DE60207319T2

DE60207319T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Brandbekämpfung in einem Flugzeugabteil, das mit dieser Vorrichtung ausgerüstet ist

Info

Publication number: DE60207319T2
Application number: DE60207319T
Authority: DE
Inventors: Stephane Lessi; Olivier Vandroux
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: ATE309846T1; FR2822713A1; CA2374105A1; US20020139542A1; EP1247546B1; US6739400B2; DE60207319D1; FR2822713B1; EP1247546A1; CA2378826A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Brandbekämpfung in einem Flugzeugabteil.
Die Erfindung zielt nicht nur auf die Zivilluftfahrt für den Passagiertransport ab, sondern auch auf die Frachtluftfahrt sowie auf die Militärluftfahrt. Sie betrifft den Schutz vor Bränden in Flugzeugabteilen, die Gepäck oder Material aufnehmen sollen, wie zum Beispiel Frachträume von Flugzeugen oder Elektronikeinschübe, die die elektrischen Schnittstellen des Flugzeugs enthalten.
Wenn in einem solchen Flugzeugabteil ein Brand während eines Flugs ausbricht, muss er schnell eingedämmt werden, damit das Flugzeug zu seinem Ziel kommt, ohne dass die physische Unversehrtheit der Passagiere und der Besatzung in Gefahr gebracht wird.
Dazu ist es bekannt, das Flugzeugabteil, das man zu schützen wünscht, mit Fühlern auszustatten, die entweder den Rauch, der von dem Brand hervorgerufen wird, oder das Ansteigen der Temperatur in Zusammenhang mit der Verbrennung erfassen können. Bei einem Brand erzeugen diese Fühler ein Alarmsignal, das an den Piloten weiter geleitet wird. Letzterer löst daher das Ingangsetzen einer Brandlöschvorrichtung aus, die gemäß dem Stand der bekannten Technik mehrere Flaschen aufweist, die ein Löschmittel unter Druck enthalten, das unter der Referenz „Halon 1301" vermarktet wird.
Wenn der Pilot die Löschvorrichtung aktiviert, wird das Löschmittel in dem Flugzeugabteil über Verteilungsleitungen versprüht, die in Düsen enden, die in das oben genannte Flugzeugabteil münden. Es geht dabei darum, eine Konzentration an Löschmittel in der Luft des Flugzeugabteils zu erzielen, die zwischen 3 und 5 liegt.
Während der Fortsetzung des Flugs wird ein ständiger, geringerer Durchfluss an Löschmittel kontinuierlich in das Flugzeugabteil eingelassen. Eine solche Maßnahme erlaubt es, eventuelle Verluste in Zusammenhang mit den im Flugzeug existierenden Lecks auszugleichen.
Diese bekannte Lösung weist jedoch bestimmte Nachteile auf.
Obwohl das verwendete Löschmittel nämlich eine hervorragende Schutzfähigkeit vor Brand besitzt und nur eine geringfügige toxische Gefahr aufweist, weil es mit geringen Konzentrationen verwendet wird, stellt es sich für die stratosphärische Ozonschicht als gefährlich raus.
Ferner hängt die Schutzdauer des Flugzeugabteils direkt von dem mitgeführten Volumen an Löschmittel ab. Es ist daher nicht möglich, auf diesem Weg einen ausreichenden Sicherheitsgrad für sehr lang dauernde Flüge sicherzustellen, die große Kursänderungen erfordern, zum Beispiel von acht Stunden. Das würde daher das Mitführen eines beträchtlichen Volumens an Löschmittel bedeuten, was aufgrund seiner Masse und seines Platzbedarfs inakzeptabel wäre.
Um diesen verschiedenen Nachteilen abzuhelfen, schlägt die Erfindung vor, ein Verfahren anzuwenden, das, während es eine zuverlässige Kontrolle eines Brands während langer Dauern sicherstellt, im Wesentlichen nicht umweltschädlich ist, insbesondere was die Zerstörung der Ozonschicht und den Glashauseffekt betrifft.
Dazu hat sie ein Brandbekämpfungsverfahren in einem Flugzeugabteil zur Aufgabe, das eine Phase des Erfassens der Gegenwart des Brands, eine Phase des Löschens dieses Brands aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschphase eine Phase des Spritzens eines Löschmittels in das Flugzeugabteil umfasst sowie eine Phase des Erzeugens von Luft, die mit Inertgas ausgehend von einer Druckluftquelle innerhalb des Flugzeugs angereichert ist, sowie eine Phase des Einlassens mindestens eines Teils dieser angereicherten Luft in das Flugzeugabteil.
Das Spritzen dieses Löschmittels, das vorteilhafterweise auf Wasserbasis beruht, erlaubt es, die Temperatur, die in dem von dem Brand betroffenen Flugzeugabteil herrscht, sofort zu verringern. Dieses Spritzen garantiert daher eine sofortige Einwirkung auf den Brand, was dazu beiträgt, ihn effizient zu kontrollieren.
Ferner gewährleistet das Einlassen von mit Inertgas, im Wesentlichen mit Stickstoff angereicherter Luft, die daher an Sauerstoff abgereichert ist, das Aufrechterhalten einer niedrigen Sauerstoffkonzentration in dem Flugzeugabteil, die ausreichend niedrig ist, um den Brand, sobald er durch das Spritzen des Löschmittels unter Kontrolle ist, daran zu hindern, sich auf den Rest des Flugzeugabteils auszudehnen.
Da die mit Inertgas angereicherte Luft ununterbrochen ausgehend von Druckluft im Inneren des Flugzeugs erzeugt wird, ist diese angereicherte Luft während einer Dauer gleich der des Flugs verfügbar, so dass das Inertmachen des Flugzeugabteils während einer Dauer sichergestellt wird, die so lange wie wünschenswert ist. Das erfindungsgemäße Verfahren führt daher einen wesentlichen Vorteil im Vergleich zu dem früheren Stand der Technik ein, bei dem das mitgeführte Löschmittel nur in bestimmter Menge verfügbar ist.
Ferner erfordert das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen keine Wartung, anders als das Lagersystem des früheren Stands, das häufige Prüfungen oder regelmäßiges Füllen erforderte.
Die erfindungsgemäße Löschvorrichtung besitzt eine verringerte Masse und einen verringerten Platzbedarf, so dass sie das Gepäckvolumen, das in dem Flugzeugabteil mitgeführt werden kann, nicht merklich einschränkt.
In diesem Hinblick ist zu bemerken, dass eine solche Lösung, obwohl es in Betracht gezogen werden könnte, den Brand nur mittels einer Flüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser zu löschen, inakzeptabel wäre, weil sie ein beträchtliches Volumen dieser Flüssigkeit benötigen würde.
Schließlich erlaubt es die Erfindung, Lösch- und Mittel zum Inertmachen zu verwenden, die im Wesentlichen keine Einwirkung auf die Umwelt haben, insbesondere auf die Ozonschicht und den Glashauseffekt.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:

