[发明专利]热力学优化的超前灭火系统

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器灭火系统，且更特别地涉及一种利用惰性气体来灭火的系统和方法。

背景技术

当前，一些卫生间和厨房通风（LGV）系统从卫生间、厨房以及可选的机务人员休息室排出空气，以提供通风和飞机级别的烟雾管理。排气提供抽吸以供客舱和驾驶舱区域温度传感器、顶部（crest）休息区域温度传感器、和散货舱区域温度传感器吸入。排气还提供补充或备用热沉能力，以从功率电子器件冷却系统除去废热。排气随后向舷外排出。前货舱和后货舱区域以及散货集装箱加热系统向后货舱和散货集装箱舱室（AC/BC）提供通风和加热。用于该加热系统的空气典型地排出到飞行器的下舱底/龙骨梁区域，并且随后还排出到舷外。这些系统在热力学上效率低，这是因为做功来吸入、压缩以及调节LGV和AC/BC空气流，并且过量空气向舷外排出并且未被使用。

当前燃料箱惰性化系统需要外部空气进气，在这里空气分离模块供应有冲压空气或受调节压缩机引气，以便产生用于燃料箱惰性化的富氮空气。该空气分离模块是氮气产生系统的一部分，该氮气产生系统提供用于灭火的富氮空气。然而，冲压空气入口由于该冲压空气进气开口的尺寸而导致空气动力学蒙皮摩擦增加。压缩机引气是不想要的寄生损失。此外，一些系统可能需要附加氮气箱或瓶，以用于有效的火灾防护和抑制。迄今全部货舱灭火系统使用作为消耗臭氧层物质的halon-1301。《蒙特利尔议定书》强制规定了淘汰用于商业和工业防火的halon-1301。但是，目前并不存在用于货舱的商业防火的可行选择。

发明内容

在一个实施方式中，用于飞行器的灭火系统包括空气分离模块，所述空气分离模块构造成接收排气和冲压空气、受调节压缩机引气、及其任何组合。空气分离模块还构造成提供富氮空气和惰性气体。富氮空气流入到富氮空气分配网络，以用于燃料箱惰性化。惰性气体流入惰性气体分配网络中，以用于飞行器的除燃料箱以外的区域的灭火。

在另一实施方式中，用于飞行器的灭火方法包括：将排气和冲压空气、受调节压缩机引气、及其任何组合输送到空气分离模块中。所述空气分离模块产生富氮空气和惰性气体。富氮空气从空气分离模块被输送到富氮空气分配网络中用于燃料箱惰性化。惰性气体从惰性气体发生器被输送到惰性气体分配网络中，以用于飞行器的除燃料箱以外的区域的灭火。

附图说明

图1是灭火系统的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种用于飞行器货舱区域、干燥舱室、以及需要防火的其他区域的灭火系统和方法。具体地，本发明的氮气产生系统除了进气之外还利用来自机身的加压区域的排气，并且与用于机身的非加压和加压区域的基于惰性气体的灭火相集成。因此，本发明提高了飞行器的热力学效率。

图1是根据本发明实施方式的灭火系统10的示意图。灭火系统10包括卫生间和厨房通风（LGV）系统12、前货舱区域14、后货舱区域16、散货集装箱18以及舱底/龙骨梁区域20。灭火系统10还包括排气止回阀22、24、26、28和30，这些排气止回阀允许排气流分别通过排气管线32、34、36、38和40进入到混合歧管42中。流量阀44控制排气从混合歧管42至氮气产生系统（NGS）48的排气输入46的流量。

灭火系统10的NGS 48提供用于燃料箱惰性化的富氮空气。NGS 48还包括排气输入46、进气输入50、空气分离模块（ASM）52、富氮空气（NEA）管线54、空气舷外管线56、氮气（N₂）/惰性气体管线58、NEA混合器60、止回阀62、64和66、NEA管线68、70和72、左燃料箱74、中间燃料箱76、右燃料箱78以及三路流量阀80。