至1959年有記錄起,世界上共有11架飛機失蹤,542人死亡皆因17起飛機油箱點燃事故所釀成的慘劇。
飛機燃油箱的安全是保障飛機正常飛行的重要保障之一,飛機燃油箱的防火抑爆能力不僅關系到飛機的生存和易損性,同時也關系到飛機利用率、成本及乘員安全。1990年起至今,全球至少有3架飛機因飛機的中央翼油箱(CWT)發生電熱爆炸造成在空中解體的空難事故。
盡管近幾十年來民用航空的安全性取得了長足進步,但涉及燃油箱安全的飛機事故還時有發生。其中最有代表的是1996年TWA800一架服役超過25年B747在空中解體造成230人死亡,后經過美國國家交通運輸安全委員會(NTSB)對事故進行調查,結論是CWT外部短路產生能量,通過油量提示系統(FQIS)接線將短路高壓引入CWT,導致因放電燃油箱間隙混合氣,同時不排除位于CWT下方空調系統工作所產生的熱輻射,致使油氣混合氣達到自燃溫度引燃的可能。
因而飛機燃油箱一直以來都是飛機燃油惰化系統設計師、制造商、維修者和適航審定人員所關注的重點。由于可燃物質航空煤油目前還無法被替代,聯邦航空(FFA)頒布了一系列修改方案和燃油箱點火源防護導則。至2001年6月根據SFAR88要求及歐洲航空安全局(EASA)的最新飛機設計要求,已明確飛機油箱點火源隔控的方法。
隨著復合材料取代鋁鎂合金作為客機油箱的主要應用材料,復合材料油箱防火要求與鋁制油箱防火要求同樣重要。鋁鎂合金材料導熱系數為200-236Wm-1K-1,碳纖維復合材料導熱系數為10-20Wm-1K-1,在防火和導熱性能上存在很大差異,因此復合材料油箱很容易局部過熱,同時當溫度升高到復合材料機體玻璃轉化轉變溫度后,會使其性能下降,拉伸性能基本不變,但壓縮強度會降低遠大于20%-30%。在正常的飛行過程中因震動或油箱內外壓差會引起油箱結構的變形(如凸起等)。
復合材料經過長時間高溫烘烤、燒灼或造成復合材料表面溫度達到了玻璃轉化溫度后,在飛機震動或晃動作用下,可能出現部分開裂、分層、脫膠、滲漏和變形等,因此除在飛機設計中盡量避免因電火花、電弧、電器元件加熱達到能量界限、摩擦火花、熱平面輻射等可能會引起飛機火災的重要因素以外,綜上所述復合材料尤為需熱平面輻射所帶來的性能下降。
熱防護材料的設計是為了減緩燃燒傳熱到結構元件的過程,延緩溫度變化對其電阻的影響。根據它們的性質,它們可以組成一個絕緣屏障,降低對被保護元件的傳熱速率。防火材料可以起到物理屏障的作用,降低能量傳遞率。例如,大連義邦輕薄型防火涂料,當防火涂料暴露在高溫或火中時,被動式防火屏障薄膜涂層會形成一個堅硬的碳屏障,通過自身吸收熱量降低被保護基材的溫度,阻礙燃燒物體所需燃料的獲取,阻止火勢的蔓延,起到很好的保護作用。
防火涂料誕生盡管已有40多年了,但即使工業較為發達的歐洲直到20世紀80年代后期才被廣泛使用,我國膨脹型防火涂料的發展 , 較國外工業發達國家晚15- 20年,雖然起步晚, 但發展速度快。目前,可耐高溫輕薄型的膨脹防火涂料將越來越受到精密航空工業的青睞 , 其發展前景十分廣闊。