GJB 中华人民共和国国家军用标准 FL 2800 GJB3568-99 航空发动机防火安全设计要求 Fire safety design requirements of aircraft engines 1999-03-24发布 1999-09-01实施 中国人民解放军总装备部批准 中华人民共和国国家军用标准 航空发动机防火安全设计要求 GJB3568-99 Fire safety design requirements of aircraft engines 1范围 1.1主题内容 本标准规定了航空发动机的防火安全设计要求。 1.2适用范围 本标准适用于航空燃气涡轮发动机及其附件的防火安全设计。 2引用文件 GJB 241-87 航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范 GJB 24287 航空涡轮螺浆和涡轮轴发动机通用规范 GJB 35887 军用飞机电搭接技术要求 HB 6167.14 92 民用飞机机载设备环境条件和试验方法 指定火区的防火试验 HB 7044 -94 软管、硬管组件的防火试验 3定义 3.1标准火焰standardflame 由燃烧器产生的符合下列要求的火焰： 温度为：1100±80℃ 热流量密度为：116±10kW/m² （见HB6167.14第3.2条） 3.2耐火fireresistant 零件、部件及附件符合下述第3.2.1条或第3.2.2条要求的能力。 3.2.1零件、部件及附件在规定工作状态下经受标准火焰作用5min后，能满足下列要求： 8.能支承正常的结构载荷； b.泄漏的易燃流体不足以维持火情； c.不会造成二次着火源； d.能执行预定功能，但允许发动机额定功率降低不超过25%； e.不减弱发动机正常调节或停车的能力。 3.2.2零件、部件及附件为铝合金制件，或其材料和结构能承受的耐热能力不低于铝合金。 总装备部1999~03-24发布 1999-09-01实施 1 GJB 3568-99 3.3防火fireproof 零件、部件及附件符合下述第3.3.1条或第3.3.2条要求的能力。 3.3.1零件、部件及附件在规定工作状态下经受标准火焰作用15min后，能满足下列要求： a.能支承正常的结构载荷 b.泄漏的易燃流体不足以维持火情； c.不会造成二次着火源； d.不会造成发动机非包容的故障； e.必须是耐火的。 3.3.2零件、部件及附件为钢制件，或其材料和结构能承受的耐热能力不低于钢制件。 3.4防爆explosionproof 零件、部件及附件不会引起周围的任何易爆混合物爆炸的能力。 3.5着火危险区firehazardzones 飞机动力装置附近的火警区、易燃区、着火区。 3.5.1火警区firezone 存在着火源，包含输送易燃流体的管路或附件，由于单一故障能引起易燃流体泄漏的区 域。 3.5.2易燃区flammablezone 包含输送易燃流体的管路或附件，但没有着火源的区域。 3.5.3着火区ignitionzone 不包含输送易燃流体的管路或附件，但存在着火源的区域。 3.6若火源ignitionsource 在5min内能将邻近的材料或流体加热到其着火点的能源。 3.7易燃材料flammablematerial 在去除着火源后能继续燃烧10s以上的材料。 3.8非易燃材料nonflammablematerial 在去除着火源后10s内能停止燃烧的材料。 3.9防火墙firewall 封闭潜在的易燃混合物，并阻止其进入火警区和着火区，或防止火焰传到关键结构件的隔 板。 3.10 隔火板flamebafle 防止火焰审入到需要保护部位的隔板。 3.11隔热层thermalbarrier 隔离发动机附件或区域以防止其过热产生不利影响的隔板或隔层。包括下列两种类型： a.A型一钣金屏罩或壁； b.B型一低导热率的隔热材料。 3.12防易燃蒸气泄漏装置flammablevaporleakproof 在承受最大工作压差的规定工作时间内，防止泄漏的易燃蒸气量在邻近的火警区内形成 2 GJB3568-99 可燃混台物的装置。 3.13标准的发动机热环境standardenginethermalenvironment 在发动机型号规范规定的推力或功率、环境温度、高度和马赫数范围内，装在发动机舱内 的发动机，于空中和地面正常工作时所处的热环境状态。不包括下列状态： a.空中停车； b.飞行时，发动机舱罩意外打开或破裂。 4一般要求 4.1防火安全设计原则 4.1.1应在发动机研制期各个阶段都考虑防火安全问题，并将防火防爆纳入设计中去。 4.1.2防火设计应遵循以下两条基本原则： a.把发生着火与爆炸的可能性减到最小； b.把可能发生的着火与爆炸的严重危害性减到最小。 