机场消防车刺臂技术进展

魏娟

摘要：机场救援消防车的新型设备，可以使飞机坠毁后的消防援救活动进展比较顺畅，且其活动开展的效率也比较高。在机场消防车上需要安装带有刺壁的延程曲臂等各类的新型设备，该种机械设备的安装可以使得火灾救援工作开展的更为高效，较快速地扑灭飞机的火灾，使得其灭火剂应用更加的精确，保障乘客的生命，提高民航安全以及消防救援工作開展的有效程度。本文主要就机场消防车刺壁技术的进展进行分析，开展机场新型消防救援装备的测试以及实验等的工作，加快研发新型国产化机场消防救援装备速度。

关键词：航空;应急救援;消防救援;装备;刺臂

1 背景

在2008年6月旧金山国际机场内，其氧气系统存在着缺陷性的问题。一架ABX航空公司的波音767-200在多功能室在发动机启动之前产生地面火灾事件，使得飞机无法正常的运行，飞机自身损毁状况相对来说会比较严峻。工作人员在较短时间内找到了起火点的位置，但是舱门操作机构和其轨道会遭受到不良的影响，使得其出现受热熔化的现象，导致其无法将舱门打开。之后相关的工作人员利用刺壁技术，穿刺机舱的窗户，同时将灭火药剂注入到机身的内部。

该事件产生的火势大约在25min之后得到了控制，43min之后火势完全扑灭。美国的相关委员认为，在出现火灾事件的过程，破坏舱门阻止人员进入到其内部，通过合理化的使用该项技术，能够高效的扑灭机身的内部火灾。当前，我国民航运输业的发展速度越来越快，其开始朝向大型化的方向不断的发展，其所应用的材料变化也变得越来越显著，大飞机复合材料使用的比例数值开始不断的增大。会使用玻璃纤维、增强铝材料等新型的材料，这些新型材料的质量比较轻，总体的强度比较高，具有较为优异的抗疲劳特征。但其材料在确保飞机自身强度以及重量的过程中，材料的耐火性能等存在着较为明显化的差异，这就在无形之中增大了意外状况下火灾救援等工作开展的难度。如果其设备产生火灾，那么救援机的客人以及延长客人在飞机内部的存活时间就成为了关键。

大多数的国家都已经开展了地面消防救援装备的研究开发等各项工作，制定出新型的机场救援消防技术装备，该种新工艺技术以及新设备必须要达到飞机救援以及消防车辆标准的要求，其自身所具备的使灭火剂到达机舱内的能力必须要强。

2 机场消防车刺臂技术

通过研发新型的救援设备，不仅能在飞机产生火灾时期，较快速的救援飞机上的乘客，同时还能延长乘客在机舱内部存活的时间，改善并调整飞机坠毁之后所开展的各项救援工作。在机场消防车上安装带有刺臂的延程曲臂等各类新型的设备，能让火势的扑灭速度变得更快，把灭火剂较好的投入到机舱的内部，需要在第一时间的救援客人。在2001年，美国的联邦航空局就调整优化民用机场救援与消防能力等进行了计划，另外其还提出了大型航空器消防车辆等层面的研究工作。通过对最近的外部燃料火灾飞机事故进行探究，其外部火灾即使已经被有效的扑灭，但是机身内还是很容易会重新出现火灾的问题，不能使用现有的设备以及程序进行管控。在机场技术研发部门进行了实验，去验证刺臂技术喷射细水雾的灭火效果。结果表明，其可以在2分钟之内，使用约为1893升的水对其火势进行管控。

3 刺臂技术性能测试

3.1与传统消防车的对比实验

想要更好对带有该功能的机场消防车与传统机场消防车的灭火能力进行比较，FAA休斯研究中心委托空军研究实验室（AFRL）火灾研究小组在佛罗里达州Tyndall空军基地开展了实验，其实验所使用的飞机模型具体如图1所示，

飞机模型内带有破布、地毯等各类的可燃物。图2是航空器救援以及消防中心所设计的具有刺壁的延程曲臂消防车，其装载的灭火剂可以大致划分成为三类。消防车的主要灭火剂主要分为水和水成膜泡沫浓缩液。次要灭火剂是清洁灭火剂和碳酸氢钾（PKP）化学干粉灭火剂。使用延程曲臂搭配刺臂喷头开展测试等的工作。比较刺臂消防车，想要保障其测试结果的精确度，消防车需要使用与高性能测试消防车相同灭火剂喷射强度和马力。

3.2实验用消防车

3.2.1不同工作模式对灭火的影响

需要对该类型消防车的三种工作模式进行对比测试。开展该项性能测试工作时期，需要控制好直径燃烧区域，其要始终处于30.5米的范围，测试消防车设置到飞机机头位置处，其燃烧所使用的的燃料数值约为378升JP-8飞机燃料。其场地有风，如果对89%的燃烧区域灭火，那么就应当立即停止计时，同时工作人员还应当及时对其测试的结果进行分析，向前下方的测试形式比其他测试形式灭火时间会快，其时间大概会减小了56%，风对灭火剂的喷射和灭火性能影响微弱。比较刺臂消防车向前下方模式下与P-19消防车车顶泡沫炮灭火的效果。两辆车都在飞机机头的位置进行一系列的灭火工作，刺臂消防车可以借助曲臂延程的形式，就飞机左右两边的燃烧面积进行灭火等的处理。P-19消防车只能使用重新定位车辆的形式，对机身周围的区域开展扑灭火势救援的工作，这就使得消防车的灭火时间比P-19消防车的灭火时间短，其时间会缩短大约53%。

