DE1807368C3

DE1807368C3 - Device in an aircraft for detecting and displaying a fire or partial burn-out of a fire bulkhead

Info

Publication number: DE1807368C3
Application number: DE19681807368
Authority: DE
Inventors: John Emery Lafayette Calif. Lindberg (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-12-11
Filing date: 1968-11-06
Publication date: 1973-12-13
Also published as: DE1807368B2; GB1213537A; DE1807368A1; FR1594301A; NL6816842A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem Flugzeug zum Erfassen und Anzeigen eines Brandes oder teilweisen Durchbrandes eines Brandschottes, das aus mehreren Metallwänden und einem dazwischenliegenden, hermetisch abgeschlossenen Hohlraum besteht. The invention relates to a device in an aircraft for detecting and displaying a fire or partial burn-through of a fire bulkhead, which consists of several metal walls and an intermediate, Hermetically sealed cavity consists.

Es ist bereits eine Sicherheitsvorrichtung für einen Behälter mit brennbarer Flüssigkeit bekannt, um ein Entflammen der brennbaren Flüssigkeit. z.B. bei Einschlagen eines Geschosses in den Behälter, zu verhindern. Der Behälter ist hierbei mit einem Mantel unter Bildung eines Zwischenraumes umgeben, wobei dieser Zwischenraum mit einem unter Druck stehenden Stoff, der ein Entflammen verhindert oder eine Flamme löschen kann, ausgefüllt ist. Dieser Zwischenraum wird hierbei mit Hilfe einer Saug- und Druckleitung einer Pumpe ständig unter Druck gehalten, so daß auch bei einer Zerstörung des Außenmantels der genannte Stoff zumindest unter einem geringen Druck steht (deutsche Patentschrift 367 330).There is already a safety device for a container with flammable liquid known to a Inflammation of the flammable liquid. e.g. when a bullet hits the container impede. The container is surrounded by a jacket to form a space, this gap with a substance under pressure that prevents ignition or can extinguish a flame is filled. This space is here with the help of a suction and The pressure line of a pump is constantly kept under pressure, so that even if the outer jacket is destroyed the substance mentioned is at least under slight pressure (German patent specification 367 330).

Auch ist eine Einrichtung zur Verhinderung eines Feuerausbruchs in der Nähe eines Tanks bekannt, der entzündliches Material enthält und von einem Geschoß durchschlagen wird. Auch hier ist der eigentliche Tank von einer zweiten Metallwand unter Bildung eines Zwischenraums umgeben, wobei dieser Zwischenraum mit einem feuerlöschenden Stoff gefüllt ist, der darüber hinaus noch unter Druck gesetzt wird (USA.-Patentschriften 2 735 635 und 2 4044181.A device for preventing a fire from breaking out in the vicinity of a tank is also known, which contains flammable material and is penetrated by a projectile. Here is the one too actual tank surrounded by a second metal wall, forming a space, this The space in between is filled with a fire-extinguishing substance, which is also put under pressure (U.S. Patents 2,735,635 and 2,4044,181.

Zum Feststellen und Unterdrücken von Feuer oder Explosionen hat man auch bereits vorgeschlagen, die Brennstoffbehälter bei Flugzeugen oder in Bergwerken mit einem druckmessenden Organ aus-S zustatten, wobei dieses Organ mit einer steuerbaren Einrichtung verbunden ist, welche eine Substanz zur Unterdrückung des Feuers oder der Explosion auslöst. Das druckmessende Organ ist dabei so empfindlich, daß es in Tätigkeit tritt, sobald die Geschwindigkeit des Druckanstiegs einen bestimmten Grenzwert überschreitet (deutsche Patentschrift S54 753).To detect and suppress fire or explosions, it has also already been proposed that the fuel containers in airplanes or in mines with a pressure measuring device from-S allow, this organ is connected to a controllable device, which a substance for Suppression of fire or explosion triggers. The pressure measuring organ is so sensitive that it comes into action as soon as the rate of pressure rise has reached a certain limit exceeds (German patent specification S54 753).

