Пламя, возникшее при горении авиатоплива, характеризуется большими значениями теплового потока (до 2000 МВт), на фоне которого практически ничтожно малы тепловые потоки, излучаемые зонами горения других горючих материалов и жидкостей (магниевых сплавов, резины, гидрожидкости). При этом температура пламени горящего авиатоплива может достигать в отдельных зонах его поверхности 1300°С и обладать мощным тепловым излучением (максимально до 0,31 МВт/м2).
Среднеповерхностная температура пламени может быть около 1000°С и соответственно тепловое излучение на границе пламени может составить около 0,135 МВт/м2.
Поскольку в зоне горения выделяется значительное количество тепла, предел огнестойкости фюзеляжа ВС в условиях интенсивного пожара разлитого авиатоплива может составлять от 40 до 120 с, т.к. температура плавления основных конструкционных алюминиевых сплавов, из которых изготовлено ВС, около 600°С. Нахождение людей, не имеющих индивидуальных средств тепловой защиты, возможно не ближе 100 м от фронта пламени, поскольку на расстояниях, менее 100 м, возможно тепловое поражение людей уже через 10-20 с.
Развитие пожара на воздушном судне при горении разлитого авиатоплива можно условно разделить на три характерные фазы:
1. Разгорание и неустановившееся горение:
в этот период происходит постоянное нарастание среднеобъемной и среднеповерхностной температуры зоны горения и факела пламени, а также выделения тепла (как конвективного, так и за счет тепловой радиации).
2. Интенсивное горение с высокой (максимальной для данных условий горения) температурой и мощной теплоотдачей.
3. Затухание, характеризующееся снижением скорости распространения огня и температуры благодаря действиям пожарно-спасательных расчетов или в результате выгорания авиатоплива и других горючих материалов.
Развитие пожаров внутри пассажирских салонов ВС
На ВС фюзеляж может быть разделен (полом) на две части: верхнюю и нижнюю. В верхней части герметичной кабины размещены: кабина экипажа, пассажирские салоны, кухни-буфеты, гардеробы для пассажиров и экипажа, туалеты, аварийно-спасательное оборудование и другие бытовые помещения. В нижней части располагаются: багажные и грузовые помещения, отсеки буфета-кухни, отсеки электро - и гидросистем, системы пожаротушения, кислородные баллоны, сливные баки и т.д.
Пожары внутри пассажирских салонов относятся к пожарам в замкнутых объемах. Для них характерны: большая плотность задымления, малый размер зоны горения, высокий температурный градиент по высоте помещения и малая (по сравнению с наружными пожарами) температура пожара, а также наличие в продуктах сгорания значительных концентраций высокотоксичных веществ. Горение может возникнуть в результате неосторожного обращения с огнем, замыкание электропроводки в энергетических системах ВС, в результате провоза пассажирами огнеопасных веществ и материалов и другие причины.
Некоторые пассажиры по неосторожности пользуются ящиками туалетной бумаги в комнатах отдыха, когда курят. Это было вероятной причиной одной из аварий, связанной с самолетом Боинг-707. Самолет разбился при заходе на посадку в аэропорт «Орли» в Париже 11 июля 1973 г. Как сообщалось, 120 пассажиров погибли, наглотавшись дыма до того, как самолет разбился. Спаслись только пилоты, которые одели дымозащитные маски.
Пожары могут начаться и в багажном отделении самолета. Это, вероятно, и произошло на борту самолета L-1011 после того, как он взлетел с аэродрома в Эр-Рияде, Саудовская Аравия, в августе 1980 г. На борту находился 301 чел., включая пассажиров и экипаж. После того, как самолет пролетел 80 км, командир корабля сообщил, что на борту пожар и самолет возвращается. Самолет L-1011 совершил безаварийную посадку, вышел на конец ВПП, сделал поворот на рулёжную дорожку и остановился. Кажется, это было последним, что успели находившиеся на борту люди. Никто внутри самолета не открыл ни один из выходов. Когда удалось открыть дверь снаружи, было обнаружено, что салон был наполнен дымом. По всей видимости, все находившиеся на борту люди погибли от токсичных газов. Когда свежий воздух проник в кабину, произошло мгновенное воспламенение, и пожар распространился по всему самолету.
Облицовка потолков, бортов пассажирских салонов, рамы иллюминаторов, мягкая набивка кресел являются изделиями из полиэтилена, полихлорвинила, полистирола и пенополиуретана. Эти пластмассы при нагревании сначала плавятся и испаряются, затем в процессе термического разложения образуют пары и газы, которые воспламеняются на воздухе при достижении определенных концентраций и температур. В процессе горения на поверхности этих изделий образуется жидкий слой, который может стекать с горизонтальных и наклонных поверхностей, распространяя горение по всему объему и затрудняя тушение. Критическая температура указанных материалов находится в районе 150˚С, а температура их воспламенения составляет 250-400˚С.
Перегородки, их облицовка и столики у пассажирских кресел могут изготавливаться из конструкционных пластмасс, которые под действием источника воспламенения не плавятся, а разлагаются с выделением горючих паров и газов. Эти пластмассы относятся к трудно горючим материалам.
Процесс горения внутри пассажирских салонов до их разгерметизации полностью зависит от концентрации кислорода в воздушном объеме салонов и тамбуров и в начальной стадии проходит в пламенной фазе. По мере снижения концентрации кислорода до 14% объёмных приводит к постепенному замедлению и затуханию процесса до 9% и ниже пламенное горение практически прекращается, и остаются только отдельные тлеющие очаги, выделяющие большое количество продуктов неполного сгорания и термического разложения (окись углерода, синильная кислота, акролеин, акрилонитрил и др.).
Анализ зарубежной статистики авиапроисшествий по странам ИКАО, а так же результаты ряда отечественных огневых испытаний, свидетельствует о том, что одной из основных причин тяжёлых поражений людей при пожарах внутри пассажирских салонов ВС является отравление их продуктами полного и неполного сгорания, а также токсичными веществами. Результаты расшифровки отобранных во время испытаний проб воздушной среды показали, что через 2-3 мин. после возникновения пламенного горения смертельно опасных уровней достигли концентрации окиси углерода, синильной кислоты, акрилонитрила и др. токсичных веществ. К 3-й минуте горения содержание кислорода в горящем герметизированном салоне снизилась до 6%. А содержание углерода достигло 12% объёмных. Такое соотношение компонентов является смертельным для человека.
Фюзеляж современных пассажирских ВС имеет обтекаемую, вытянутою в длину форму и, поэтому, пассажирские салоны представляют собой цилиндр, положенный горизонтально и имеющий сравнительно большой внутренний объём (ИЛ-62-227мі, ИЛ-86-400мі.). При пожаре вдоль пассажирских салонов возникает своеобразная тяга, за счёт которой создаются продольные воздушные потоки и происходит приток кислорода к зоне горения, и удаление из неё продуктов горения. Донная специфическая форма и другие параметры салона приводят к тому, что пожары внутри салонов в случае даже незначительной их разгерметизации могут развиваться с высокими скоростями и резким возрастанием среднеобъёмной температуры до 300°С, а температуры в верхней части пассажирских салонов – до 900°С.
Скачать реферат