运输类飞机座椅材料的阻燃要求

运输类飞机座椅材料的阻燃要求1 阻燃要求的背景根据过去许多的空难失事调查，均显示火势及烟毒是最重要的致命因素，飞机防火要求在过去 20 年来也因此不断地修订。近年又因为几起重大失事意外也显示飞机内装材料可能为主要肇因，因此飞机在设计验证时对客舱内各种材料的防火及烟毒测试要求，近几年来也更趋严格。特内里费（Tenerife）空难是一宗发生于 1977 年 3 月 27 日傍晚的空难。两架波音 747 客机在西班牙北非外海自治属地加那利群岛的洛司罗迪欧机场（也就是今日的“北特内里费机场”）的跑道上高速相撞，导致两机上 500 多名乘客和机组人员死亡。虽然事故的根本原因是由于机组与塔台的沟通出现了问题，但是事故调查显示大多数遇难者并非死于撞击，而是死于撞击后的飞机起火。包括该空难在内的一系列坠撞起火事故和事件促使各国民航当局不断加强对飞机内饰材料的防火要求，作为客舱内大量安装的飞机座椅自然也不例外。为了提高飞机坠撞起火后人员的生存力，美国联邦航空局进行了大量的研究，其中包括在 C133 飞机上进行的全尺寸模拟火灾试验，试验结果显示出座椅垫材料对火焰的传播起了很大作用。为此，美国联邦航空局于 1984 年 11 月 26 日颁布了关于座椅垫可燃性的规章，除了先前要求对座椅相关材料的水平燃烧试验和垂直燃烧试验外，还要求座椅垫进行油燃烧试验。2 阻燃要求按照目前规章的要求，运输类飞机座椅材料的燃烧试验要求大体上可分为水平燃烧试验、垂直燃烧试验和油燃烧试验，对于某些特殊的座椅，可能还需要进行一些附加试验，以下对这些试验的要求作简要介绍。2.1 水平燃烧试验安全带、肩带应采用 15s 水平燃烧试验。最少必须试验 3 个试样，并取试验结果的平均值，其平均燃烧率不得超过 64mm/min（2.5英寸/分）。必须至少用试样的 254mm（10 英寸）长度来计算燃烧时间，而且燃锋到达这个计时区之前先烧掉 38.1mm（1 1/2 英寸）。2.2 垂直燃烧试验座椅套、座椅垫及其胶合用胶水、小桌板和座椅上使用的皮革制品等必须采用 12 秒垂直本生灯燃烧试验。最少必须试验 3 个试样，并取试验结果的平均值。平均烧焦长度不得超过 203mm（8 英寸），移去火源后的平均焰燃时间不得超过 15s。试样滴落物在跌落后继续焰燃的时间，平均不超过 5s。由于用来粘接椅垫泡沫层的胶水一般呈液体流质状态，试验时可取胶水干燥后形成的薄膜作为试验件。2.3 油燃烧试验椅垫（飞行机组成员的椅垫除外）除了需要进行垂直燃烧试验外，还必须进行油燃烧试验。该要求针对的是整个座椅垫，而不仅仅是泡沫芯子。必须至少试验 3 组座椅坐垫和靠垫试样。至少有 2/3 试样组的烧焦长度不得从靠近燃烧器的一边达到燃烧器对面的座椅垫边缘，烧焦长度不得超过432mm（17 英寸）。试样平均百分比重量损失不得超过 10%，此外，至少有 2/3 试样组的重量损失不得超过 10%。试验件的组成应当与真实座椅垫一样，如果座椅垫有挡火层，挡火层应当完全覆盖椅垫。对于一个特定的座椅，如果座垫和靠垫的防火材料不同，则需要按照座垫和靠垫的材料分别制作 3 个试样进行燃烧试验。要求试验的座垫尺寸为 18×20×4 英寸，靠垫的尺寸为 18×25×2英寸。由于试验件的厚度可能与真实产品不同，如果座椅垫内部由多种材料组合而成，那么，需要按照实际的厚度比例进行缩放。2.4 无须燃烧试验的部件座椅上包含的电线及对火势蔓延影响不大的小件（如旋钮、手柄和小的电气零件）无需进行燃烧试验。3 有关专用条件FAA 分别于 1986 年和 1988 年在附录 F 中规定了测定客舱材料热释放速率的方法和测定舱内材料发烟特性方法。由于当时的座椅上只有少量的非金属材料，如餐桌等，座椅框架主要由铝合金组成。铝合金材料不考虑这两个试验，而餐桌等非金属材料是否满足热释放和发烟要求对人员生存能力的影响可忽略不计。因此，当时没有明确要求座椅进行这些试验。而日后开发出的一些新座椅上有大量的非金属材料。为此，FAA 发布了政策 Memo 97-112-39，要求这些座椅的大面积非金属材料按照附录 F 第 IV 和第 V 部分的要求进行试验。目前，对于座椅上这些大的非传统非金属部件，一般使用专用条件来附加附录 F 第 IV 和第 V 部分的要求，大的非传统非金属面板，定义为安装在每个座椅上的暴露（完全暴露或被传统材料覆盖）表面积大于 1.5平方英尺的面板。座椅上安装有非传统面板的部分可能包括：椅背，底部，背壳等。通常免除该项试验的部件包括：扶手垫，扶手样式的中央控制台，食品托盘，视频显示器和座椅套、传统织物和皮革等。被传统织物或皮革覆盖的大的非传统非金属面板应当去除覆盖物后进行试验。通常关于座椅上的非传统非金属部件的专用条件如下。（1）除第 3 条中规定的特殊情况，在一个集中区域内的大的非传统非金属面板应当符合 25 部附录 F 第 IV 和第 V 部分热释放和发烟特性的要求。（2）申请人可在每个座椅上指定1.5 平方英尺的非传统非金属面板，这些面板可以不符合上述 1 条规定的专用条件。3 联座座椅可具有总共 4.5 平方英尺的豁免区域。（3）在无需满足附录 F 第 IV 和第 V 部分要求的飞机上安装时，座椅不用满足这些要求。如a.载客能力小于等于 19 座的飞机；b.豁免 25.853（25-61 修正案或以后）条款的飞机。（4）只有这些专用条件生效后涉及新的座椅审定程序批准的飞机才受到这些专用条件要求的影响，在现有飞机机队和随后交付的飞机上的先前审定的内饰不受影响。4 结语作为飞机客舱内饰的主要设备之一，旅客座椅的防火性能直接影响着坠撞起火后成员有效撤离的时间。虽然现有规章还没有对座椅材料的发烟特性等进行明确规定，只是在对部分特殊座椅以专用条件的形式进行了要求，但是各主要飞机制造商为提高其产品安全性，大多早已主动对其供货商加入一些特殊的测试要求，包括燃烧后所产生的各种毒性物质测试等。可以预见，随着座椅制造技术水平的发展和公众对安全水平要求的进一步提高，座椅材料防火的标准也必将不断提高。