Røyk i flykabinen og brann over himlingen

Skjult brann over kabinhimlingen: slokkemiddelet må nå fram

Lukt og røyk kan komme fra et annet sted enn selve brannen. Over kabinhimlingen kan hulrom, ledninger, kanaler og luftbevegelse gjøre lokaliseringen vanskelig. Å tømme en håndslokker gjennom et hull viser at middel er tilført. Det viser ikke at middelet har nådd brannstedet eller at brannen er slokket.

En amerikansk forsøksserie publisert i 2007 undersøkte dette i en Boeing 747SP og en 737-200. Spørsmålet var om små håndslokkere kunne virke gjennom spesielle tilførselsporter i himlingen. Studien gir fortsatt nyttig innsikt i plassering, spredning og tilkomst, men var ikke en utprøving av en ferdig innsatsmetode for norske brannlag.

Hva ble prøvd?

Forskerne brukte små parafinbaserte lys i metallholdere, med glasskjermene fjernet. Disse ga kontrollerbare flammer uten å skade forsøksflyene. Lyskildene ble plassert på forskjellige steder over himlingen. De representerte punkter der slokkemiddel måtte nå fram, ikke varmeutviklingen, glødingen eller røykproduksjonen fra en virkelig kabel- og isolasjonsbrann.

Håndslokkeren inneholdt omtrent 1,1 kg Halon 1211. Forsøkene sammenlignet et åpent hull med tilførselsporter, forlengelsesrør og ulike spredningshoder. Resirkulasjonsviften gikk i 747-forsøkene; luftkondisjoneringen og lufttilførselen til passasjerenes ventilasjonsdyser gikk i 737-forsøkene. Resultatene tilhører disse oppsettene, med de luftbevegelsene og hindringene som fantes der.

Samme middel, svært forskjellig resultat

Resultatet viser hvor lett en vellykket demonstrasjon kan gi for stor tillit hvis bare ett gunstig brannsted prøves. I 747-serien ble hver bestemt kombinasjon bare prøvd én gang. Det gir ikke grunnlag for å beregne en pålitelig slokkesannsynlighet.

I 737-200 var rommet over himlingen mindre og tettere fylt med installasjoner. Her ble fem oppsett prøvd to ganger. Seks prøveflammer lå langs flyet, med den fjerneste omtrent 1,7 meter fra tilførselen. Dette var en kjent plassering som forskerne kunne rette slokkerslangen mot.

Andre hoder ga svakere resultater selv om de var mindre strupende. Mer fri utstrømning var altså ikke nok dersom retningen og spredningen passet dårlig med plasseringen. I den første portløsningen observerte forskerne også flytende middel ved overgangen til slokkermunnstykket, som tegn på at løsningen begrenset utstrømningen. Utløpsutstyr kan påvirke både fordelingen og leveransen.

Skrogets form kan flytte det varmeste området

Varm gass over kabinhimlingen fordeler seg ikke nødvendigvis likt til begge sider eller rett over brannen. En studie publisert i 2019 undersøkte dette med en propanbrenner i hulrommet over kabinen i en Boeing 747SP, kombinert med strømningsberegninger. Den gir et annet bidrag enn slokkeforsøkene ovenfor: Her undersøkte man varmetransport, ikke slokkeeffekt.

Det undersøkte området var omtrent 6,7 meter langt, 5,4 meter bredt og opptil 2 meter høyt. Kanaler, bærende deler og andre installasjoner ga en ujevn geometri. Forskerne kartla rommet med laserskanning og bygget en forenklet datamodell i brannberegningsprogrammet FDS. De minste rørene og ledningene ble ikke tatt med i modellen.

Brenneren ga jevnt omtrent 11 kW i fem minutter. Temperaturen ble målt ved 50 punkter langs det buede takområdet og ved åtte punkter i to vertikale målerekker. Grunnforsøket ble gjentatt tre ganger. Dette var en liten, kontrollert gassbrann, ikke en selvspredende brann i kabler og isolasjon.

De høye delene ble fylt først. Gassen fulgte takformen mot områder med større høyde. Lave områder ute ved sidene kunne være nær omgivelsestemperaturen, samtidig som det var varmere gass nærmere midten. Små ribber hindret ikke nødvendigvis strømningen når det varme sjiktet var tykkere enn ribbene. Større paneler ga derimot hindringer og lokale virvler.

For brannlaget betyr dette at ett kjølig funn i kanten av et hulrom ikke avslutter undersøkelsen av hele området. Det varmeste stedet kan være påvirket av takform og gassvandring. Dette er en praktisk tolkning av forsøket, ikke en ferdig metode for å finne et skjult brannsted med IR-kamera. Kameraet måler dessuten overflaten det ser, ikke gasstemperaturen bak et lukket panel.

En varm lomme kan avkjøles mens varmen spres videre

Da brenneren ble flyttet i datamodellen, havnet den under to større hindringer. Varm gass ble først holdt igjen mellom dem og dannet en lokal varm lomme. Etter hvert vokste sjiktet forbi hindringene. Mer varme ble transportert videre, og temperaturen i den opprinnelige lommen sank.

Det er et nyttig eksempel ved øvelse på tolkning av utvikling: Lavere temperatur i ett punkt kan også skyldes at varmen fordeles til et større område. Se temperaturendringen sammen med observasjoner langs resten av hulrommet, røykbildet og utførte slokketiltak. Ikke bruk en synkende enkeltverdi alene som bevis på at brannen er på retur.

Den flyttede brannen ble bare simulert. Den var ikke kontrollert med et tilsvarende fullskalaforsøk. Nærheten til modellens åpne ende gjorde det også lettere for varm gass å forlate området. Det lavere samlede temperaturnivået kan derfor ikke overføres til enhver brann som starter lenger bak i et fly.

Kabintrykk og målemetode begrenser sammenligningen

En beregning ved omtrent 0,75 bar ga noe høyere temperatur nær taket enn beregningen ved 1 bar. Forskerne knyttet dette til mindre innblanding av omgivelsesluft og endret flammehøyde ved lavere lufttetthet. Den lave trykkverdien representerte kabintrykk tilsvarende rundt 2400 meters høyde, ikke uteluften i vanlig marsjhøyde. Denne delen var en beregning, ikke et brannforsøk under flyging.

Resultatet gir ingen fast temperaturkorreksjon fra flyging til bakken. Modellen brukte konstant tilførsel av propan og undersøkte ikke hvordan trykk påvirket nedbrytning og brannspredning i virkelig kabininnredning. Røykproduksjon og CO var heller ikke målt som del av dette forsøket. Rapportens omtale av framtidige røyk- og gassundersøkelser er ikke resultater fra denne studien.

Samsvaret mellom beregning og måling var best i deler av takområdet og svakere enkelte andre steder. Antatt varmeledning gjennom isolasjonen påvirket resultatet. En temperaturføler nær brannen kunne også bli varmet av stråling, mens den beregnede gasstemperaturen ikke hadde samme følereffekt. Et pent fargekart bør derfor leses sammen med geometri, brannkilde, materialegenskaper og hva slags temperatur det faktisk viser.

Ved flykjennskap kan laget bruke dette til å få vist høydeforskjeller, store føringer og mulige tilkomstpunkter over himlingen. Avklar med flykyndig personell hvilke områder som kan undersøkes gjennom eksisterende åpninger. Forskningen begrunner grundig lokalisering. Den gir ingen tillatelse til vilkårlig hulltaking i et ukjent systemområde.

Flere tekniske feil kan være spor etter samme brann

En skjult brann kan først merkes som lukt, et varmt panel eller utstyr som oppfører seg unormalt. Flere utløste automatsikringer eller feil på tilsynelatende forskjellige komponenter kan ha en felles årsak i et kabelområde. Omvendt er en sikring som fortsatt står inne, ingen garanti mot en elektrisk feil. Lysbuer og skadet isolasjon kan gi et annet feilforløp enn en vanlig overbelastning.

Be besetningen beskrive rekkefølgen: Hva sviktet først, hvor kom lukt eller røyk, og hva endret seg da strøm eller ventilasjon ble koblet om? Avklar også hvilke deler som fortsatt kan være spenningssatt. Brannlaget skal ikke prøve sikringer på nytt for å se om feilen har forsvunnet. Slik betjening må følge flyets prosedyrer og avklares med besetning eller teknisk personell.

På fly som bruker varm trykkluft fra motorene, kan lekkasje fra luftføringen også varme opp nærliggende kabler og konstruksjon. En varm flate fastslår derfor ikke alene hva som brenner eller hvor feilen begynte. Sammenhold observasjonene med flyets systemer og tilgjengelige åpninger. Målet er å finne og kontrollere årsaken, ikke bare stedet der røyken kommer ut.

Tilkomst må læres før hendelsen

På akkurat den 737-200 som ble brukt, kunne himlingspanelene løsnes og vippes ned. Låsemekanismen var vanskelig å finne og bruke første gang, men lettere etter trening. Forskerne presiserte at de ikke visste om dette var like enkelt på andre flytyper. Større paneler og større takhøyde i forsøksflyet med bred kabin gjorde tilkomsten mer krevende.

For laget er dette et konkret tema for flykjennskap sammen med operatør eller teknisk personell:

• Hvilke paneler og inspeksjonsåpninger gir faktisk adgang til aktuelle hulrom?
• Hvordan løsnes de, og hva finnes rett bak dem?
• Hvordan når laget opp og arbeider støtt med nødvendig verneutstyr?
• Hvordan kan man undersøke videre langs hulrommet dersom det første stedet ikke er brannstedet?
• Hvilket godkjent slokkeutstyr er tilgjengelig, og hvordan skal akkurat det apparatet holdes og brukes?

Forsøksslokkerne hadde fleksibel slange slik at beholderen kunne holdes oppreist. En annen slokker tåler ikke nødvendigvis samme arbeidsstilling eller gir samme tømming. Følg apparatets merking og opplæring. Ikke overfør et bestemt prosenttap fra ett gammelt apparat til alle håndslokkere.

Det er heller ikke en generell anbefaling å slå eller skjære blindt gjennom himlingen. Tilkomst må samordnes med besetning eller flykyndig personell, aktuell redningsinformasjon, elektriske farer og installasjonene bak panelet. Røykens utløpssted er et spor som må undersøkes, ikke en sikker markering av brannstedet.

Slik kan forskningen brukes ved innsats og øvelse

Skill lokalisering fra slokking. Meld hva som er observert, hvilke områder som er tilgjengelige og hvor man fortsatt mangler kontroll. Avklar strøm- og ventilasjonsstatus med besetningen. Et skjult hulrom må ikke regnes som undersøkt bare fordi et middel er tilført i nærheten.

Vurder effekten ved brannstedet. Endring i røyk fra én åpning kan skyldes endret strømning eller midlertidig demping. Fortsatt undersøkelse og kontroll av utbredelsen er nødvendig etter tiltak. Lysforsøket dokumenterte ikke nedkjøling av varme materialer, frakobling av en elektrisk feil eller motstand mot gjenantenning i virkelig innredning.

Øv på ukjent plassering. I en egnet, frakoblet øvingsmodell kan en markør skjules bak forskjellige paneler eller hindringer. La laget først finne tilkomst, beskrive sannsynlig brannsted og forklare hvordan middel skal nå fram. Flytt deretter markøren. Det er en trygg måte å synliggjøre forskjellen på å kunne åpne et panel og å kunne undersøke hele hulrommet. Ikke prøv levende flammer eller tilfeldige slokkemidler over himlingen i et operativt fly.

Utstyret fra forsøket er historisk. Fra 1. januar 2026 er bærbare halonslokkere for vern av kabiner og besetningsrom ikke tillatt i Norge. Dette gjelder denne utstyrskategorien. Det betyr ikke at alle faste slokkeanlegg i luftfartøy er halonfrie. Resultatene for Halon 1211 kan ikke brukes som dokumentasjon for effekten av et erstatningsmiddel. Læringspunktet er å kjenne hulrommet, finne brannstedet og kontrollere at riktig middel når dit.

Røyk i kabinen: luftveien og målestedet betyr noe

Varm røyk søker oppover, men mekanisk ventilasjon kan føre luft en annen vei. Det var utgangspunktet for modellforsøk i en flykabin: Hva skjer når luft tilføres oppe og trekkes ut nede, samtidig som brannplumen stiger? For brannlaget er spørsmålet relevant når røykbildet skal tolkes, når flyets ventilasjon endrer status, eller når nye åpninger vurderes.

Hva slags kabin ble undersøkt?

En amerikansk forsøksserie brukte en modell omtrent i halv målestokk: 4,9 meter lang, 2,4 meter bred og 1,2 meter høy. En propanbrenner midt på gulvet ga en kontrollert brann. Modellen hadde ikke brennbar flyinnredning som i et virkelig kabinbrannforløp. Der seter ble brukt, var de bygget av aluminium og kalsiumsilikatplater. De representerte hindringer og geometri, ikke brensel fra seter og puter.

Programmet omfattet 65 forsøk. Datarapporten fra 1991 presenterer 15 av disse. Hele programmet varierte branneffekt fra 6 til 80 kW i modellen og ventilasjon fra omtrent ett modellvolum på 2 til 7,5 minutter. Disse verdiene beskriver modellen og skal ikke kopieres til en virkelig flykabin.

Forskerne endret også hvor luften kom inn og gikk ut:

• Strømning nedover: Tilluft gjennom spalter ved taket og avtrekk langs gulvet. Luftbevegelsen går da mot den oppstigende brannplumen.
• Strømning oppover: Tilluft ved gulvet og avtrekk over taket.
• Ulik plassering og åpninger: Takspaltene lå enten sentralt eller ved veggene. Enkelte forsøk hadde åpne luker høyt i endeveggene. Det ble prøvd både med og uten de simulerte setene.

Temperatur ble målt i flere høyder og posisjoner. I tillegg registrerte forskerne blant annet gassammensetning, trykk, luftstrøm, røykens demping av lys og varmeoverføring gjennom modellveggen. Målingene beskriver forskjellige sider av brannmiljøet. De er ikke utskiftbare mål på «hvor farlig det er».

Et kjølig målepunkt kan være skjermet

Dette er nyttig ved innsats fordi også virkelige observasjoner er lokale. Et område som er skjermet av et panel eller påvirket av tilluft, kan gi et annet inntrykk enn området like ved. Meld derfor hvor observasjonen er gjort, i hvilken høyde og hva som kan skjerme. Vurder flere posisjoner og øvrige tegn før et enkelt kjølig felt brukes i en beslutning. Forsøket var ikke en utprøving av IR-kamera, men forklarer hvorfor ett lokalt temperaturfunn trenger sammenheng.

Ikke sammenlign målinger uten å vite hva de måler

Ved oppoverrettet ventilasjon satt avtrekkets temperaturfølere over taket; ved nedoverrettet ventilasjon satt de under gulvet. Høyere avtrekkstemperatur i det første oppsettet betyr derfor ikke alene at hele kabinen hadde blitt tilsvarende varmere. Det kan også vise at avtrekket tar fra et annet sjikt.

Gassprøvene ble dessuten tatt fra bestemte punkter, og prøvepunktet varierte mellom enkelte forsøk. Forskerne understreket at dette måtte kontrolleres før kurver ble sammenlignet. Røykmålingene hadde også instrumentproblemer i deler av serien. Rapporten gir derfor ikke grunnlag for å plukke to enkeltkurver og erklære én ventilasjonsmåte som best for alle flybranner.

Mindre røykgass er ikke nødvendigvis tilsvarende lavere temperatur

En analyserapport fra 1992 utdyper modellarbeidet med ventilasjon i flykabin. Den bruker samme type halvskalamodell som datarapporten ovenfor og tilfører analyser av varmebalanse, luker og snudd luftretning. Den skal ikke telles som en ny, uavhengig bekreftelse fra en helt annen flykabin.

Med luft inn oppe og ut nede ble mye av varmen overført til innvendige flater, særlig taket. Den varme gassen ble liggende høyt, mens avtrekket tok ut kjøligere luft nede. Å øke luftutskiftingen innenfor forsøkenes område ga derfor ikke noen tilsvarende stor reduksjon i temperaturen. Samtidig kunne konsentrasjonen av forbrenningsprodukter gå ned.

Dette skiller to virkninger som lett blandes sammen: fortynning og fjerning av gass, og fjerning av varme fra gass og oppvarmede materialer. Klarere luft eller en lavere gassverdi betyr ikke nødvendigvis at innredning, overflater og skjulte områder er avkjølt. I modellen fortsatte også lagret varme å påvirke omgivelsene etter at propanbrenneren var slått av.

Ved forsøkene med luker var bygningens avtrekksvifte fortsatt koblet til modellens nedre avtrekk. Luft og gass kunne derfor forlate modellen både gjennom lukene og gjennom det ordinære avtrekket. En åpning høyt oppe innebar ikke at hele luftstrømmen skiftet retning. Dette er en vesentlig del av forsøksbetingelsene når effekten skal forstås.

CO₂ og oksygenunderskudd ble brukt til å beskrive transport og fortynning fra den kontrollerte propanbrannen. Målingene gir ikke et komplett giftbilde fra en virkelig kabin med plast, kabler, bagasje og andre brennbare materialer. At én målt gass går ned, er heller ikke tilstrekkelig grunnlag for å redusere åndedrettsvernet.

Hvorfor resultatet ikke er en oppskrift på å snu flyets ventilasjon

Laboratoriet holdt branneffekten fast ved å styre propantilførselen. Virkelig brann i innredning kan selv endre effekt når lufttilførselen endres. Setene og kledningen i modellen var ubrennbare; forsøket undersøkte heller ikke overgang til overtenning eller et oksygenbegrenset brannforløp. En reell endring av luftveien må derfor vurderes sammen med slokking, søk og evakuering.

Innblåsingsdyser, trykkforhold og varmeopptak i et virkelig fly er også annerledes. Rapporten peker selv på at modellens spalter ikke gjenskapte alle detaljene i flyets tilluftsstråler. En liten luke i laboratoriet representerer dermed ikke uten videre en dør, et cockpitvindu eller et hull i skroget. Modellens minutter og luftutskifting skal heller ikke kopieres direkte til full størrelse.

Bruk funnet i beslutningen om formål: Skal tiltaket fjerne røyk etter kontroll, bedre en uttaksvei eller støtte en pågående slokkeinnsats? Avklar hvor luft skal inn, hvor røyk skal ut og hvilke lag eller personer som ligger i strømveien. Be om observasjoner både ved brannstedet og langs redningsveien. Forsøkene forklarer hvorfor endret sikt, gassmåling og temperatur kan gi forskjellige svar. De velger ikke vifteinnstilling for den aktuelle hendelsen.

En vedvarende røykkilde er en annen oppgave enn røyk som er igjen

Å lufte ut en begrenset mengde røyk etter at kilden er stanset, og å holde tritt med en brann som fortsetter å produsere røyk, er forskjellige oppgaver. I det siste tilfellet tilføres nye forbrenningsprodukter samtidig som ventilasjonen prøver å fjerne dem. Hvor røyken kommer inn i kabinen, hvor tilluften fordeles og hvor luften forlater flyet, påvirker spredningen.

En konstruksjonsstudie fra 1988 sammenlignet to foreslåtte endringer i datidens passasjerfly:

• Mer luft fra flyets luftkondisjoneringsenheter, ofte kalt packs, og valg mellom utløpsventiler foran og bak. Tanken var å øke frisklufttilførselen og styre den langsgående strømningen mot røykkilden. Forslaget ga ingen egen ventilasjon etter at de motoravhengige luftkildene var stanset.
• Tilførsel av uteluft via ramluftsystem, ekstra utløp og batteridrevet vifte. Ramluft utnytter trykket fra luftstrømmen under flyging. Den foreslåtte viften skulle opprettholde lufttilførsel også når flyet sto stille og motorene var av. Løsningen var ment brukt etter at trykkabinen var avlastet.

Dette var forslag til ombygging, ikke en beskrivelse av utstyr som alle fly har. Flytypetegninger og kostnader i studien var knyttet til flåten fra slutten av 1980-årene. De skal ikke brukes til å identifisere dagens ventiler eller bestemme hvilke brytere besetningen skal betjene.

Hvorfor en beregnet røykfri del av kabinen ikke er en sikker sone

Rapporten beregnet både høyeste partikkelkonsentrasjon og hvor stor del av kabinlengden som ville være røykfri. Beregningen bygde blant annet på at røykkilden ble værende på samme sted, at luftsystemene fortsatte å virke og at ventilasjonen ikke påvirket selve brannen. Små røykstrømmer som kunne unnslippe hovedskyen, ble forenklet bort.

Noen beregningsoppsett ble sammenholdt med eldre røykprøver og hendelser. Andre var ikke direkte validert. For røyk langt framme og åpent utløp bak påpekte forfatteren selv at modellen kunne beregne for stor røykfri lengde. Resultatene gir derfor ingen garanti for hvor langt et brannlag kan gå, eller hvor passasjerer kan oppholde seg uten vern.

De fleste beregnede forbedringene var små mens de ordinære luftsystemene gikk. En separat, batteridrevet løsning ga større beregnet forskjell etter motorstans i de analyserte oppsettene. Det praktiske spørsmålet for dagens brannlag er hvilke luftkilder og utløp som faktisk er i drift nå, og hva som endres ved neste tiltak. Et moderne fly kan ha andre forsyninger og prosedyrer enn dem studien regnet med.

Ved overtakelse etter landing må besetningen opplyse om røykutviklingen og systemstatusen, ikke bare at «ventilasjonen er på». Avklar samtidig om brannstedet er funnet og om røykkilden fortsatt er aktiv. Røykfjerning erstatter ikke slokking. Endringer i lufttilførsel kan påvirke en skjult brann og må følge flyets prosedyrer og samordnes med innsatsen. Rapportens gamle vurderinger av besetningshandlinger og antatte evakueringstider skal ikke brukes som dagens innsatsinstruks.

Overført til laget på bakken

Skaff status på luftsystemene. Avklar med besetning eller teknisk personell hvilke systemer som fortsatt går, og hva som endres ved stans, strømfrakobling eller åpning. Flyets anlegg er ikke det samme som en vifte plassert i en åpen dør. En melding fra før landing beskriver heller ikke nødvendigvis røykstrømmen etter parkering eller havari.

Beskriv strømning, ikke bare røykmengde. Meld hvilket område som fylles, hvor røyk går ut, hvor luft går inn, og om dette endres. Se opplysningene sammen med mulig brannsted, søkeområde og uttaksvei. Normal retning på et ventilasjonsanlegg gir ingen garanti for at hele kabinen følger én enkel strømning under brann.

Avtal tiltak før luftveien endres. Slokking, evakuering, innvendig lag og åpninger må sees i sammenheng. Ved en lokal øvelse kan laget få et røykfylt øvingsobjekt med kjent tilluft og avtrekk. La deltakerne beskrive forventet strømning før en planlagt endring, og sammenlign med observasjonene etterpå. Bruk egnet øvingsoppsett og lokale instrukser, ikke eksperimentering på et operativt fly.

Forskningen bidrar til å forstå transport av varme og røyk. Den angir ingen trygg eksponeringstid, ingen sikker sone under et bestemt røykhøydenivå og ingen universell vifteinnstilling. Propanbrann uten brennbar kabininnredning kan heller ikke beskrive hele røyk- og giftbildet fra en virkelig flybrann. Beskyttelse, innsatsbeslutning og ventilering må bygge på den aktuelle hendelsen og norske prosedyrer.

Til oversikten om flybrann og havari.