Bekannt sind auch Warnvorrichtungen für plöizliche Temperaturerhöhungen, insbesondere für Brände in Luftfahrzeugen, wobei ein mittels der Temperaturerhöhungen an den gefährdeten Stellen auslösbarer elektrischer Signalkreis vorgesehen ist (deutsche Patentschrift 1 056510), oder ein nach Art eines Drehspulgalvanometers gebautes Feinrelais mit einem festen und einem beweglichen Kontakt vorgesehen ist, dessen beweglicher Kontakt von einem ein Thermoelement od. dgl. enthaltenden Signalstromkreis betätigbar ist und der einen die Warnung auslösenden Stromkreis ein- bzw. ausschaltet (deutsche Patentschrift 1 062 5,Sl).Warning devices for sudden occurrences are also known Increases in temperature, in particular for fires in aircraft, wherein a means of Temperature increases at the endangered points triggerable electrical signal circuit is provided (German Patent 1 056510), or a precision relay built in the manner of a moving-coil galvanometer a fixed and a movable contact is provided, the movable contact of a one Thermocouple od. The like. Containing signal circuit can be actuated and the one triggering the warning Circuit switches on or off (German patent specification 1 062 5, Sl).

Bei allen diesen bekannten Sicherheitsvorrichtungen oder Warncinrichtungen besteht jedoch nicht die Möglichkeit, eine Information über die Art des ausgebroeheuen Brandes oder teilweisen Durchbrandes eines Brandschottes zu erhalten.In all of these known safety devices or warning devices, however, does not exist Possibility of getting some information about the nature of the burglar Fire or partial burnout of a fire bulkhead.

Die der Erfindung zugrundeliegende .Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung in einem Flugzeug zum Erfassen und Anzeigen eines Brandes oder teilweisen Durchbrandes eines Brandschottes der eingangs definierten Art zu schaffen, die nicht nur den Ausbruch eines Brandes oder teilweisen Durchbrandes erfassen und anzeigen kann, sondern auch über die Art des Brandes und das Ausmaß csjs Brandes oder Durchbrandes Aufschluß geben kann.The object underlying the invention is therein, a device in an aircraft for detecting and indicating a fire or partial Burning through a fire bulkhead of the type defined at the outset that not only causes the outbreak a fire or partial burnout can detect and display, but also about the type of Brandes and the extent of csjs Brandes or Durchbrandes Can provide information.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der Kombination der folgenden Merkmale:The solution to this problem consists in the combination of the following features:

a) das Brandschott wird durch drei in festem Abstand parallel verlaufende Metallwande gebildet, die zwei aneinanderliegende hermetisch abgeschlossene Hohlräume bilden,a) the fire bulkhead is formed by three parallel metal walls at a fixed distance, which form two adjacent hermetically sealed cavities,

b) an beide Hohlräume ist je eine Druckanzeigevorrichtung angeschlossen,b) a pressure indicator is connected to each of the cavities,

c) der Druck in den Hohlräumen weicht wesentlich vom äußeren Druck ab.
Durch die Kombination dieser Merkmale läßt sich nun beispielsweise auch die Art des Brandes feststellen, da mit Hilfe des Druckverlaufs in dem zweiten Hohlraum, also nach einem erfolgten Durchbrand der ersten Metallwand, festgestellt werden kann, ob der Durchbrand auf eine relativ kleine Fläche beschränktest (punktförmig) oder auf eine relativ große Fläche ausgedehnt ist. Im ersteren Fall wird der Druckanstieg in dem zweiten Hohlraum vergleichsweise langsam erfolgen, während er in dem zweiten Fall vergleichsweise sehr schnell verlaufen wird. Der Pilot erhält also mit HiHe der Vorrichtung nach der Erfindung nicht nur Kenntnis über den Ausbruch eines Brandes, sondern er kann auch die Art des Brandes bzw. die flächenmäßige Ausdehnung des Brandes ziemlich genau feststellen.c) the pressure in the cavities differs significantly from the external pressure.
By combining these features, the type of fire can now also be determined, for example, since with the aid of the pressure profile in the second cavity, i.e. after the first metal wall has burned through, it can be determined whether the burn through is limited to a relatively small area (punctiform ) or is spread over a relatively large area. In the first case, the pressure increase in the second cavity will take place comparatively slowly, while in the second case it will proceed comparatively very quickly. With the aid of the device according to the invention, the pilot thus not only receives knowledge of the outbreak of a fire, but can also determine the type of fire or the areal extent of the fire fairly precisely.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Metallwande durch eine Vielzahl von Schweißpunkten in dem festen Abstand gehalten sind. Die dabei geformten Hohlräume könnenAccording to an advantageous embodiment it is provided that the metal walls by a plurality are kept at the fixed distance by welding points. The cavities formed in the process can