– besitzt die mit Inertgas angereicherte Luft einen Inertgasgehalt zwischen 84 und 95%, vorzugsweise zwischen 88 und 91%,
– ist das Löschfluid eine Flüssigkeit, die dieses Löschfluid in zerstäubter Form in das Flugzeugabteil über ein Gas unter Druck verspritzt,
– enthält die Flüssigkeit Wasser, und das Inertgas besteht im Wesentlichen aus Stickstoff.

Die Erfindung hat auch eine Brandbekämpfungsanlage in einem Flugzeugabteil zur Aufgabe, die Mittel zum Erfassen der Gegenwart des Brands und Mittel zum Löschen dieses Brands aufweist, bei der die Mittel zum Löschen Mittel zum Spritzen eines Löschfluids im Inneren des Flugzeugabteils umfassen, Mittel zum Erzeugen ausgehend von einer Druckluftquelle im Inneren des Flugzeugs einer mit Inertgas angereicherten Luft, sowie Mittel zum Einlassen mindestens eines Teils dieser angereicherten Luft in das Innere des Flugzeugabteils.
Die Erfindung hat auch ein Luftfahrzeug, das mit einer solchen Anlage ausgestattet ist, zur Aufgabe.
Die Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die alleinige anliegende Zeichnung beschrieben, die allein beispielhaft und nicht einschränkend gegeben wird, wobei diese Figur eine schematische Ansicht ist, die eine erfindungsgemäße Brandbekämpfungsvorrichtung darstellt.
Die Löschvorrichtung, die in der Figur dargestellt ist, weist ein Abscheidungsgerät 2 auf, das es erlaubt, mit Inertgas angereicherte Luft zu erzeugen. Dieses Abscheidungsgerät wird über eine Leitung 4 mit einer Druckluftquelle 5 im Inneren eines Flugzeugs verbunden. Eine solche Quelle besteht zum Beispiel aus dem Luftaufbereitungskreislauf des Flugzeugs oder auch aus einer Entnahme auf der Ebene der Verdichtungsstufen der Triebwerke des Flugzeugs.
Das Abscheidungsgerät 2 bekannten Typs entspricht zum Beispiel einem von denen, die von der Firma L'AIR LIQUIDE vermarktet werden. Es benutzt mehrere durchlässige Membranen 6, die parallel angeordnet sind und sich auf das Fließen der dort zirkulierenden Luft beziehen.
Als Variante kann die mit Inertgas angereicherte Luft über ein Abscheidungsgerät erzeugt werden, das Absorptionsmolekularsiebfilter verwendet. In diesem Fall entspricht es zum Beispiel einem von jenen, die von der Firma LITTON vermarktet werden.
Der Ausgang des Abscheidungsgeräts 2, der aus einer Leitung 8 besteht, erlaubt es, eine Luft, deren Stickstoffgehalt zwischen etwa 84 und 95% liegt, typisch zwischen 88 und 91%, während ihr Sauerstoffgehalt kleiner ist als 12%, typisch zwischen 9 und 12%, mit einem Druck, der 5 bar nicht überschreitet und mit einem Durchsatz in der Größenordnung von einigen Litern pro Minute zu befördern. Diese Leitung 8 wird mit zwei Abzweigleitungen 10, 12 verbunden. Die erste Leitung 10, die mit einem Ventil 14 verbunden ist, mündet in ein Flugzeugabteil, das zum Beispiel ein Frachtraum 16 ist.
Ferner wird die zweite Leitung 12, die mit einem Ventil 18 versehen ist, mit einem Behälter 20 in Kommunikation gebracht, der ein Löschfluid enthält, das in dem beschriebenen und dargestellten Beispiel Wasser ist. Dieser Behälter wird ebenfalls von einer Leitung 22 mit Luft unter Druck gespeist. Eine Leitung 24, die den Ausgang des Behälters 20 bildet, mündet im Inneren des Frachtraums 16 und ist an ihrem dem Behälter 20 entgegengesetzten Ende mit Zerstäubungsdüsen, nicht dargestellt, versehen.
