مناطق الحريق المحتملة على محركات الطائرات

نظرًا لأن الحريق هو أحد أخطر التهديدات على الطائرة، فإن مناطق الحريق المحتملة لجميع الطائرات التي تكون متعددة المحركات، والتي يتم إنتاجها حاليًا تكون مزودة بواسطة نظام ثابت للحماية من الحرائق، ومنطقة الحرائق هي منطقة محددة أو مكان من الطائرة تقوم على تحديدها الشركة المصنعة حتى تطالب بمعدات كشف عن الحرائق ومعدات إطفاء الحرائق ودرجة عالية من المقاومة الكامنة والتأهب للحريق.

متى تكون أنظمة الحماية من الحرائق إلزامية

وفقًا للمادة 14 من قانون اللوائح الفيدرالية، فإن أنظمة الحماية من حرائق المحركات تكون إلزامية على:

• الطائرات التي تعمل بالتوربينات متعددة المحركات.

• الطائرات التي تعمل بمحركات ترددية متعددة تشتمل على الشواحن التوربينية.

• الطائرات المزودة بمحركات موجودة في مكانها ولا يمكن رؤيتها بسهولة من قمرة القيادة.

• إن جميع طائرات فئة النقل والركاب، ومقصورة وحدة الطاقة الإضافية (APU) في أي طائرة تتضمن وحدة (APU).

• أنظمة الحماية من الحرائق ليست إلزامية للعديد من طائرات الطيران العام ذات المحرك الفردي والثنائي (GA).

ملاحظة: “APU” اختصار لـ”Auxiliary Power Unit”.

ملاحظة: “GA” اختصار لـ”General Aviation”.

الأنواع الرئيسية لفشل التوربينات

يمكن أن تؤدي العديد من حالات الفشل أو المخاطر العامة إلى ارتفاع درجة الحرارة أو نشوب حرائق خاصة بمحركات التوربينات بسبب خصائصها التشغيلية، كما يمكن تصنيف النوعين الرئيسيين لفشل التوربينات على أنهما:

• فشل نوع ديناميكي حراري.
• فشل نوع ميكانيكي.

حيث تقوم الأسباب الديناميكية الحرارية على إنشاء اضطرابًا في نسبة الهواء المستخدم لتبريد درجات حرارة الاحتراق في المحرك إلى المستويات، والتي يمكن أن تتحملها مواد التوربين وعندما تضطرب دورة التبريد، يمكن أن تذوب ريش التوربينات، مما يتسبب في فقد مفاجئ لقوة الدفع، كما يمكن أن يؤدي التراكم السريع للجليد على مصافي المدخل أو دوارات توجيه المدخل إلى ارتفاع درجة الحرارة بشدة وذلك لقيامها بإغلاق المدخل، مما يتسبب في ذوبان ريش التوربينات أو قطعها وإلقائها للخارج.

أيضًا يمكن أن يؤدي هذا الفشل إلى قطع نهاية الذيل وأن يقوم على اختراق محتمل لهيكل الطائرة أو المعدات الموجودة بالقرب من عجلة التوربين، وبشكل عام، تحدث معظم حالات الفشل في الديناميكا الحرارية بسبب تراكم الجليد أو ضغط الهواء الزائد أو التسرب أو بعض الأسباب المعيبة الأخرى التي تسمح بتوقف الضاغط أو ضخ الوقود الزائد.

أما الأعطال الميكانيكية يمكن أن تؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة أو نشوب حرائق، مثل الأعطال في الشفرات المكسورة أو المنقرة، كما يمكن أن تقوم الشفرات التي تم إلقاؤها على ثقب مخروط الذيل، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة، وعادة ما يكون فشل المراحل المتقدمة من التوربينات أكثر حدة، ويكون اختراق علبة التوربين بواسطة ريش معطلة أكبر خطر حريق محتمل، كما هو الحال بالنسبة لاختراق الخطوط والمكونات التي تحتوي على سوائل قابلة للاشتعال.

ويمكن أن يؤدي التدفق العالي للوقود عبر فوهة الوقود التي تم تعديلها بشكل غير صحيح إلى احتراق في مخروط الذيل في بعض المحركات، كما يمكن أن تحدث حرائق المحرك بسبب احتراق السوائل القابلة للاشتعال والتي تنفد أحيانًا عبر أنبوب العادم.