in vorteilhafter Weise einen Unterdrück aufweisen und weiter kann die Druckanzeigevorrieluung einen elektrischen Druckschalter aufweisen, wobei die Anzeige dann über ein elektrisches Warnsystem erfolgt.advantageously have a negative pressure and further, the pressure indicator supply may comprise an electrical pressure switch, wherein the indicator then takes place via an electrical warning system.

Im folgenden werden Ausführungsbeispielc der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following, embodiments of the Invention explained in more detail with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 einen perspektivischen Ausschnitt eines Flugzeugteiles, wobei die Düsenmaschinenhülle teilweise entfernt ist, um die Schottwand zu zeigen, mF i g. 1 shows a perspective section of a Aircraft part with the jet engine cover partially removed to reveal the bulkhead, m

F i g. 2 ein Schaltdiagramm des Warnsystems, das bei der Konstruktion nach F i g. 1 verwendet wird,F i g. 2 is a circuit diagram of the warning system used in the construction of FIG. 1 is used,

F i g. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines ähnlichen Typs einer Schottwand um eine zweifache Sicherheit im Betrieb zu gewährleisten,F i g. 3 is an enlarged, enlarged perspective view of a similar type of bulkhead in two To ensure operational safety,

F i g. 4 ein Sciialidiagramm des Warnsystems, das in der Vorrichtung nach Fi g. 3 Verwendung finden kann,F i g. 4 is a visual diagram of the warning system shown in FIG in the device according to Fi g. 3 can be used,

F i g. 5 ein Schaltdiagramm, ähnlich dem der F i g. 2, einer abgewandelter^ Form Ju₃ Warnsystems,' »q das bei der Konstruktion nach Fig.! oder bei der Konstruktion nach F i g. 6 Verwendung finden kann.F i g. 5 is a circuit diagram similar to that of FIG. 2, a modified ^ form Ju ₃ warning system, '»q that in the construction according to Fig.! or in the construction according to FIG. 6 can be used.

Fig. 6 eine Teilseitenansicht, teilweise im Schnitt nach einer abgewandelten Form der Vorrichtung.6 is a partial side view, partially in section, according to a modified form of the device.

