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Die Erfindung betrifft ein Luft- oder Raumfahrzeug sowie einen Container.
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Obwohl insbesondere auf beliebige Luft- oder Raumfahrzeuge anwendbar, werden die Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf ein Passagierflugzeug näher erläutert.
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Der Rumpf eines modernen Passagierflugzeugs unterteilt sich gewöhnlich in eine Kabine für die Passagiere und das Flugpersonal sowie in einen Frachtraum zur Aufnahme von Fracht. Insbesondere um auch Tiere in dem Frachtraum transportieren zu können, weisen Wandelemente des Frachtraums Öffnungen zu der Kabine hin auf, so dass ein Luftaustausch zwischen der Kabine und dem Frachtraum ermöglicht und somit eine Versorgung der Tiere mit Frischluft gewährleistet wird.
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Bricht nun ein Feuer in dem Frachtraum aus, kann dieses einfach durch die Öffnungen in den Wandelementen auf die Kabine übergreifen, was fatale Folgen für die Passagiere und das Flugpersonal hat.
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Diesem Problem ist bislang dadurch begegnet worden, dass in dem Frachtraum Mittel vorgesehen sind, welche dazu eingerichtet sind, den Brand zu detektieren und mit Halongas zu löschen oder zumindest zu unterdrücken, d. h. den Brand in dem Frachtraum solange zu konservieren, bis eine Landung des Passagierflugzeugs vollzogen ist.
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Problematisch an der Verwendung von Halon ist, dass dieses sehr umweltschädlich ist und daher in absehbarer Zeit auch für die Luftfahrt verboten wird.
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Ferner hat es sich herausgestellt, dass auch Container schwierig zu löschen sind, wenn in diesen ein Brand ausbricht.
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Aus der
DE 10 2008 016 421 A1 ist eine Vorrichtung zum aktiven Brandschutz in Flugzeugen bekannt mittels mindestens eines Schutzschildes. Das mindestens eine Schutzschild ist mit einem intumeszierenden Material gebildet, das im Brandfall mittels elektrischer Heizeinrichtungen weit unterhalb der für intumeszierende Materialien ansonsten üblichen Initialtemperatur in der Größenordnung von 250°C kontrolliert aktivierbar, insbesondere aufschäumbar, ist. Die Schutzschilde können sowohl als Platte oder als Gitter ausgebildet sein.
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Des Weiteren ist aus der
DE 101 52 964 C1 ein Löschsystem zur Löschung eines innerhalb der Kabine oder eines Frachtraums eines Passagierflugzeugs ausgebrochenen Feuers bekannt. Dabei wird Halon als die löschwirksame Konzentration in kurzer Zeit aufbauendes Löschmittel über Löschdüsen der Kabine oder dem Frachtraum zugeführt. Damit unterschiedliche Löschmittel zum Einsatz gelangen können, steht eine Einrichtung zur Stickstofferzeugung über ein Rohrleitungssystem mit den Löschdüsen in Verbindung. Über die Löschdüsen und das Rohrleitungssystem wird als zweites Löschmittel stickstoffreiche Luft in die Kabine oder den Frachtraum eingebracht, wodurch dem Feuer der zu seiner Aufrechterhaltung erforderliche Sauerstoff entzogen, das Feuer gelöscht und eine langfristige Feuerunterdrückung sicher gestellt wird. Um bei einer stetigen Zufuhr von Löschmitteln die Gefahr eines Berstens des Raums durch einen ungewollten Druckaufbau zu vermeiden, ist in den Wandungen des geschlossenen Raums mindestens ein Ventil als Druckausgleichsvorrichtung vorgesehen.
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Aus der
DE 10 2006 055 377 A1 ist ein Brandschott bekannt, welches eine hochporöse Struktur mit intumeszierender Beschichtung aufweist, wobei die hochporöse Struktur als retikulierter Schaumstoff oder als hochporöse Hütchen- bzw. Noppenstruktur ausgebildet ist.
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In der
DE 10 2006 020 147 A1 ist außerdem eine Feuerbarriere für einen Flugzeugrumpf beschrieben. Die Feuerbarriere gestattet einerseits eine schnelle Dekompression der Passagierkabine bei Normalbetrieb des Flugzeugs und verhindert andererseits einen Flammendurchschlag bei einem Feuer. Dazu weist ein durchbrandsicheres Panel eine Vielzahl von Löchern auf, durch welche Luft hindurchgeleitet werden kann. Die Rückseite des Panels ist mit einer intumeszierenden Beschichtung versehen, welche bei Hitzentwicklung aufquillt oder aufschäumt und dabei die Löcher derart verschließt, dass es zu keinem Flammendurchschlag oder Kamineffekt kommen kann.