Die Wände des Frachtraums 16 sind mit Fühlern 26 ausgestattet, die durch Leitungen 28 mit dem Ventil 18 zum Steuern der mit Inertgas angereichten Luft in Verbindung sind, die in der Leitung 12 fließt. Diese Fühler bekannten Typs sind geeignet, um den Rauch zu erfassen, der von einem Brand erzeugt wird, oder auch das Ansteigen der von diesem Letzteren verursachten Temperatur.
Die Funktionsweise der Vorrichtung zum Bekämpfen eines Brands, die oben beschrieben ist, wird nun erläutert.
Wenn ein Brand ausbricht, melden die Fühler 26 seine Existenz dem Piloten. Dieser löst daher das Spritzen durch Zerstäuben des in dem Behälter 20 enthaltenen Wassers im Inneren des Frachtraums 16 aus. Ein solches Spritzen wird zumindest zu Beginn über Druckluft sichergestellt, die von der Leitung 22 befördert wird. Zu bemerken ist, dass das Einlassen dieses Wassers automatisch beim Aktivieren der Fühler ausgelöst werden kann.
Ferner wird das Abscheidungsgerät 2 in Betrieb genommen, entweder durch den Piloten oder automatisch. Mit Inertgas, hauptsächlich mit Stickstoff aber auch mit Argon angereicherte Luft wird daher in das Innere des Frachtraums über die Leitung 8 und die Leitung 10 eingelassen. Diese mit Inertgas angereicherte Luft kann auch über die Leitung 12 in Richtung des Behälters 20 befördert werden. Sie trägt daher zum Zerstäuben des in dem Behälter 20 enthaltenen Wassers zusätzlich oder zum Ersetzen der Druckluft bei, die in der Leitung 22 zirkuliert und ebenfalls von den Triebwerken stammt.
Das von der Leitung 24 eingeführte Wasser erlaubt es, teilweise die Flammen oder nahe liegende Zündpunkte zu löschen und sofort die Temperatur zu verringern, die in dem Frachtraum 16 herrscht. Ferner trägt die mit Inertgas angereicherte Luft, die in den Frachtraum 16 von der Leitung 10 eingelassen wird und sich in dem Frachtraum ausbreitet, dazu bei, dort eine ausreichend niedrige Sauerstoffkonzentration aufrechtzuerhalten, um zu verhindern, dass sich der Brand erneut entfacht und/oder sich in dem Frachtraum 16 ausbreitet.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele beschränkt. Das Löschfluid kann daher zum Beispiel eine andere Flüssigkeit sein als Wasser oder auch ein Inertgas, wie zum Beispiel Stickstoff, Argon, Kohlendioxid oder Gemische dieser Gase, bei einem sehr hohen Druck gelagert und dann entspannt in das Flugzeugabteil, das man zu schützen wünscht, eingelassen.
Die Menge an abgegebenem Löschfluid, die Verteilungszeit dieses Letzteren sowie der Durchsatz an mit Stickstoff angereicherter eingespritzter Luft hängen von verschiedenen Parametern ab. Es handelt sich unter anderem um Maße des Frachtraums, um den verfügbaren Luftdruck sowie um die Anzahl von Luftabscheidungsmodulen.
Es ist möglich, einen Hauptverteilungsschritt des Löschfluids sofort nach dem Aktivieren der Fühler durchzuführen und dann zusätzliche Verteilungen mit kürzerer Dauer vorzunehmen. Ferner wird das Einlassen von mit Inertgas angereicherter Luft vorteilhafterweise während der ganzen Flugdauer bis zum Landen der Maschine aufrechterhalten.
Auch wenn die Erfindung in Zusammenhang mit besonderen Ausführungsformen beschrieben wurde, gilt sie auch für andere Typen von Land- oder Seetransportfahrzeugen.