Die normale Schottwand, die eine Maschinenschutzhülle 10 von einem Hängekörper U trennt, der an dem Flügel 12 oder dem Flugzeugrumpf befestigt ist, ist erfindungsgemäß durch eine neuartige Schottwand 15 ersetzt, die als Druckschotthop,!wand bezeichnet wird. In der Konstruktion sind zwei Platten 16 und 17 aus normalem Schottwandmaterial gegeneinander durch einen Rand 18 abgedichtet und bilden zwischen sich einen Zwischenraum. Sie können ebenso in einem festen Abstand durch eine Reihe von Schweißpunkten 19 gehalten sein, so daß sie pinen Zwischenraum 20 zwischen sich bilden. Dieser Zwischenraum 20 kann mit Gas unter Druck gefüllt werden oder er kann evakuiert werden, so daD der Druck im Inneren auf jeden Fall merklich vom atmosphärischen Druck abweicht, und ein Rohr 21 führt vom Zwischenraum 20 zu einem auf Druck ansprechenden Schalter 22 (Fig. 2). Unter normalen Bedingungen wird der Druck im Zwischenraum 20 und im Rohr 2). beibehalten, und der beibehaltene Druck wird an einer Alarmanlage 23 in einer Nichtalarm«-Stelle angezeigt. Wenn ein Feuerausbruch stattfindet, verändert sich der Druck augenblicklich auf den atmosphärischen oder umgebenden Druck (sehr niedrig bei einem großen Höhenflug) und diese Änderung wird zum Auslösen eines Alarms verwendet. Obwohl eine elektrische Alarmanlage 23 und ein elektrischer Schalter 22 als Beispiel gezeigt sind, so kann das System 23 auch ein pneumatisches oder hydraulisches System sein.The normal bulkhead that separates a protective machine cover 10 from a hanging body U, which is attached to the wing 12 or the aircraft fuselage is according to the invention by a novel Bulkhead 15 replaced, which is referred to as Druckschotthop,! Wall. There are two panels in the construction 16 and 17 made of normal bulkhead material sealed against each other by an edge 18 and form a space between them. You can also use a at a fixed distance from each other Series of weld points 19 be held so that they form pin space 20 between them. This space 20 can be filled with gas under pressure or it can be evacuated so that it is the pressure inside definitely differs noticeably from atmospheric pressure, and a pipe 21 leads from the space 20 to a pressure-responsive switch 22 (Fig. 2). Under normal Conditions becomes the pressure in the space 20 and in the pipe 2). retained, and the retained Pressure is displayed on an alarm system 23 in a non-alarm position. When a fire breaks out takes place, the pressure changes instantly to the atmospheric or surrounding Pressure (very low at a high altitude) and this change will trigger a Alarms used. Though an electric alarm system 23 and an electric switch 22 as an example are shown, the system 23 can also be a pneumatic or hydraulic system.

In den F i g. 3 und 4 ist ein zweifach gesichertes System gezeigt, bei dem drei Metallplauen 31, 32 ,und 33 verwendet werden, wobei wiederum Randschweißnähte 34 und 35 und ebenso vorzugsweise Schweißpunkte 36 vorgesehen sind. Auf diese Weise werden zwei Kammern 37 und 38 vorgesehen, die jede einen gleichen Zwischenraum 20, wie oben beschrieben, einrchließen, und es sind zwei Rohre 40 und 41 vorgesehen, wobei eines von jedem Hohlraum abführt. Die Schweißpunkte 36, die alle Platten 31, 32, 33 übe: die gesamte Fläche zusammenhalten, verhindern jegliches Wölben auf Grund des inneren Druckes. Alle Kanten sind zusammengebracht und rundum verschweißt, um die druckfesten Höhlungen abzudichten. Iu diesem Fall muli das Feuer in beide Kammern eindringen, hevor es zu einer Wirkung kommt. Die erstere kann für Warnzwecke verwendet werden, und der Pilot braucht sich nicht zu entscheiden etwas zu unternehmen, bis beide eine Warnung bewirken, oder sie können in Reihe betrieben werden, so daß. zwei oder mehrere ausfallen müssen, um betätigende Vorrichtung in Betrieb zu setzen.In the F i g. 3 and 4, a double-secured system is shown in which three metal claws 31, 32 , and 33 are used, with edge welds 34 and 35 and likewise preferably Weld points 36 are provided. In this way, two chambers 37 and 38 are provided which each include an equal space 20 as described above, and there are two tubes 40 and 41, one draining from each cavity. The weld points 36, all of the panels 31, 32, 33 practice: hold the entire surface together, prevent any bulging due to the inner Pressure. All edges are brought together and welded all around to form the pressure-resistant cavities to seal. In this case the fire must penetrate both chambers before it has any effect comes. The former can be used for warning purposes and there is no need for the pilot to choose to do something until both cause a warning, or they can be operated in series, so that. two or more must fail for actuating devices to operate.

