FEATURES THE TESTING OF AVIATION MATERIALS ON FIRE SAFETY. Part 3. Test on smoke density. Influence of sample thickness on registered characteristics

According to requirements of aviation normative documents, materials of internal furnish of passenger cabins have to be checked on smoke-generating ability. State Standard 24632 is applied in Russia at smoke density qualification tests of aviation materials. Unlike the method described in item 4.18 of Interstate Standard 12.1.044, smoke density defined according at State Standard 24632 belongs to area of the material, instead of to its weight. Therefore, when using polymeric materials of aviation assignment of different thickness, there is need of carrying out tests of samples for each option of thickness. According to requirements of aviation norms on which the admissibility of application of materials in products is defined by the main characteristics of smoke density are kinetic indicators, that is the optical density for the given period of time (90, 120 or 240 sec). In this work foreign experience is analyzed, researches are conducted and available data on influence of thickness for different types of monolithic composite materials on registered indicators of smoke density are generalized. A presence of extremum (maximum) on schedules of change of characteristics of smoke density from thickness of sample of material is shown. Depending on type of material and the characteristic time of smoke density, thickness at which the maximum of smoke density is observed may change in the range from 1 to 3 mm. The equations of kinetic characteristics of smoke density describing character depending on thickness of tested sample are offered. Calculations of factors of the equations are carried out for the material VPS-41, the regression analysis is made, adequacy of the used mathematical models to experimental data is checked and confirmed and high level of correlation is established.

дымообразование, толщина, полимерный композиционный материал, стеклопластик, углепластик, авиационные нормы, smoke density, thickness, polymeric composite material, fiberglass, carbon fiber-reinforced plastic, aviation norms

1. Cambell S., Jensen M., Sattayatam P. Flammability Standardization Task Group - Final Reports: Federal Aviation Administration Draft Policy Memo, AMN-115-09-XXX, August 20, 2009 // Report FAADOT/FAA/TC-12/10. - 2012. - 881 p. URL : http://www.fire.tc.faa.gov/pdf/TC-12-10 (дата обращения: 13.02.2015).

2. Carlo Al. Strategic approach to fire safety // The 7th Triennial International Fire & Cabin Safety Research Conference, Philadelphia, PA, USA, December 2-5,2013. - 13 p. URL: http://www.fire.tc.faa.gov/ 2013Conference/files/Aircraft_Fire_Safety/CarloStrategicApproach/ CarloStrategicApproach-Pres.pdf (дата обращения: 13.02.2015).

3. Moraine J., Yon J., TalbautM., CoppalleA. Properties of smokes emitted during smoke-chamber tests // The 7th Triennial International Fire & Cabin Safety Research Conference, Philadelphia, PA, USA, December 2-5,2013. -15 p. URL: http://www.fire.tc.faa.gov/2013Conference/files/Fire_Research_I/ CoppalleSmokeEms/CoppalleSmokeEmsPres.pptx (дата обращения: 13.02.2015).

4. Campbell S., Jensen M. Flammability Standardization Task Group // The 6th Triennial International Fire & Cabin Safety Research Conference, Atlantic City, NJ, USA, 28 October 2010. - 28 p. URL : http://www.fire.tc.faa.gov/2010Conference/files/Materials_Safety_Development_II/Campbell-Standardization/ CampbellStandardizationPres.pdf (дата обращения: 13.02.2015).

5. Hill R. Development/Updating of Material Flammability Test Methods in Support of Proposed Part 25 Regulatory Change // The 6th Triennial International Fire & Cabin Safety Research Conference, Atlantic City, NJ, USA, 28 October 2010. - 15 p. URL: http://www.fire.tc.faa.gov/2010Conference/files/ Aircraft_Fire_Safety/HillSupportPart25/HillSupportParat25Pres.pdf (дата обращения: 13.02.2015).

6. Le Neve S. Fire behaviour of structural composite materials (progress of the work) // The 6th Triennial International Fire & Cabin Safety Research Conference, Atlantic City, NJ, USA, 28 October 2010. - 39 p. URL : http://www.fire.tc.faa.gov/2010Conference/files/Materials_Safety_Development_I/ LeNeveFireBehavior/LeneveFireBehaviorPres.pdf (дата обращения: 13.02.2015).

7. Барботько С. Л., Вольный О. С., Кириенко О. А., Луценко А. Н., Шуркова Е. Н. Сопоставление методов оценки пожарной опасности полимерных материалов в различных отраслях транспорта и промышленности // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2015. - №1. - С. 2-9.

8. ASTM E662-09. Standard Test Method for Specific Optical Density of Smoke Generated by Solid Materials.

9. ISO 5659-2. Plastics - Smoke Generation - Part 2: Determination of Optical Density by Single-Chamber Test.

10. ASTM E1995-08. Standard Test Method forMeasurement ofSmoke Obscuration Using a Conical Radiant Source in a Single Closed Chamber, With the Test Specimen Oriented Horizontally.

11. ASTM F814-84B. Standard Test Method for Specific Optical Density of Smoke Generated by Solid Materials for Aerospace Applications.

12. ASTM D2843-10. Standard Test Method for Density of Smoke from the Burning or Decomposition of Plastics.

13. International Building Code / International Code Council Inc., USA, 2011. - 730 p.

14. International Fire Code / International Code Council Inc., USA, 2011. - 546 p.

15. ASTM E1537-07. Standard Test Method for Fire Testing of Upholstered Furniture.

16. ASTM E84-12. Test Method for Surface Burning Characteristics of Building Materials.

17. ASTM E906M-10. Test Method for Heat and Visible Smoke Release Rates for Materials and Products Using a Thermopile Method.