Claims

Verfahren zur Brandbekämpfung in einem Flugzeugabteil (16), das eine Erfassungsphase (über 26) der Gegenwart des Brands und eine Phase des Löschens dieses Brands umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschphase eine Phase des Spritzens (über 24) in das Flugzeugabteil (16) eines Löschmittels sowie eine Phase des Erzeugens (durch 2) von Luft, die mit Inertgas ausgehend von einer Druckluftquelle (5) innerhalb des Flugzeugs angereichert ist, sowie eine Phase des Einlassens (über 10) mindestens eines Teils dieser angereicherten Luft in das Flugzeugabteil (16) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die mit Inertgas angereicherte Luft erzeugt, indem man die Druckluft in durchlässigen Membranen (6) zirkulieren lässt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die mit Inertgas angereicherte Luft erzeugt, indem man die Druckluft durch Molekularsiebfilter zirkulieren lässt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Inertgas angereicherte Luft einen Gehalt an Inertgas zwischen 84 und 95%, vorzugsweise zwischen 88 und 91% besitzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man im Wesentlichen die ganze mit Inertgas angereicherte Luft in das Flugzeugabteil einlässt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschmittel eine Flüssigkeit ist, und dadurch, dass man diese Löschflüssigkeit in zerstäubter Form in dem Flugzeugabteil (16) über ein Gas unter Druck verspritzt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschmittel Wasser ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Bruchteil der mit Inertgas angereicherten Luft verwendet, um die Löschflüssigkeit in zerstäubter Form zu verspritzen.
Anlage zur Brandbekämpfung in einem Flugzeugabteil (16), die Erfassungsmittel (26) der Gegenwart des Brands sowie Löschmittel (10, 20, 24) dieses Brands umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschmittel Mittel zum Spritzen (20, 24) im Inneren des Flugzeugabteils (16) für ein Löschmittel umfassen, Mittel zum Erzeugen (2) einer mit Inertgas angereicherten Luft ausgehend von einer Druckluftquelle (5) innerhalb des Flugzeugs und Mittel zum Einlassen (8, 10) mindestens eines Teils dieser angereicherten Luft in das Innere des Flugzeugabteils (16).
Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungsmittel ein Abscheidungsgerät (2) mit durchlässigen Membranen (6) umfassen.
Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungsmittel ein Abscheidungsgerät mit Molekularsiebfilter umfassen.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzmittel einen Behälter (20) umfassen, der ein Löschmittel enthält, und eine Zuführleitung (24), die sich ausgehend von dem Behälter erstreckt und in das Flugzeugabteil (16) mündet.
Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (20) mit mindestens einem Zuführmittel (12, 22) eines mit Druck beaufschlagten Gases in Kommunikation gebracht ist.
Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zuführmittel (12) mit den Mitteln zum Erzeugen (2) der Luft, die mit Inertgas angereichert ist, in Verbindung gebracht ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (20) Wasser enthält.
Luftfahrzeug ausgestattet mit einer Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 15.