مكونات نظام الحماية من الحرائق

يشمل نظام الحماية الكامل من الحرائق كلاً من نظام الكشف عن الحرائق بالإضافة لإطفاء الحرائق، وللكشف عن الحرائق أو أسباب ارتفاع درجة الحرارة، يتم وضع أجهزة الكشف في مناطق مختلفة ليتم مراقبتها، كما يتم الكشف عن الحرائق في الطائرات باستخدام واحد أو أكثر مما يلي:

• كاشفات الحرارة الزائدة.

• كاشفات معدل ارتفاع درجة الحرارة.

• وكاشفات اللهب.

بالإضافة إلى هذه الأساليب، يتم استخدام أنواع أخرى من أجهزة الكشف في أنظمة الحماية من حرائق الطائرات، ولكنها لا تستخدم للكشف عن حرائق المحرك بل في مناطق أخرى على سبيل المثال، تعد أجهزة الكشف عن الدخان أكثر ملاءمة لمراقبة مناطق مثل مقصورات الأمتعة أو المراحيض، حيث تحترق المواد ببطء أو تشتعل، وتشمل الأنواع الأخرى من أجهزة الكشف في هذه الفئة أجهزة الكشف عن أول أكسيد الكربون.

الميزات التي يتمتع بها نظام الكشف عن الحرائق المثالي

لا تعتمد أنظمة الحماية من الحرائق على الطائرات المنتجة حاليًا على المراقبة من قبل أفراد الطاقم كطريقة أولية للكشف عن الحرائق، حيث يشتمل نظام الكشف عن الحرائق المثالي على أكبر عدد ممكن من الميزات التالية:

• نظام لا يسبب تحذيرات كاذبة تحت أي حالة طيران أو أرضية.

• إشارة سريعة على نشوب حريق ودقة تحديد موقع الحريق.

• إشارة دقيقة إلى اندلاع حريق.

• إشارة مستمرة لمدة الحريق.

• وسائل الاختبار الكهربائي لنظام الكاشف من قمرة القيادة بالطائرة.

• أجهزة الكشف التي تقاوم التلف الناتج عن التعرض للزيت أو الماء أو الاهتزاز أو درجات الحرارة القصوى أو المناولة.

• أجهزة الكشف خفيفة الوزن وقابلة للتكيف بسهولة مع أي موضع تثبيت.

• دارة الكاشف التي تعمل مباشرة من نظام طاقة الطائرات بدون عاكسات.

• الحد الأدنى لمتطلبات التيار الكهربائي عند عدم الإشارة إلى نشوب حريق.

• نظام كاشف منفصل لكل محرك.

• كما يجب أن يقوم كل نظام كاشف بتشغيل الضوء الموجود بقمرة القيادة للإشارة إلى موقع الحريق، وأن يكون لديه نظام إنذار مسموع.

مناطق حرائق المحركات

يحتوي تركيب (powerplant) أي المحرك والمناطق التي تكون ذات صلة بتوفير القوة على عدة مناطق حريق محتملة:

• قسم طاقة المحرك.

• قسم ملحقات المحرك.

• المحركات الترددية، أي حجرة كاملة لتوليد الطاقة لا يوجد فيها عزل بين قسم طاقة المحرك وقسم ملحقات المحرك.

•  أي مقصورة (APU).

• أي سخان لحرق الوقود ومنشآت أخرى لمعدات الاحتراق.

• أقسام ضاغط وملحقات المحركات التوربينية.

• أقسام الاحتراق والتوربينات وأنبوب العادم لمنشآت المحركات التوربينية التي تحتوي على خطوط أو مكونات تحمل سوائل أو غازات قابلة للاشتعال.

بالإضافة إلى مناطق منطقة المحرك والكنس، يتم تزويد مناطق أخرى على متن الطائرات متعددة المحركات بأنظمة الكشف عن الحرائق والحماية منها، حيث تشمل هذه المناطق مقصورات الأمتعة والمراحيض ووحدة (APU) وتركيبات سخان الاحتراق وغيرها من المناطق الخطرة، كما لا يتم تضمين مناقشة الحماية من الحرائق لهذه المناطق في هذا القسم، والذي يقتصر على الحماية من حرائق المحرك.