18. ASTM E1354-11B. Test Method for Heat and Visible Smoke Release Rates for Materials and Products Using an Oxygen Consumption Calorimeter.

19. ГОСТ 12.1.044-89*. Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. - Введ. 01.01.91. - М. : Изд-во стандартов, 1989; ИПК''Изд-во стандартов", 1996; 2001.

20. ГОСТ 24632-81. Материалы полимерные. Метод определения дымообразования. - Введ. 01.01.82. -М. : Изд-во стандартов, 1981.

21. ATS-1000.001. Airbus Industrie Technical Specification. Fire-Smoke-Toxicity (FST). Test Specification.

22. Нормы летной годности гражданских самолетов СССР / Междуведомственная комиссия по нормам летной годности гражданских самолетов и вертолетов СССР. - Изд. 3-е. - М.: ЦАГИ, 1984.-464 с.

23. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности транспортных самолетов // Межгосударственный авиационный комитет. - Изд. 3-е с попр. 1-6. - М.: ОАО Авиаиздат, 2009. - 274 с.

24. Federal Register. 14 CFRPart25 - Airworthness Standards. Transport Category Airplanes // Federal Aviation Administration. URL : http://www.faa.gov/regulations policies/faa regulations (дата обращения: 15.12.2014).

25. Certification Specifications and Acceptable Means of Compliance for Large Aeroplanes CS-25. Amendment 15. - European Aviation Safety Agency, 2014. - 921 p.

26. Барботько С. Л., Дементьева Л. А., Сереженков А. А. Горючесть стекло- и углепластиков на основе клеевых препрегов // Клеи. Герметики. Технологии. - 2008. - № 7. - С. 29-31.

27. Шуркова Е. Н., Вольный О. С., Изотова Т. Ф., Барботько С. Л. Исследование возможности снижения тепловыделения при горении композиционного материала за счет изменения его структуры // Авиационные материалы и технологии. - 2012.-№1.-С.27-30.

28. Барботько С. Л., Швец Н. И., Застрогина О. Б., Изотова Т. Ф. Исследование влияния толщины стеклопластиков на характеристики тепловыделения при горении // Пожаровзрывобезопас-ность. - 2013. - Т. 22, № 7. - С. 30-36.

29. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП "ВИАМ" ГНЦ РФ по реализации "Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года" // Авиационные материалы и технологии. - 2015. - № 1. - С. 3-33.

30. Каблов Е. Н. Материалы и химические технологии для авиационной техники // Вестник Российской академии наук. - 2012. - Т. 82, № 6. - С. 520-530.

31. Каблов Е. Н. Авиакосмическое материаловедение // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2008.-№3. - С. 2-14.

32. Давыдова И. Ф., Кавун Н. С. Стеклопластики - многофункциональные композиционные материалы // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - № S. - С. 253-260.

33. Борщев А. В., Хрульков А. В., Халтурина Д. С. Изготовление низкопористого полимерного композиционного материала для применения в слабо- и средненагруженных конструкциях // Труды ВИАМ. - 2014. -№7. - Ст. 03. URL: http:// www.viam-works.ru/plugins/content/journal/ uploads/articles/pdf/682.pdf (дата обращения: 03.02.2015).

34. Гуляев И. Н., Власенко Ф. С., Зеленина И. В.,Раскутин А. Е. Направления развития термостойких углепластиков на основе полиимидных и гетероциклических полимеров // Труды ВИАМ. - 2014. -№ 1. - Ст. 04. URL : http:// www.viam-works.ru/plugins/content/journal/uploads/articles/ pdf/636.pdf (дата обращения: 03.02.2015).

35. Кириллов В. Н., Ефимов В. А., Барботько С. Л., Николаев Е. В. Методические особенности проведения и обработки результатов климатических испытаний полимерных композиционных материалов // Пластические массы. - 2013. - № 1. - C. 37-41.

36. Ефимов В. А., Шведкова А. К., Коренькова Т. Г., Кириллов В. Н. Исследование полимерных конструкционных материалов при воздействии климатических факторов и нагрузок в лабораторных и натурных условиях // Труды ВИАМ. - 2013. - № 1. - Ст. 05. URL : http://www.viam-works.ru/plugins/content/journal/uploads/articles/pdf/5.pdf (дата обращения: 06.02.2015).

37. Кириллов В. Н., Вапиров Ю. М., Дрозд Е. А. Исследование атмосферной стойкости полимерных композиционных материалов в условиях атмосферы теплого влажного и умеренно теплого климата // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - № 4. - C. 31-38.

38. Барботько С. Л., Барботько М. С., Вольный О. С., Постнов В. И. Влияние длительного теплового воздействия на пожаробезопасность полимерных материалов //Пожаровзрывобезопасность. - 2014.-Т. 23, № 1. -C. 12-20.

39. Барботько С. Л., Барботько М. С., Вольный О. С., Шведкова А. К. Исследование длительных совместных воздействий факторов температуры и влажности на пожаробезопасность стеклопластиков // Пожаровзрывобезопасность. - 2014. - Т. 23, № 7. - C. 16-25.