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Weiter ist aus der
EP 1 470 838 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bekämpfung eines in einem geschlossenen Raum eines Flugzeugs auftretenden Feuers bekannt. Ein Container weist dabei in seinem Innenraum angeordnete aufschäumende und feuerfeste Materialien auf, die in der Nähe von Undichtigkeitsstellen des Containers angeordnet sind.
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Außerdem ist aus der
WO 2008/052055 A2 eine Feuerbarriere bekannt. Die Feuerbarriere weist ein Gewebe mit einer Außenseite und einer Innenseite auf, wobei eine intumeszierende Beschichtung auf wenigstens der Außenseite oder Innenseite vorgesehen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Luft- oder Raumfahrzeug und/oder einen Container für Fracht bereitzustellen, welches bzw. welcher die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Luft- oder Raumfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch einen Container mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
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Demgemäß wird ein Luft- oder Raumfahrzeug bereitgestellt, welches Folgendes aufweist: einen Frachtraum zur Aufnahme von Fracht; mehreren Wandelementen, welche den Frachtraum umschließen und zwischen dem Frachtraum und einem an diesen angrenzenden Bereich angeordnet sind, wobei wenigstens eines der Wandelemente wenigstens eine Öffnung für ein Einströmen von Luft aus dem Frachtraum in den angrenzenden Bereich und/oder umgekehrt aufweist; wobei die Wandelemente mit einer Beschichtung aus intumeszierendem Material im Bereich sämtlicher Öffnungen beschichtet sind, wobei die Beschichtung dazu ausgebildet ist, im Falle eines Brandes aufzuschäumen und die sämtlichen Öffnungen luftdicht zu verschließen, wodurch dem Brand die Frischluftzufuhr abgeschnitten wird und wobei zwischen dem Frachtraum und dem angrenzenden Bereich ein Ventil vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist, einen sich in dem Frachtraum auf Grund des Brandes aufbauenden Druck kontrolliert abzulassen.
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Ferner wird ein Container bereitgestellt, welcher Folgendes aufweist: einen Frachtraum zur Aufnahme von Fracht; und mehreren Wandelementen, welche den Frachtraum umschließen und zwischen dem Frachtraum und einem an diesen angrenzenden Bereich angeordnet sind, wobei wenigstens eines der Wandelemente wenigstens eine Öffnung für ein Einströmen von Luft aus dem Frachtraum in den angrenzenden Bereich und/oder umgekehrt aufweist; wobei die Wandelemente mit einer Beschichtung aus intumesierendem Material im Bereich sämtlicher Öffnungen beschichtet sind, wobei die Beschichtung dazu ausgebildet ist, im Falle eines Brandes aufzuschäumen und die sämtlichen Öffnungen luftdicht zu verschließen, wobei dem Brand die Frischluftzufuhr abgeschnitten wird und wobei zwischen dem Frachtraum und dem angrenzenden Bereich ein Ventil vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist, einen sich in dem Frachtraum auf Grund des Brandes aufbauenden Druck kontrolliert abzulassen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, einem Brand in dem Frachtraum die Frischluftzufuhr durch die wenigstens eine Öffnung in dem wenigstens einen Wandelement hindurch abzuschneiden. Dies geschieht dadurch, dass der Brand und der damit einhergehende Temperaturanstieg die Beschichtung zum Aufschäumen bringt, wodurch diese die Öffnung luftdicht verschließt. In der Folge erstickt sich der Brand aufgrund seines hohen Sauerstoffverbrauchs selbst oder wird zumindest unterdrückt. Außerdem wird durch das luftdichte Verschließen der Öffnung eine Ausbreitung von Brandgasen in andere Flugzeugbereiche vorteilhaft vermieden.
