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| 編輯推薦： |
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本书以民用航空器防火系统为核心，涉及机载防火系统简介和发展趋势、机载防火系统的设计、机载防火系统安全性评估、机载货舱防火系统关键技术及其适航取证相关要求等内容，详细介绍了机载防火系统设计流程和方法、机载防火系统的软硬件设计相关要求、机载防火系统安全性评估方法和流程、机载烟感传感器技术、机载防火探测模型智能技术、机载灭火技术与灭火材料、机载货舱典型火行为特征与表征、模拟航空器运行低压环境下火行为、新型机载防火系统的适航取证等内容。
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| 內容簡介： |
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本书以民用航空器防火系统为核心，涉及机载防火系统简介和发展挑战、机载防火系统的设计、机载防火系统安全性评估、机载货舱防火系统关键技术及其适航取证相关要求等内容，详细介绍了机载防火系统设计流程和方法、机载防火系统的软硬件设计相关要求、机载防火系统安全性评估方法和流程、机载烟感传感器技术、机载防火探测模型智能技术、机载灭火技术与灭火材料、货舱典型火行为特征与表征、低压环境下火行为、新型机载防火系统的适航取证等内容。
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| 關於作者： |
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刘全义，男，1987年生，博士，副教授，入选2019年度德阳市“英才计划”（科技菁英），现为中国民用航空飞行学院消防工程教研室主任、民机防火救援技术校级重点实验室主任、民机防火技术研究所所长，中国公共安全科学技术学会航空安全专委会秘书，四川省科技青年联合会理事，主要从事民机防火救援领域的教学和科学研究。承担或参与十三五国家重点研发计划专题任务项目、国家自然科学基金项目、四川省科技厅重点研发计划项目、民航局重大科技专项等项目或专题任务7项。近5年来围绕民机防火救援发表学术论文60余篇，其中SCI/EI20余篇。申请国家专利30余项并授权14项，取得软件著作权15项。
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| 目錄：
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目录
第1章机载防火系统简介和发展挑战
1.1飞机系统
1.1.1飞机机电系统
1.1.2飞机航电系统
1.1.3信息系统
1.2机载防火系统
1.2.1发动机防火系统
1.2.2发动机灭火系统
1.2.3APU防火系统
1.2.4货舱防火系统
1.2.5厕所防火系统
1.2.6轮舱防火系统
1.2.7手提式灭火器
1.3机载防火系统架构的演变
1.3.1联邦式防火系统架构
1.3.2基于IMA的防火系统架构
1.3.3智能防火系统架构
1.4机载防火系统面临的挑战
参考文献
第2章机载防火系统的设计
2.1机载防火系统的设计流程和方法
2.1.1捕获机载防火系统的需求
2.1.2机载防火系统架构设计
2.1.3机载防火系统设计
2.1.4研发机载防火系统的硬件和软件
2.1.5机载防火系统集成
2.1.6机载防火系统验证
2.1.7机载防火系统确认
2.2机载防火系统设计中的安全性评估
2.3机载防火系统的硬件设计
2.3.1系统、硬件和软件的关系
2.3.2硬件设计保障等级
2.3.3硬件设计周期
2.3.4硬件设计生命周期数据
2.4机载防火系统的软件设计
2.4.1系统和软件
2.4.2软件生命周期流程
参考文献
第3章机载防火系统安全性评估
3.1机载系统安全性评估
3.1.1机载系统安全性评估的内容
3.1.2机载系统安全性评估的过程
3.1.3安全性评估的目的和意义
3.1.4安全性评估过程的主要活动
3.2机载防火系统的功能危险性评估
3.2.1机载防火系统FHA的主要内容
3.2.2机载防火系统FHA的流程
3.2.3建立机载防火系统FHA的功能层次
3.2.4飞机和系统功能层次与机载防火系统FHA的关系
3.2.5机载防火系统FHA失效状态识别
3.2.6机载防火系统FHA失效状态的支撑材料
