航天器內火災安全初步研究.pdf

1、自我國實施載人航天工程以來，載人航天事業(yè)成為我國的一項重要工程并取了得了巨大的成就。而神舟九號于2012年通過長征二F“遙九”火箭發(fā)射升空，與我國在軌運行的天宮一號目標飛行器進行了載人交會對接，為我國載人航空發(fā)展邁出的堅實的一步。但與此同時，我們也應該看到，太空中的微重力環(huán)境不同于地面的環(huán)境，它包含了很多新的現(xiàn)象。而航天員進入太空就使得載人航天器的問題格外突出，這并不是杞人憂天，在我國飛船發(fā)射過程中也出現(xiàn)過火災報警信號，因此很有必要對航

2、天工程中的火災安全問題進行研究。本文對載人航天器的火災安全問題從三個角度進行了系統(tǒng)研究。
　　 首先，本文先對可燃物進行研究，針對導線點燃現(xiàn)象進行了研究，通過實驗與理論分析相結合的方法系統(tǒng)地研究了短期過載引燃導線的問題。采用鎳鉻合金為導體，PVC為絕緣材料的的實驗導線模擬短期短線過載情況，研究不同電流大小、風速、溫度等參數(shù)對導線的點火延遲時間的影響。實驗發(fā)現(xiàn)風可以延長點火延遲時間并提高點燃極限，而環(huán)境溫度對點火延遲時間也有明顯影

3、響。溫度較高時，點火延遲時間較小。點燃所需要的能量與電流大小呈線性關系。結合導線引燃的現(xiàn)象，構建了導線引燃的模型，得出點火延遲時間td=max(tT，tp)的結論，溫度上升時間tT=A/(I)2R+K。
　　 其次，研究了低重力條件下細水霧霧場特性情況。為了開展微重力環(huán)境中火災安全相關的研究工作，搭建了低重力時間為2.2s，失重水平為10-2g的簡易落體實驗系統(tǒng)。在落艙中搭建了細水霧系統(tǒng)及其測量系統(tǒng)，進而進行了低重力細水霧特性參

4、數(shù)的測試實驗研究。利用DPIV測量技術測量了細水霧霧場特性，對比研究了低重力與常重力下的細水霧霧特性變化，通過分析，得出重力對細水霧的粒子速度和形狀的影響。發(fā)現(xiàn)在低重力條件下，由于重力水平的降低，細水霧霧場覆蓋面積更大，而豎直方向速度的減小導線細水霧顆粒的速度減小。在低重力條件下，細水霧顆粒更加趨近于球形。
　　 再次，研制了可適用于微重力條件下的氣囊式細水霧滅火器，并對其在常重力情況下的滅火效果進行了驗證。測試時采用正庚烷油池