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Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs ist die Beschichtung frachtraumseitig auf dem Wandelement aufgebracht. Im Brandfall schützt die aufgeschäumte Beschichtung daher die Wandelemente, wodurch deren Zerstörung und damit ein ungehindertes Ausbreiten des Brandes in andere Flugzeugbereiche verhindert werden kann.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs ist der angrenzende Bereich als eine Kabine für Passagiere oder Flugpersonal ausgebildet. Mit ”Flugpersonal” sind vorliegend auch die Piloten gemeint.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs erstreckt sich das Wandelement angrenzend an die Kabine, insbesondere angrenzend an einen Fußboden der Kabine, wobei sich die Beschichtung im Wesentlichen über das gesamte Wandelement, ausgenommen der Öffnung, erstreckt. Im Brandfall bildet die Beschichtung somit eine Isolierschicht zwischen dem Brand und der Kabine.
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Dadurch kann erreicht werden, dass die Temperatur in der Kabine aufgrund des Brands unterhalb der gesetzlich vorgeschriebenen 80 Grad bleibt.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs liegt die Dicke der Beschichtung im nicht-aufgeschäumten Zustand in etwa zwischen 200 und 500 Mikrometer, vorzugsweise in etwa zwischen 280 und 320 Mikrometer. Diese Schichtdicke ist einerseits ausreichend, um eine genügend dicke Isolierschicht zu bilden. Andererseits wirkt sich eine derart dicke Beschichtung nicht unverhältnismäßig nachteilig auf das Gewicht des Luft- oder Raumfahrzeugs aus.
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Gemäß einer dem erfindungsgemäßen Luft- oder Raumfahrzeugs ist zwischen dem Frachtraum und dem angrenzenden Bereich das Ventil vorgesehen, welches dazu eingerichtet ist, einen sich in dem Frachtraum aufgrund des Brandes aufbauenden Druck kontrolliert abzulassen. Vorzugsweise lässt das Ventil den Druck und damit die schädlichen Brandgase an die Atmosphäre ab. Dadurch wird vermieden, dass die im Wesentlichen mittels der Beschichtung luftdicht verschlossenen Öffnungen aufgrund des sich aufbauenden Drucks der Brandgase undicht werden und somit Brandgase in die Kabine gelangen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
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Von den Figuren zeigen:
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1 schematisch eine Schnittansicht durch einen Bereich eines Luft- oder Raumfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 die Ansicht aus 1 im Brandfall; und
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3 schematisch eine Schnittansicht durch einen Container gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
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1 zeigt schematisch einen Schnitt durch ein Passagierflugzeug entlang dessen ZX-Ebene, wobei Z die Flugzeughochrichtung und X die Flugzeuglängsrichtung angibt.
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Das Flugzeug weist eine Kabine 2 mit Sitzen 4 für Passagiere auf, wobei die Sitze 4 oberhalb eines Kabinenfußbodens 6 angeordnet sind.
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Unterhalb der Kabine 2 ist ein Frachtraum 8 vorgesehen, welcher durch Wandelemente 10 begrenzt wird. Einige der Wandelemente 10 weisen Öffnungen 12, 14 auf, welche jeweils eine durch einen Doppelpfeil in 1 angedeutete Frischluftzufuhr in den Frachtraum 8 und ein Wegführen von verbrauchter Luft aus dem Frachtraum 8 ermöglichen. Beispielsweise gewährleistet die Öffnung 12 einen Luftaustausch zwischen dem Frachtraum 8 und der Kabine 2, während die Öffnung 14 einen Luftaustausch zwischen dem Frachtraum 8 und einem weiteren an den Frachtraum 8 angrenzenden Bereich 16, beispielsweise einem weiteren Frachtraumbereich, vorsieht. Dabei können die Öffnungen 12 und 14 dezidiert der Versorgung von Tieren in dem Frachtraum 8 dienen. Es ist aber genauso möglich, dass es sich bei den Öffnungen 12 und 14 um solche für Ausrüstung, beispielsweise Kabel, handelt, welche in den Frachtraum 8 durch die Öffnungen 12 und 14 hindurch geführt wird, wobei eine gewissen Luftdurchlässigkeit zwischen der hindurchgeführten Ausrüstung und dem jeweiligen Wandelement 10 im Bereich der jeweiligen Öffnung 12, 14 besteht.
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Ferner ist ein Ventil 18 in einem der Wandelemente 10 angeordnet. Das Ventil 18 weist eine Offenstellung auf, in welcher Luft zwischen dem Frachtraum 8 und beispielsweise der das Flugzeug umgebenden Atmosphäre 20 ausgetauscht werden kann. Ferner weist das Ventil 18 eine Schließstellung auf, in der ein derartiger Luftaustausch verhindert wird. Das Ventil 18 wird von einer Steuereinrichtung 19 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung gesteuert. Eine signaltechnische Verbindung zwecks Übertragung der Steuersignale zwischen der Steuereinrichtung 19 und dem Ventil 18 ist in 1 gestrichelt angedeutet. Ein Sensor 21 misst den Druck in dem Frachtraum 8. Eine signaltechnische Verbindung zwecks Übertragung der Messsignale zwischen der Steuereinrichtung 19 und dem Sensor 18 ist in 1 ebenfalls gestrichelt angedeutet.