4.2防火安全分析 在工程研制初期应对航空发动机进行防火安全分析，并在以后不断进行修改。 4.2.1对发动机的安装，应进行防火安全设计分析，以确定安装布局对总的防火安全系统的 影响。 4.2.2分析应指出防止着火和消除或减少潜在着火危险的方法，以及为防止进一步影响飞行 安全，消除或包容着火的方法。 高温机匣和管路；轴承腔空气压力和温度；通风气流方向和轴承腔壁的材料。 4.2.4外购件的防火安全分析应是总的发动机防火安全分析的组成部分，并应符合第5章的 有关要求。 4.3防火安全验证 4.3.1对未经验证的防火措施，一般应通过试验验证。 4.3.2对已在成熟发动机上使用过的防火措施，可采用相似性方法进行等效分析验证。 5详细要求 5.1若火危险区 在型号规范中应按发动机的布局规定火警区、易燃区和着火区的位置，并满足下列设计要 求。 5.1.1防火墙 5.1.1.1在火警区、易燃区与着火区界面处应设置防火墙。防火墙应按防火要求设计，能将 外部着火包容在该区域内。 5.1.1.2为防止易燃流体通过防火墙泄漏到着火区，着火区应采用通风空气流增压，以保证 航空器在所有工作状态下，该气流通过防火墙只能从着火区流向易燃区。 3 CJB3568-99 5.1.1.3如果含有易燃蒸气的气流通过防火墙泄漏，从易燃区流向署火区，则防火墙应在 5min内起到防易燃蒸气泄漏装置的作用，以防止易燃混合物在着火区积聚。 5.1.2隔火板 5.1.2.1用来防止由发动机主排气点燃的逆流火焰进入易燃区或火警区的隔火板应是防火 的。 5.1.2.2 在反推力过程中，用来防止主排气进入保护区域的隔火板应是耐火的。 5.1.2.3用来防止发动机关键结构和附件处的机厘被烧穿的隔火板，应能承受该部位的最高 燃气温度作用5min 5.1.3接头 穿越防火墙及隔火板的所有接头，在标准的发动机热环境的各种状态下应是防火的。 5.1.4涡扇发动机外涵道 当涡扇发动机外涵道和核心发动机之间的环形通道内存在火警区的条件，而又不可能采 a.采用隔热层，将该区与高温机匣隔开； b.采用高速通风空气流，以减少漏出易燃流体着火的可能性； c.在标准的发动机热环境的各种状态下，外涵道应能包容发动机环形通道内出现的火 情。 5.1.5防爆措施 在火警区内，当通风速度较低，以至漏出的易燃流体可能引起爆炸时，应采用泄压控制板， 并与发动机舱研制方协商。 5.2发动机机匣 5.2.1要求 包容高于260℃的发动机空气流或构成火警区边界的发动机机匣应是防火的。 5.2.2屏蔽和冷却 应采用隔热层和/或热表面冷却措施使火警区缩减到最小。 5.2.3安装边泄漏 火警区或易燃区内的发动机机匣安装边的设计，应使空气泄漏成为着火源的可能性最小。 5.3安装节和支座 5.3.1发动机安装节 发动机主安装节应是防火的。 5.3.2部件和附件支座 易燃流体输送管路和附件的支座应符合被支承系统的防火安全要求。 5.3.3火警探测系统支座 安装在发动机上的火警探测系统的支座应是防火的。 5.4易燃材料 5.4.1易燃材料的应用 未被耐火材料屏蔽的易燃材料，不应将其用在因其燃烧会加速主要结构损坏的部位，其在 4 CJB3568-99 火警区或易燃区的用量不应明显加剧火情。 5.4.2钛合金的应用 采用钛合金的部位，应使由于接触热燃气、摩擦和划伤而引起着火的可能性最小。另外， 钛合金一般用于430℃以下部位。 5.5易燃流体系统 5.5.1易燃流体管路和附件 5.5.1.1位置 a.在安装允许的条件下，输送易燃流体的管路和附件应安装在易燃区，而不安装在火警 区。 b.管路和附件安装处应离防火墙有一个安全的距离，或用隔热层屏蔽，以防止因相邻区 域着火而被损坏。 c.输送易燃流体管路的安装或保护的设计，应保证当航空器在起落架放不下的情况下紧 急着陆时，管路被损坏的可能性最小。 5.5.1.2支座 在安装易燃流体附件时，其重量和工作载荷不应传递给连接管路。因此，管路上应安排有 足够的支座并采取柔性措施，以防止由于振动、热膨胀或安装不当引起的过载。 5.5.1.3漏液 除放油口外，发动机的任何零件不得渗漏。 5.5.1.4结构完整性 a.穿过发动机气流通道的易燃流体管路，应有防止外物对其损伤的措施。 b.空气/燃油加热器应能包容最大工作空气压力下燃油/空气混合物着火引起的内部 爆炸。 5.5.1.5软管 火警区或易燃区内输送易燃流体的非金属软管，在型号规范中应按HB7044第3章的要 求规定其防火等级。 5.5.1.6接头 易燃流体系统内的接头数量应减到最少。 5.5.2易燃流体的排放 5.5.2.1发动机上应设置放油装置。对于涡喷和涡扇发动机应满足GJB241第3.3.6.5条 的要求；对于涡浆和涡轴发动机应满足GJB242第3.3.6.5条的要求。