3.2.2刺臂消防车对飞机上单翼火灾的灭火测试

使用C-130上单翼飞机模型开展火灾测试作业，飞机模型是上单翼飞机，发动机全部和机翼相结合，如果产生火灾事件，那么飞机就会自发的构成油料火灾。在进行测试作业时期，消防车使用机身正面使用AFFF，P-19消防车使用AFFF的组合灭火剂来扑灭机翼下方所存在的流淌火，重新进行三次实验，在90%的熄灭实验当中，该类型的消防车单独使用AFFF的灭火率会高于P-19消防车灭火率数值，其灭火率上升了25%，使用AFFF组合灭火剂比单独使用AFFF灭火剂灭火率上升率高达45%。

3.2.3该类型的消防车对发动机舱灭火测试

就飞机模型尾部的发动机舱开展灭火实验。油料从发动机舱流出的速度为每分钟27.8升，其预燃的时间大概为0.5min，燃烧的面积分别为发动机舱下的油池火和发动机舱内的流淌火。在进行实验时，该类型的消防车和P-19消防车使用AFFF、AFFF的组合灭火剂和手持干粉灭火剂来依次去扑灭火势，重新三次进行实验。使用组合灭火剂的该类型的消防车灭火会比较短，其时间会缩短45%，使用AFFF组合灭火剂会比单独使用AFFF的灭火效果更好，灭火的时间会缩短大约为62%。

3.2.4刺臂消防车穿刺位置对机舱内部火灾的灭火影响测试

就飞机机舱内部火灾的扑救火势的能力进行分析，探究刺臂喷头布置方式对救火的影响，在实验时，其喷头分为两类，一类是可伸展的刺臂喷头，一类是标准刺臂喷头。可伸展的刺臂喷头能从垂直轴线的多个孔喷出细水雾，标准刺臂喷头除了要在垂直轴线的多个孔喷出细水雾之外，还需要以沿轴线放线呈锥形的方式将细水雾喷洒出来。标准刺臂喷头可以借助机身的顶部以及周围开展穿透的工作，扑灭机舱内部的火势。标准刺臂喷头对机身的顶部以及侧部进行穿透，其在穿透成功后，熄灭的机身的内部火焰。标准刺臂喷头对机身顶部进行穿透，可以在120秒之后使用1885升的水扑救火势，标准刺臂喷头对机身侧面进行穿透可以在90秒的时间内使用1400升的水扑救火势，由此可以得知，标准刺臂喷头对机身侧面进行穿透的救援效果会比较好，其资金的投入量也会比较小，救援的时间比较快。

4 机场消防车刺臂技术的研发态势

就ICAO统计了解到，大约会有91%的飞机会在起飞或者降落时期产生危险事故，其时期所埋藏的安全隐患问题也比较严重。大部分会产生在跑道中心线的两侧600米或者是在备用的跑道位置处，飞机一旦失事，就会给人们的生命财产安全造成不良的影响，经统计，因为失火所引发的飞机烧毁事件的发生频率高达71%。如果飞机出现火情，那么就会燃烧聚合物的材料以及一些轻金属，这些物质在燃烧时期会释放出大量的有毒有害性气体，烟气的浓度也会比较高，机组以及乘客允许逃离的时间较短，所以，机场消防车需要在第一时间内赶到事故出现的位置处，在逃生时间段中，较好的控制其火势，同时让机上的人员都可以安全化的撤离出该区域。

当前我国国内飞机场建设的发展进程越来越快，商用底盘载重量存在着一定的限制，因此，一般会使用加装泡沫灭火系统对民航所存在的照明等其他性的要求进行探究，这会提高总体飞机场的运营成本费用，专用底盘消防设施的涌现，可以供给其所存在的各类需求，供给相对应的配置，所以专用底盘消防设施深受人们的青睐以及喜爱。当前我国国内全电动飞机场专用消防救援底盘以及上装等技术并不十分成熟，所以需要将其当做专用飞机场消防设施重点研究的内容。合理的使用灯光信号以及仪表设备等，让消防工作人员可以在第一时间内得到更为精确化的设备状态信息，在消防管道以及阀门的位置处安装耐腐蚀性比较强的材料，消防系统自身的功能要足够的丰富，且具有安全可靠性，不断提升其灭火救援工作开展的效率，切实保障其救援工作开展的有效程度。

5 结语

利用各类救援消防车等新型的装备开展航空应急救援工作，可以更好地应对火灾给乘客以及飞机所造成的危害问题，机场消防车安装带有刺臂功能的延程曲臂设备可以在较短的时间内扑灭火势，同时还可以使得灭火器更为精确的投入到火灾上，保护乘客的生命安全。

参考文献：

[1] 汽车与车辆[J].军民两用技术与产品，2017（17）.

[2] 贾立山，王立文.机场消防车消防泵系统实时仿真模型的构建      [J].系统仿真学报，2015（06）.

[3] 消防新技術新产品介绍——机场消防车车用产品（Ⅰ）[J].消防      技术与产品信息，2016（11）.

[4] 王立文，陈曦，贾立山.机场消防车训练模拟器仪表系统的实现[J].      自动化仪表，2013（04）.

[5] 贾立山，王立文.粒子系统在飞机火灾消防视景仿真中的应用      [J].合肥工业大学学报（自然科学版），2014（03）.