизоляционным пластмассам относится полистирол, представляющий собой твердый стекловидный продукт. Из него делают различные изолирующие детали радиолокационного и электротехнического оборудования. Изготовленная из полистирола пленкатолщиной 0,02 мм испбльзуется вместо слюды в конденсаторах высокочастотных установок.

Полиэтилен эластичен при низких температурах (до —45° С). Применяется для изоляции высокочастотных кабелей.

Материалы, применяемые для пассажирского и бытового оборудования.Пенопласт ПХВ-1 —пенистый, твердый, конструкционный негорючий материал с равномерно пористой структурой. Пенопласт легко обрабатывается деревообделочным инструментом. Из пенопласта изготовляются перегородки, двери, столы и полы.

СИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ

К силовой установке относятся: двигатель, воздушный винт, рама крепления двигателя, капот, системы всасывания воздуха', выпуска отработавших газов, обдува агрегатов двигателя, топливная и масляная системы двигателя, системы запуска двигателя и пожаротушения.

В гражданской авиации применяют силовые установки с поршневыми двигателями (ПД),на самолетах Ан-2, Ил-14 и вертолетах МИ-4 и Ка-26и с газотурбинными двигателями (ГТД); турбовинтовыми (ТВД) на самолетах ан-12, Ан-8, Ан-24, турбореактивными двухконтурными (ТРДД) на самолетах Ту-154, Ил-62, Ил-86, Як-42 и турбореактивными (ТРД), в основном на вертолетах.

Поршневые двигатели.Авиационные поршневые двигатели представляют собой звездообразные четырехтактные двигатели, работающие на бензине. Охлаждение цилиндров ПД выполняется, как правило, воздушным потоком. В зависимости от способа смесеобразования топлива с воздухом ПД подразделяются на карбюраторные (ПД АШ-62ИР на самолете Ан-2 и ПД М-14В26 на вертолете Ka-26 и двигатели с непосредственным впрыском (ПД АШ-82Т на самолете Ил-14 и ПД АШ-82В на вертолете Ми-4). Для улучшения охлаждения цилиндры располагают в виде звезды. Основными конструктивными узлами ПД являются: цилиндропоршневая группа, шатунный механизм, коленчатый вал, редуктор, механизм газораспределения, нагнетатель, картер и приводы агрегатов. Помимо этого, двигатели имеют топливную и масляную систему зажигания, запуска, охлаждения противопожарную защиту, а также агрегаты, которые обслуживают этисистемы.

Горючие материалы в конструкции ПД: магниевыесплавы в конструкциях картера и редуктора, корпуса нагнетателя, корпусов агрегатов масляной, топливной и гидравлической систем, резина в гибких трубопроводах топливной и масляной систем; моторное масло в маслобаке, маслорадиаторе, картере, трубопроводах; топливо в трубопровода и агрегатах топливной системы.

Возможные причины пожара на двигателе: прогар головки цилиндра; разрушение редуктора, нагнетателя или любого привода агрегатов; прогар или заклинивание поршня; обрыв клапанов в цилиндре. В пожарном отношении опаснее задняя часть двигателя, так как там сосредоточены агрегаты топливной, масляной, гидравлической систем и выхлопной коллектор. При разрушении трубопроводов и попадании на раскаленный выхлопной коллектор бензина, масла, АМГ-10 пожар неизбежен.

Подходы для тушения пожара:

спереди со стороны входа воздуха системы охлаждения двигателя;

через открытые юбки капота в задней части двигателя;

через лючки слива масла, топлива, подогрева двигателя;

через отверстия с использованием стволов-пробойников, ломов-распылителей.

Газотурбинные двигатели.Используемые в гражданской авиации на воздушных судах в качестве силовых установок типы ГТД — ТРД, ТВД, ТРДД по конструкции и принципу работы во многом схожи. В качестве топлива в ГТД используется керосин..

ТРД состоит из входного устройства, компрессора, камеры сгорания, газовой турбины и выходного устройства.

Камера сгорания является одним из основных элементов ГТД и расположена за компрессором. В конструктивном отношении камеры сгорания выполняются трубчатыми, кольцевыми и трубчато-кольцевыми. В передней части камеры сгорания устанавливаются топливные форсунки и завихритель, служащий для стабилизации пламени. На камере сгорания имеются отверстия для подвода воздуха, предотвращающего перегрев стенок камеры сгорания. Топливо поджигается запальными устройствами. Основные нагрузки для камер сгорания — тепловые, вызываемые неравномерностью нагрева стенок. Большинство случаев их перегрева и прогара связано с неправильным расположением факела пламени.

В отличие от поршневого двигателя рабочий процесс в ГТД не разделен на отдельные такты, а протекает непрерывно. Благодаря компрессору ТРД могут создавать тягу при работе на месте. В полете воздушный поток проходит через входное устройство, в котором происходит предварительное сжатие воздуха, затем в компрессоре происходят более значительное сжатие воздуха и рост температуры. Далее сжатый воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, разделяясь на два потока. В камере сгорания происходят смесеобразование топлива с воздухом и смешение продуктов сгорания с вторичным потоком воздуха. Температура в зоне горения 1500—2000° С. Во избежание перегрева камера сгорания охлаждается вторичным воздухом, который затем, перемешиваясь с продуктами сгорания, снижает температуру газа на входе в турбину до температур 800—950° С. Газовый поток устремляется на турбину через суживающийся сопловой аппарат, где скорость его резко возрастает до 450—500 м/с. В выходном сопле осуществляется дальнейшее расширение газа, давление его уменьшается, а скорость возрастает, достигая на выходе из двигателя при работе его на земле 550—650 м/с, а в полете значительно больших значений. Скорость и температура газов продолжают оставаться высокими на значительном расстоянии от реактивного сопла. Так, температура газов, равная 100° С, удерживается на расстоянии 12—15 м от двигателя.