F i g. 5 zeigt eine abgewandelte Form der Schaltung. Hier sind zwei auf Druck ansprechende Schalter 50 und 51 vorgesehen, die beide durch Druckbedingungen innerhalb des Schotiwandzwischenraumes 20 betätigbar sind. Der Schalter 50 ist im wesentlichen gleich dem Schalter 21 der in F i g. 2 gezeigt ist. und er ist an eine Warnlampe 52 angeschlossen, die ein Warnsignal abgibt, wenn sich der Druck zum oder auf den atmosphärischen Druck ändert und drückt eine Membran 53 gegen einen Sitz 54, der von dem Ende eines MeU'Uohres 55 gebildet wird. Der Schalter 50 wird auf dice Weise unter genau den gleichen Bedingungen wie der Schalter 21 betätigt, und zwar, wenn der Druck innerhalb des Schottwandzwischenraumes 20 sich auf einen kritischen Punkt verändert, der als gewünschter Wert festgesetzt worden ist. In der Zeichnung ist z.B. eine Bedingung dargestellt, wobei der anfängliche Druck über dem atmosphärischen Druck liegt. Bei Verwendung eines anfänglichen Druckes unterhalb dem atmosphärischen Druck, würde die Membran 53 vorzugsweise in einer entgegengesetzten Krümmung ausgebildet sein.F i g. 5 shows a modified form of the circuit. Here are two switches that respond to pressure 50 and 51 are provided, both by pressure conditions within the bulkhead space 20 can be actuated. The switch 50 is essentially the same as the switch 21 in FIG. 2 is shown. and it is connected to a warning lamp 52 which emits a warning signal when the pressure is too high or changes to atmospheric pressure and presses a diaphragm 53 against a seat 54, the from the end of a MeU'Uohres 55 is formed. The switch 50 is shown below exactly the same conditions as the switch 21 is operated, namely when the pressure within the bulkhead space 20 changes to a critical point which is set as the desired value has been. For example, in the drawing there is shown a condition where the initial pressure is above atmospheric pressure. When using an initial pressure below atmospheric Pressure, the diaphragm 53 would preferably be formed in an opposite curvature being.

An das Rohr 55 ist ein Nebenrohr 56 angeschlossen, und dieses führt zu einem normalerweise offenen Druckschalter 51, der mit einer Warnlampc 57 in Verbindung steht. (Bei einem anfänglichen Druck unterhalb dem atmosphärischen Druck würde der Schalter 51 normalerweise geschlossen sein.) Bei überatmosphärischen Drücken in der Einheit, ist der Schalter 51 geschlossen, wenn die Membran 58 durch Druckzunahme gezwungen wird, sich an den Sitz 59 anzulegen. Demzufolge arbeitet die gleiche doppelwandige Schottwand als ein Überhitzungsdetektor, der übermäßige Wärmebedingungen vor einem eintretenden Feuerausbruch anzeigt. Der Schalter 51 ist so eingestellt, daß er das Erreichen eines bestimmten Druckes anzeigt, wobei dieser Druck den Zuständen einer solchen Überhitzung entspricht. Bei einer bestimmten hohen Temperatur, nimmt der Druck des Gases im Zwischenraum 20 genug zu, um den Schalter 51 und damit die Lampe 57 zum Schließen bzw. zum Leuchten zu bringen. Damit ergibt cinr. Erhöhung der Temperatur ein Betätigen des Schalters 51. wenn die Maschine innerhalb der Schottwand sich auf diesen Grad überhitzt. Wenn demzufi Ige ein Durchbrennen erfolgt, fällt der Druck ab und das Durchbrennwarnsystem wird betätigt, und das Überhitzungswarnsystem wird danach nichtig gemacht.A secondary pipe 56 is connected to the pipe 55 and this leads to a normally open pressure switch 51 which is connected to a warning lamp 57. (At an initial pressure below atmospheric pressure, switch 51 would normally be closed.) At superatmospheric pressures in the unit, switch 51 is closed when diaphragm 58 is forced to press seat 59 by increasing pressure. As a result, the same double-walled bulkhead works as an overheating detector, indicating excessive heat conditions prior to an outbreak of fire. The switch 51 is set so that it indicates that a certain pressure has been reached, this pressure corresponding to the conditions of such overheating. At a certain high temperature, the pressure of the gas in the space 20 increases enough to cause the switch 51 and thus the lamp 57 to close or to light up. This gives cinr. Increase the temperature by operating the switch 51. when the machine within the bulkhead overheats to this degree. Accordingly, if a burnout occurs, the pressure will drop and the burnout warning system will be actuated and the overheat warning system will then be voided.

