碳纤维增强聚氨酯的飞机阻燃 FAR

环氧树脂广泛用于飞机应用的复合材料中。然而,它们难以回收,因此对航空业构成了越来越大的挑战。相比之下,聚氨酯树脂(PUR)可以通过溶剂解轻松化学回收,但由碳纤维增强聚氨酯(CF-PUR)制成的结构部件目前尚未用于飞机应用。

这是由于缺乏对CF-PUR特性的了解,特别是在暴露于较高温度和火灾时。各种纯聚氨酯并不能通过航规FAR 25.853 Part I的12s垂直燃烧测试。


为了提高飞机部件(例如座椅等内部结构)的可回收性,需要能够满足阻燃法规以及航空业质量和生产周期时间要求的CF-PUR部件。研究发现,通过含有9wt%磷多元醇的湿压缩成型加工的CF-PUR配方能够满足航空内饰应用的这些要求。固体阻燃剂在WCM工艺中被碳织物材料过滤掉。可以替代航空内饰中的环氧树脂,并显着提高飞机部件的可回收性。

NexGen航空燃烧器的调试 ISO2685

NexGen(声波)燃烧器是由美国联邦航空管理局(FAA)开发的新型燃烧器,因为它提供了控制空气和燃料流速的能力。在防火测试期间,燃烧器应该模拟一定的火灾条件,因此火焰特性应该是强烈的且可重复的。

热通量由ISO2685:1998建议的传热装置测量,该装置由外径为12.7毫米(0.5英寸)的铜管组成。使用直径为3.2毫米(1/8英寸)的护套电阻温度检测器测量水的入口和出口温度。水流量由科里奥利流量计测量,并保持在3.75至3.85升/分钟左右。


出于校准目的,NexGen燃烧器对燃油流量的变化比气流速率的变化更敏感。如下燃气相对空气过量的情况下能烧穿铝板,相对不足时则不能。

*Experimental study of the burner for FAA fire test: NexGen burner

飞机OSU对流热释放燃烧测试

Ohio State University (OSU) Rate of Heat Release Apparatus 俄亥俄州立大学 (OSU) 放热率设备,采用对流传热的方式来测量燃烧热释放率。是早于耗氧原理的方法,被美国航空领域采用至今。

待测试的样品被注入环境室中,恒定的空气流通过该环境室。监测离开腔室的气体温度变化,并根据该数据计算热量释放率。

该仪器由一个绝缘隔热的金属盒组成。燃烧室和烟囱之间的锥形壁部分是中空的。空气流过这个空腔并与热电偶热端下游的燃烧产物混合,减少燃烧热量的‘损失’。然而,壁热损失的回收并未完全完成。

1 送风风扇

2 主流风量控制

3 旁路流量控制

4 热电堆TC冷端

5 空气分流板

6 加热辐射管

7 燃气引燃器

8 试样和支架

9 挡板

10 热电堆TC 热端

*英美比较传统,如果老的方法还能用,只要没有重大缺陷,就一直沿用,并不急于用最新方法。

飞机机舱材料水平燃烧试验

美国FAR 25.853 , 中国适航CCAR-25-R4,HB 5470-2014,民用飞机机舱内部非金属材料燃烧性能要求

除电线和电缆绝缘层及对火势蔓延影响不大的小件(如旋钮、手柄、滚轮、紧固件、夹子、垫片、耐磨条带、滑轮和小的电气零件)以外,本附录第 I 部分的(a)(1)(i)、(ii)、(iii)或(iv)项未作规定的项目的材料,在按本附录的适用部分进行水平放置试验时

要求,其燃烧率不得超过 102 毫米/分(4 英寸/分)。

飞机机舱衬垫45度燃烧试验

美国FAR 25.853 , 中国适航CCAR-25-R4,HB 5470-2014,民用飞机机舱内部非金属材料燃烧性能要求

第 25.857 条定义的 B 级或 E 级货舱或行李舱,必须有同飞机结构分开的衬垫(连接点除外),其制作材料必须符合本附录第Ⅰ部分(a)(1)(ii)的要求。此外,这类衬垫必须经受 45 度试验,在施加火焰或移开火焰后,火焰均不得烧穿(穿透过)材料。

要求:移开火源后的平均焰燃时间不得超过 15 秒,平均阴燃时间不得超过 10 秒。