3.2.7机载防火系统FHA失效状态的符合性验证方法
3.2.8机载防火系统FHA的输出
3.3机载防火系统初步系统安全性评估
3.3.1机载防火系统PSSA的目标和主要内容
3.3.2机载防火系统PSSA过程和评估流程
3.3.3识别飞机和机载防火系统级安全性需求
3.3.4评估架构、决策满足安全性目标
3.3.5确定下一层级设备的安全性需求
3.3.6机载防火系统PSSA的输出
3.4机载防火系统安全性评估
3.4.1机载防火系统SSA的主要特点
3.4.2机载防火系统SSA的过程和主要内容
3.4.3机载防火系统SSA的输入
3.4.4机载防火系统SSA失效状态的评估
3.4.5机载防火系统SSA失效状态的符合性验证
3.4.6机载防火系统SSA的输出
3.5机载防火系统故障树分析
3.5.1机载防火系统FTA的目的和用途
3.5.2机载防火系统FTA的注意事项
3.5.3机载防火系统FTA的输入/输出
3.5.4机载防火系统FTA的工作安排
3.5.5机载防火系统FTA的实施过程
3.5.6定义机载防火系统顶事件
3.5.7分析导致顶事件失效的事件及其组合
3.5.8构建机载防火系统故障树
3.6机载防火系统其他安全性评估
3.6.1机载防火系统SSPP的制订流程
3.6.2SAE ARP4754A与SSPP样例
3.6.3机载防火系统SSPP样例解读
3.6.4机载系统安全性组织机构及职责
3.6.5机载防火系统安全性工作的进度安排
3.7机载防火系统评估工具及其发展趋势
3.7.1机载防火系统评估工具
3.7.2机载防火系统评估工具的发展趋势
参考文献
第4章机载烟感传感器技术及其发展趋势
4.1机载烟感传感器的发展
4.2机载烟感传感器的分类
4.2.1电离烟雾探测器
4.2.2光电烟雾探测器
4.2.3主动式红外探测器
4.2.4吸气式烟雾探测器
4.2.5双波长检测技术
4.2.6气体火灾探测器
4.2.7视频烟雾检测
4.2.8点热探测器
4.2.9线型感温探测器
4.2.10辐射能探测器
4.2.11讨论
4.3机载烟感传感器工作现状
4.3.1空客A320飞机烟雾探测系统
4.3.2波音737飞机烟雾探测系统
4.3.3国产ARJ21飞机烟雾探测系统
4.4机载烟感传感器芯片设计与选型
4.4.1机载烟感传感器结构设计
4.4.2机载烟感传感器芯片选型
4.5机载货舱烟感传感器面临的挑战
参考文献
第5章货舱典型材料火行为特征及其表征
5.1飞机货舱分类
5.2飞机货舱典型材料火行为
5.2.1锂电池
5.2.2航空电缆
5.2.3航空煤油和液压油
5.2.4飞机材料的燃烧特性及相关实验
参考文献
第6章机载防火探测模型智能技术
6.1机载防火探测模型智能技术的发展
6.2基于深度学习的火灾图像识别技术与方法
6.2.1图像采集
6.2.2图像预处理
6.2.3前景提取
6.2.4特征提取
6.2.5特征分类
6.2.6火灾识别
6.3多传感器数据融合的火灾探测方法和技术
6.3.1多传感器数据融合技术
6.3.2多传感器信息融合方法
6.3.3火灾探测系统的数据融合系统
6.4机载防火探测模型智能技术展望
6.4.1准确性
6.4.2时效性
6.4.3可靠性
参考文献
第7章机载灭火材料
7.1机载灭火材料概述
7.1.1灭火材料的分类
7.1.2飞机不同防火区域灭火材料的选择
7.1.3哈龙灭火剂替代灭火材料的发展现状
7.2哈龙灭火材料
7.2.1哈龙灭火剂简介
7.2.2哈龙灭火剂的灭火机理
7.2.3哈龙灭火剂的物理性能
7.2.4哈龙灭火剂的应用领域
7.3机载灭火材料的发展趋势
7.3.1绿色环保化
7.3.2作用高效化
7.3.3适用环境多样化
7.4哈龙灭火材料的替代物
7.4.1卤代烃类灭火材料
7.4.2非卤代烃类灭火材料
7.4.3可行性建议
参考文献
第8章机载灭火技术
8.1机载灭火技术简介
8.2机载手持式灭火器
8.2.1适航要求
8.2.2手提式灭火器简介
8.2.3手提式灭火器的布置和安装
8.3机载低速和高速灭火瓶技术
8.3.1低速灭火瓶
8.3.2货舱高速灭火瓶和低速灭火瓶的选取
8.4机载灭火细水雾技术及其发展
8.4.1细水雾技术的发展
8.4.2细水雾灭火系统
参考文献
第9章低压火行为
9.1低压火行为概述
9.2低压舱系统及其设计
9.2.1合肥低压舱
9.2.2清华大学低压舱
9.2.3中国民用航空飞行学院低压模拟平台
9.3低压火行为研究现状
9.3.1低压气体燃料
9.3.2低压液体燃料
9.3.3低压固体燃料
9.4动态低压火行为
9.4.1均匀低气压池火燃烧阶段划分