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Die Wandelemente 10 sind frachtraumseitig mit einer intumeszierenden Beschichtung 22 beschichtet. Die Schichtdicke beträgt vorzugsweise ca. 300 Mikrometer. Vorzugsweise sind die Wandelemente 10 angrenzend an die Kabine 2, insbesondere die Wandelemente 10 unterhalb des Fußbodens 6, vollständig an ihrer dem Frachtraum 8 zugewandten Seite mit der Beschichtung 22 bedeckt, wobei jedoch die Öffnungen 12 und 14 ausgespart sind, um den Luftaustausch zu ermöglichen. Die intumeszierende Beschichtung 22 wird vorzugsweise in Form einer Flüssigkeit bereitgestellt, welche auf die Wandelemente 10 aufgesprüht oder aufgestrichen wird und dort aushärtet, um die Beschichtung 22 zu bilden.
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2 zeigt nun die Ansicht aus 1, für den Fall, dass in dem Frachtraum 8 ein Brand 24 ausbricht.
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Der Brand 24 bedingt ein Aufschäumen des intumeszierenden Materials 22 derart, dass dieses die Öffnungen 12 und 14 im Wesentlichen luftdicht verschließt. Dadurch wird dem Brand 24 die Frischluftzufuhr abgeschnitten, weshalb dieser sich nicht weiter ausbreiten kann oder sich sogar selbst erstickt.
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In dem aufgeschäumten Zustand bildet die intumeszierende Beschichtung 22 eine thermische Isolierschicht zwischen der Kabine 2 und dem Brand 24 innerhalb des Frachtraums 8, so dass die Temperatur oberhalb des Fußbodens 6 in der Kabine 2 nicht über die gesetzlich vorgeschriebenen 80 Grad steigt.
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Um zu vermeiden, dass der aufgrund der Brandgase nun ansteigende Druck in dem Frachtraum 8 dazu führt, dass das intumeszierende Material in dem Bereich der Öffnungen 12 und 14 durchlässig wird und somit Brandgase in die Kabine 2 oder in den weiteren Frachtraum 16 gelangen können, wird das Ventil 18 mittels der Steuereinrichtung 19, welche den Druck in dem Frachtraum 8 mittels des Sensors 21 misst, aus der Schließstellung in die Offenstellung verstellt, wenn der Druck in dem Frachtraum 8 einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. In der Folge strömt Brandgas, wie in 2 durch den Pfeil angedeutet, durch das Ventil 18 aus dem Frachtraum 9 in die Atmosphäre 20, wodurch Druck in dem Frachtraum 8 abgebaut wird.
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3 zeigt einen Container 26 für Fracht, wie er typischerweise im Güterverkehr, insbesondere bei Frachtschiffen, eingesetzt wird. Der Aufbau und die Funktionsweise des Frachtcontainers 26 entspricht dem Aufbau und der Funktionsweise des Brandschutzsystems, wie es vorstehend in Zusammenhang mit den 1 und 2 für den Frachtraum 8 erläutert worden ist. Bei dem angrenzenden Bereich 16 in 3 kann es sich um andere Container oder auch um eine sonstige Umgebung handeln.
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”Eine” oder ”ein” schließt vorliegend keine Mehrzahl aus. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die in Zusammenhang mit einem der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, auch in Kombination mit Merkmalen oder Schritten anderer oberhalb beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Insbesondere sind die vorliegend für das Luft- oder Raumfahrzeug beschriebenen Weiterbildungen und Ausführungsbeispiele auf den Container entsprechend anwendbar, und umgekehrt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kabine
- 4
- Sitz
- 6
- Fußboden
- 8
- Frachtraum
- 10
- Wandelement
- 12
- Öffnung
- 14
- Öffnung
- 16
- weiterer Frachtraum
- 18
- Ventil
- 19
- Steuereinrichtung
- 20
- Atmosphäre
- 21
- Sensor
- 22
- Beschichtung
- 24
- Brand
- 26
- Container
