[發明專利]一種基于潔凈氣液混合介質的飛機貨艙協同滅火系統和方法

在審

• 申請號: 202211097654.1
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN116236723A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 朱培;黃蘇平;邵荃;蔡中長
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A62C3/08
• 分類號: A62C3/08;A62C5/00;A62C31/02;A62C31/28;A62C37/40
• 代理公司: 北京盛凡佳華專利代理事務所(普通合伙) 11947
• 代理人: 張麗娜

本發明提供了一種基于潔凈氣液混合介質的飛機貨艙協同滅火系統和方法，屬于飛機消防安全技術領域；該滅火系統包括滅火劑存儲艙室、高溫廢氣加熱系統、滅火劑存儲裝置、混合腔、滅火劑輸送管道、雙流體噴頭、艙內環境壓力與溫度監測系統、總設備配電單元與駕駛艙滅火控制單元，所述滅火劑存儲艙室用于存放滅火劑，其中存儲艙室溫度由高溫廢氣加熱系統調控；所述滅火劑存儲裝置包括氣體增壓的全氟己酮儲罐、氣體增壓的2?BTP儲罐、壓縮氮氣惰性介質儲罐與氣體增壓的水儲罐；所述氣液滅火劑的釋放組成和比例可根據艙內環境壓力與溫度進行調控；本發明利用潔凈化學滅火劑、惰性氣體和細水霧等氣液混合介質協同滅火系統取代傳統貨艙哈龍滅火系統實現飛機貨艙高效滅火。

技術領域

本發明屬于飛機制造技術領域，涉及一種基于潔凈氣液混合介質的飛機貨艙協同滅火系統和方法。

背景技術

根據CCAR25.857條貨艙等級，C款規定，針對民用運輸類飛機C級貨艙需配置有從駕駛艙處可操縱的、經批準的固定式滅火或抑制系統。目前使用哈龍1301的哈龍貨艙滅火系統在民用飛機領域得到了廣泛的應用。哈龍1301是一種氣體化學滅火劑，以化學抑制為主、滅火效率高，但會造成臭氧層的破壞，截止2040年民機貨艙需完全停用哈龍滅火劑。

尋求民機機載哈龍替代物成為當前研究前沿。目前較有前景的潔凈哈龍替代劑主要包括水基(細水霧)、惰性介質(氮氣)及新型高沸點氣體化學滅火劑如全氟己酮和2-BTP和等；其中細水霧和N2以物理冷卻滅火為主，清潔環保、無臭氧層破壞和溫室效應；2-BTP和全氟己酮，常溫下為液態，滅火時迅速汽化吸熱并能中斷燃燒鏈式反應，以化學抑制為主，滅火效率高，其臭氧消耗ODP潛能分別為0.002和0，全球變暖潛力GWP分別為0.26、1，基本無臭氧損害和溫室效應。

針對上述潔凈哈龍替代劑滅火系統的研究，業內已經研究開發了多種滅火裝置和系統，如：

CN208660189U公開一種全氟己酮混合式自動滅火系統。滅火介質采用全氟己酮，該滅火系統可自由組合、聯網使用，可安全、可靠的應用于高大空間或狹小空間的降溫、滅火。但該系統和裝置是主要應用于高大空間或狹小空間的建筑，并沒有涉及民機貨艙哈龍滅火劑的替代方案。

CN112316350B公開一種應用于大型民機貨艙火災抑滅的水基驗證系統平臺，該系統包括標準實驗艙、細水霧發生裝置和控制模塊，細水霧發生裝置位于標準實驗艙內，可精準模擬多種貨艙火災場景下的細水霧抑滅性能，但并未提供與飛機貨艙實際應用場景下的連接與配置關系。

CN113616954A公開了一種飛機貨艙細水霧滅火系統和方法，包括一個或多個消防水源、一個或多個消防氣源、貨艙滅火管道、滅火系統控制裝置、駕駛艙滅火控制單元。該滅火系統采用單純細水霧，其耗水量相對較大，且滅火效率有限，在民機貨艙應用仍存在較大局限性，且尚未獲得民機貨艙滅火系統適航驗證。

CN111589020A公開一種全氟己酮快速滅火裝置及滅火系統，該系統包括全氟己酮噴射組件、CO2發生裝置、水霧發生裝置、混合室和噴頭。該發明利用全氟己酮、CO2和水霧協同滅火，實現快速滅火，其主要應用于建筑消防系統，尚未考慮民機貨艙內部環境和條件，并不能作為民機貨艙哈龍替代滅火系統。

CN111991733A涉及一種氣液雙流體混合霧化滅火裝置和滅火方法，該裝置包括滅火介質存儲單元、動力輸出單元、控制單元、輸送管道及霧化單元以及運行參數監測單元。該發明雙流體滅火介質包括高沸點氣體滅火劑和水，通過氣液混合充分霧化后滅火，滅火效率高且清潔環保，但其主要應用于儲能電站和地下管廊等受限空間，并未考慮實際民機貨艙環境與適航要求，不能作為民機貨艙哈龍替代滅火系統。

綜上，在保證滅火效率和清潔環保的前提下，滿足民機貨艙環境條件與適航要求的新型哈龍替代滅火系統亟待研制，基于潔凈氣液混合介質的新型哈龍替代滅火系統能夠有效減少滅火劑用量、提高滅火效率，成為可能的民機貨艙哈龍替代解決方案，具有重要的技術和經濟價值。

發明內容