9.4.2耦合气压因素的质量损失速率模型
9.4.3耦合气压因素的火羽流分区模型
9.4.4火焰高度的非单调变化规律
9.5典型材料的火行为
9.5.1金属材料火行为
9.5.2非金属材料火行为
9.5.3典型可燃液体火
9.6不同条件下（材料、氧气浓度、温度等）的低压火行为特征表征
9.6.1耦合材料和低压下的火行为
9.6.2耦合氧气浓度和低压下的火行为
9.6.3耦合其他因素和低压下的火行为
参考文献
第10章新型机载防火系统的适航取证
10.1机载防火系统适航管理
10.1.1适航的基本概念
10.1.2适航管理及要求
10.2机载防火系统的适航审定
10.2.1防火系统适航合格审定程序
10.2.2防火系统符合性方法和技术
10.2.3防火系统适航试验
10.3机载防火系统适航环境要求： RTCA DO-160G
参考文献
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前言
民用航空器机载防火系统是大飞机运行安全的关键性保障系统之一，也是当前我国国产大飞机设计、制造和适航验证过程中急需解决的关键核心技术之一。随着C919国产大飞机在2023年投入商业运行，截至2025年年底，C919国产大飞机的订单数已超1400架，表明国产大飞机的未来市场潜力巨大。目前我国大型民用航空器的防火系统，包括火警探测系统、火警控制、灭火系统的供应都严重依赖西方供应商，关键产品的生产制造和知识产权均被欧美厂商垄断，对应的防火适航验证技术和标准体系都是由美国联邦航空管理局(FAA)、欧洲航空安全局(EASA)建立。而我国机载防火系统的试验设备和适航验证技术几乎处于空白，产品的关键核心技术长期受制于人。新时代交通强国背景下，大飞机机载系统国产化极为迫切，亟待研发针对不同机型和不同关键部位防火的机载防火系统。为提高国产大飞机的国际竞争力，我国民用航空器机载防火技术必须走科技创新、自主可控发展道路，围绕机载防火系统的设计流程方法、安全性评估、关键技术以及适航取证等多个技术开展一系列科学技术研究工作。
机载防火系统属于消防工程领域，从业人员不仅要具备传统消防工程专业技能，还需对航空器结构，航空器火灾特点，机载防火装备以及民航机载设备特有的安全评估流程、方法及适航取证等知识十分熟悉。按照新时代交通强国民航新篇章战略对民用航空器防火/民航消防专业人才的迫切需求，预计到2035年我国民航综合性消防安全人才需求将达到2.7万人。2019年，中国民用航空飞行学院获批开设消防工程专业并于当年开始招生，为国家培养高素质航空消防专业技术人才。
编者结合民机防火研究所创新团队多年在机载防火系统科学与技术方面的教学科研成果编写了本书。本书以民用航空器防火系统为核心，涉及机载防火系统简介、机载防火系统设计流程和方法、机载防火系统安全性评估方法和流程、机载货舱防火系统关键技术分析、新型机载防火系统的适航取证等内容。全书由中国民用航空飞行学院刘全义和中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心尹久盛担任主编，统筹策划大纲、组织队伍编写各个章节并完成统稿工作。刘全义、尹久盛联合编写了机载防火系统简介和发展挑战（第1章）、机载防火系统的设计（第2章），刘全义、杨锐还参与整理编写了第5章、第8章、第9章、第10章部分内容； 邓力整理编写了机载防火系统安全性评估（第3章）； 王海斌整理编写了机载烟感传感器技术及其发展趋势（第4章）； 郑鹏伦整理编写了货舱典型材料火行为特征及其表征（第5章）； 艾洪舟整理编写了机载防火探测模型智能技术（第6章）； 朱新华整理编写了机载灭火材料（第7章）； 张宇强整理编写了机载灭火技术（第8章）； 贾旭宏整理编写了低压火行为（第9章）； 陈霞整理编写了新型机载防火系统的适航取证（第10章）。本书在编写过程中，中国民用航空飞行学院的智茂永、朱禹龙，以及中国矿业大学（北京）的李聪、陶振翔等人也提供了大量资料并整理了部分章节，同时还参考了许多国内外机载防火系统相关的系统、软硬件适航取证和运行的法律法规、技术标准、教材著作及学术论文等资料，在此特向相关单位及作者表示感谢。
本书可作为民航特色消防工程相关专业的本科及以上高等学历教育教材，也可供航空消防从业人员作为培训教材参考使用。
由于编者学识水平有限，书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正。
编者
2025年3月
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