In der Ausführungsform »ach Fig. 6 sind zwei flach gedruckte oder ovale Rohre 60 oder* 61 spiralförmig um einen Maschinenbrennerabschnitt 62 gewunden, wobei sich die Rohre selbst überlappen, um Spalte zwischen benachbarten Windungen zu vermeiden. Zwei Rohre 60 und 61, die eins über dem anderen gewunden sind, sind zur Schaffung eines sogenannten überfließenden Systems, ähnlich dem System nach F i g. 3 verwendet. Wenn dies nicht erwünscht ist, kann ein einzelnes Rohr 60 ausreichend sein. DieIn the embodiment of FIG. 6 there are two flat printed or oval tubes 60 or * 61 spiral wound around a machine torch section 62 with the tubes overlapping themselves to To avoid gaps between adjacent turns. Two tubes 60 and 61, one above the other are tortuous are to create a so-called overflowing system, similar to the system according to FIG. 3 used. If this is not desired, a single tube 60 may be sufficient. the

Rohre 60 und 61 können irgendeine ausführbare Breite haben, wie ein oder zwei Inch breit. Vorzugsweise sind sie ziemlich abgeflacht, um nur einen kleinen inneren Querschnitt zu bilden. Der Klarheit halber sind die Abmaße und ebenso die Winkel hinsichtlich der Überlappung übertrieben dargestellt, und es sei hier bemerkt, daß bei einer praktischen Ausführung die Konstruktion sehr viel flaeher ausgeführt ist, als dies aus den Zeichnungen ersichtlich ist. Kleine Auslaßrohre 63 und 64 sind an die Rohre 60 und 61 angeschweißt und führen zu Schaltkreisen ähnlich denen der F i g. 2 oder 4 oder 5. An den anderen Enden der Rohre 63 und 64 sind druckbetätigte Schalter angebracht, und beide Rohrsysteme sind abgedichtet und unter Druck gesetzt.Tubes 60 and 61 can be any practical width, such as an inch or two wide. Preferably they are quite flattened to form only a small internal cross-section. For the sake of clarity the dimensions and the angles are exaggerated with regard to the overlap, and it should be noted here that in a practical implementation the construction is made much flatter is as can be seen from the drawings. Small outlet pipes 63 and 64 are attached to the pipes 60 and 61 are welded on and result in circuits similar to those of FIGS. 2 or 4 or 5. To the other Pressure actuated switches are attached to ends of tubes 63 and 64, and both tube systems are sealed and pressurized.

Das System der Fig.6 arbeitet in gleicher Weise als dasjenige der F i g. 1 und 3. Wenn ein Durchbrennen eintritt, so werden die flachen Rohre 60 und 61 an einigen Stellen verbrannt, und der Druck des Gases in ihnen läßt dadurch nach und die Ansprecheinrichtungen, die ihnen zugeordnet sind, betätigen die Warnlampen oder andere Signale. Die Ansprechein· ίο richtungen können in Reihe sein, wenn dies gewünscht wird, so daß ein Druckverlust durch Verlet zung in einer Einheit keinen falschen Alarm auslöser kann.The system of Figure 6 operates in the same way than that of FIG. 1 and 3. When burn-through occurs, the flat tubes 60 and 61 become burned in some places, and the pressure of the gas in them decreases as a result and the response devices, assigned to them activate the warning lights or other signals. The contact · ίο directions can be in series if so desired so that a loss of pressure due to injury in a unit does not trigger a false alarm can.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device in an aircraft for detecting and displaying a fire or partial Burning through of a fire bulkhead, which consists of several metal walls and an intermediate, Hermetically sealed cavity, characterized by the Combination of the following features:

a) the fire bulkhead is made up of three parallel metal walls at a fixed distance formed, which form two adjacent hermetically sealed cavities,

b) there is a pressure indicator on each of the two cavities connected,

c) the pressure in the cavities differs significantly from external pressure.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the metal walls by a Multiple welding points are kept at the fixed distance.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the cavities one Have negative pressure.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the Druckanzeigevorrichti'ng (Fig. 2) has an electrical pressure switch (2 * 1. 22), and that the display takes place via an electrical Wapisystcm (23).