ТВД называется ГТД, турбина которого развивает большую мощность, чем требуется для, вращения компрессора, и передает эту избыточную мощность на воздушный винт.

ТВД состоит из таких же узлов и агрегатов, что и ТРД, fio дополнительно снабжен воздушным винтом, вал которого соединяется с валом компрессора через редуктор, уменьшающий частоту вращения до наибольшего значения КПД винта. Кроме того, в ТВД имеется многоступенчатая турбина, число ступеней которой от 2 до 6 для большего расширения газа. Тяга у ТВД создается главным образом воздушным винтом (до 90%) и незначительно за счет реакции газовой струи.

Горючие материалы в ГТД аналогичны материалам поршневого двигателя. В ТВД магниевых сплавов больше в передней части двигатели картер редуктора, лобовой картер, корпуса агрегатов топливной, масляной и гидравлической системах. В пожарном отношении опасны также маслобаки в районе компрессора, топливно-масляные радиаторы, трубопроводы с маслом, топливом и гидрожидкостью, электропроводка.

Причины, приводящие к пожару ГТД: разрушение подшипников валов винта, компрессора, турбины; разрушение редуктора; обрыв лопаток компрессора, турбины; прогар камеры сгорания; разрушение топливных, масляных магистралей; превышение температуры газов при запуске; выброс пламени по причине переобогащения смеси или плохой раскрутке ротора.

ГТД запускаются по заданной программе. После нажатия на кнопку запуска определенные секунды работают пусковые блоки (свеча и форсунка), идет раскрутка ротора или от сжатого воздуха ВСУ, или от электростартеров, подается пусковое топливо, затем рабочее топливо и двигатель выходят на заданную частоту вращения земного малого газа. Программным механизмом служит автоматическая панель запуска двигателя (АПД).

Причиной неудачного запуска и выброса пламени может быть недостаточная раскрутка ротора из-за слабого источника запуска двигателя. Топливо подается по заданной программе, а воздуха недостаточно для горения топлива. Происходит обогащение рабочей смеси, которая не успевает сгорать полностью в камере сгорания и догорает в реактивном сопле, газоотводящей трубе и иногда с разливом под двигателем. Если пламя, выброшенное из двигателя, укорачивается и переходит из красновато-коптящего в голубое (светлое), можно считать процесс запуска условно нормальным, и наоборот.

Если в новом двигателе не произвели достаточного удаления продуктов расконсервации из внутренней полости путем холодной прокрутки ротора, то возможен выброс пламени по причине обогащения смеси. Причиной выброса пламени может быть позднее зажигание топлива, что приводит к его скоплению и выбросу с хлопком, большим пламенем и изливом горящего топлива из сопла.

ТВД к указанным выбросам более склонны, так как раскрутка ротора и редуктора с винтом затрудняется, особенно в зимнее время из-за загустевания масла в редукторе.

На стоянках запуска должны быть первичные средства пожаротушения. Должна быть двусторонняя, связь запускающего двигатель с наземным техником, чтобы выключить двигатель по первому сигналу опасности.

При пожаре в мотогондоле двигателя огнетушащие составы подают через лючки снизу мотогондол (слив масла, топлива, подогрев двигателя) или пробивают обшивку стволами-пробойниками. При пожаре внутри двигателя огнетушащие составы подают в газовоздушный тракт спереди или сзади со стороны выходного сопла. Пожаротушение производится при выключенном двигателе, на ТВД — при остановленном винте.

Исходя из вышеупомянутой конструкции ГТД задняя часть двигателя после компрессора наиболее пожароопасна.

Пожарная опасность силовых установок по их размещению на воздушном судне.При размещении СУ в носовой части фюзеляжа (Ан-2) пожар, возникающий в двигателе, охватывает и кабину экипажа. Пилотирование затрудняется или становится невозможным.

При размещении СУ на крыле (Ан-24, Ил-18, Ан-8, ан-12, Ан-26, Ан-28, Ан-30) в случае пожара двигателя существует опасность его распространения на крыло, где размещено топливо.

При размещении СУ в хвостовой части фюзеляжа (Ил-62, Ту-154, Як-42, Як-40, Ту-134) опасность загорания крыла от двигателей исключается, уменьшается шум в пассажирских салонах, подъемная сила крыла увеличивается, так как крыло «чистое» и работает вся его площадь, но близость расположения СУ к фюзеляжу и оперению также вызывает пожарную опасность последних в случае пожара на двигателе.

Размещение СУ под крылом на пилонах (Ил-76, Ил-86) делает крыло «чище» в сравнении с размещением двигателей на крыле. Пожарная опасность несколько снижается для крыла. Обслуживание двигателей удобнее. Однако двигатели подвержены повреждению из-за всасываемых посторонних предметов с ВПП рулежной дорожки (РД) в большей степени, чем двигатели с другим расположением, что может вызвать разрушение двигателя и пожар.

Размещение СУ под фюзеляжем (Ту-144) в пожарном отношении опасней, чем расположение СУ под крылом или в хвостовой части фюзеляжа, так как в центроплане размещено топливо. Подсос посторонних предметов не исключен.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: