航空内饰材料防火等级测试中的垂直燃烧和水平燃烧区别

航空内饰材料的防火性能是民航适航认证的核心门槛，直接关联飞行安全与乘客生命保障。垂直燃烧与水平燃烧测试作为评估材料防火等级的两大基础方法，因测试姿态、火焰作用方式不同，对材料燃烧行为的考察重点各有侧重。本文从标准依据、试样姿态、火焰参数、评估指标等维度，系统解析两者的区别，帮助理解不同测试在航空内饰防火认证中的应用逻辑。

测试标准的溯源与适用场景

垂直燃烧与水平燃烧测试的差异首先源于标准的不同定位。在FAA（美国联邦航空局）的14 CFR Part 25.853法规中，垂直燃烧对应“(a)(1)款”，针对“垂直安装或接近垂直安装的内饰材料”；水平燃烧对应“(a)(2)款”，针对“水平安装或接近水平安装的材料”。例如，EUROCAE ED-99（欧洲航空标准）也延续了这一逻辑——垂直燃烧用于侧壁板、天花板等垂直构件，水平燃烧用于地板、座椅坐垫底部等水平构件。

不同标准对测试的细节要求也有区分：垂直燃烧常参考ASTM D6413（航空内饰材料垂直燃烧测试方法），而水平燃烧多采用ASTM D5132（航空地板覆盖物水平燃烧测试方法）。这些标准的差异，本质是对材料在飞机内实际安装姿态的模拟——垂直测试对应垂直安装的材料，水平测试对应水平安装的材料。

试样姿态与火焰作用方向的直观差异

垂直燃烧测试的试样需“垂直悬挂”：试样上端固定在支架上，下端自由下垂，火焰从正下方垂直作用于试样下端边缘。这种姿态完全模拟了飞机内垂直安装材料（如侧壁板）的实际状态——火灾时，火焰从材料底部向上蔓延。

水平燃烧测试的试样则需“水平支撑”：试样放置在镂空支架上，保持水平状态，火焰从试样的自由端（如长度方向的一端）横向施加。例如，地板覆盖物的水平测试中，试样需平铺在支架上，火焰点燃其一端边缘，模拟火灾时火焰沿地板表面横向蔓延的场景。

两种姿态的核心区别在于“火焰蔓延方向”：垂直测试中火焰向上蔓延（顺重力方向），水平测试中火焰沿水平方向蔓延（垂直重力方向）。这种方向差异直接决定了材料燃烧行为的不同——垂直姿态下火焰更易借助热对流向上扩散，水平姿态下火焰则依赖材料的热传导横向蔓延。

火焰施加参数的量化差异

垂直燃烧与水平燃烧的火焰参数（高度、时间、距离）有明确区分。以FAA Part 25.853标准为例：垂直燃烧的火焰高度要求为127mm（5英寸），火焰需紧贴试样下端边缘，施加时间根据材料类型分为15秒或60秒；水平燃烧的火焰高度则为76mm（3英寸），火焰需作用于试样自由端的边缘，施加时间多为30秒。

参数差异的背后是“风险模拟的针对性”：垂直燃烧的火焰高度更高、施加时间更长，是因为垂直姿态下火焰向上蔓延的风险更大，需要更严格的火源条件；水平燃烧的火焰高度更低、时间更短，则是因为水平姿态下火焰蔓延的速度更易控制，重点考察材料的横向燃烧速率。

评估指标的核心逻辑差异

垂直燃烧的评估指标聚焦“火焰蔓延与滴落物风险”：关键指标包括“余焰时间”（火源撤离后材料持续燃烧的时间）、“余辉时间”（材料阴燃的时间）、“火焰蔓延最大高度”（火焰向上蔓延的最远距离），以及“滴落物引燃性”（燃烧产生的滴落物是否点燃下方12英寸处的棉花垫）。例如，若滴落物点燃棉花，材料直接判定为不合格——这是因为垂直安装的材料滴落物会直接落在下方的座椅或地板上，引发二次火灾。

水平燃烧的评估指标则聚焦“燃烧速率与自熄能力”：核心指标是“燃烧速率”（火焰蔓延至试样上某一标记线的时间），或“自熄位置”（火焰在蔓延过程中自行熄灭的位置）。例如，地板覆盖物的水平测试要求，火焰蔓延100mm的时间不得少于60秒（即燃烧速率≤1.67mm/s）——若燃烧速率过快，火势会在短时间内覆盖整个地板，阻断撤离通道。

对材料燃烧行为的考察重点差异

垂直燃烧测试的本质是“评估材料对火焰向上蔓延的控制能力”。垂直姿态下，火焰借助热对流效应会快速向上扩散，若材料的阻燃层无法抑制这种蔓延，火焰会在短时间内窜至天花板，引燃更危险的电气设备或行李。因此，垂直测试重点考察材料的“纵向阻燃性”与“滴落物的安全性”。

水平燃烧测试的本质是“评估材料的横向燃烧速度与自熄能力”。水平姿态下，火焰蔓延依赖材料的热传导——材料的导热系数越高，火焰蔓延越快。因此，水平测试重点考察材料的“横向慢燃性”：若材料能在火源撤离后快速自熄，或燃烧速率足够慢，就能为乘客撤离争取更多时间。

适用材料与实际场景的对应关系

垂直燃烧测试主要适用于“垂直安装的内饰材料”：如客舱侧壁板、天花板衬里、行李架隔板、座椅靠背侧板等。这些材料在飞机内呈垂直状态，火灾时火焰向上蔓延的风险最高，需通过垂直测试验证其火焰控制能力。

水平燃烧测试主要适用于“水平安装的内饰材料”：如客舱地板覆盖物、座椅坐垫底部、货舱衬里、驾驶舱地板垫等。这些材料在飞机内呈水平状态，火灾时火焰沿表面横向蔓延的风险最大，需通过水平测试验证其燃烧速率与自熄能力。

例如，飞机客舱的地板覆盖物必须通过水平燃烧测试——若地板燃烧速率过快，火势会在1-2分钟内覆盖整个机舱地板，导致乘客无法撤离；而座椅靠背的侧壁板必须通过垂直燃烧测试——若火焰沿靠背向上蔓延至行李架，会引燃行李中的可燃物，扩大火灾规模。