一種民用飛機后儲藏室的構建及適航驗證思路

賈大偉 何永軍 / JIA Dawei HE Yongjun

(上海飛機設計研究院，上海 201210)

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一種民用飛機后儲藏室的構建及適航驗證思路

賈大偉 何永軍 / JIA Dawei HE Yongjun

(上海飛機設計研究院，上海 201210)

民用飛機的儲存設備是飛機運營時需要使用的一類設備，可用于儲存乘客、機組人員攜帶的物品及飛機型號設計中需要使用的設備。闡述了儲存設備(隔間)的適航要求，并以某型號民用飛機上的后儲藏室為例， 詳細地闡述了其構建思路及對相應適航條款的驗證思路。

民用飛機；儲存設備；后儲藏室；構建思路；適航驗證。

0 引言

駕駛艙和客艙中用于存儲貨物、行李、隨身攜帶物品和設備(救生設備)等的儲存設備(如頂部行李箱)或者隔間(如廚房、盥洗室、衣帽柜、狗窩、儲藏室)等，是民用飛機的一大類儲藏設施，其設計不僅需要滿足防火要求，還要滿足一定的結構強度要求。儲藏設施設計要求在最大容許裝載重量下，能夠承受規定的飛行、地面、應急著陸、濫用載荷等四種載荷狀況，并且在最嚴酷的載荷作用下也能固定在飛機結構上；同時還要避免內部儲存的物品飛出，意外傷人或者堵塞應急通道，從而影響乘員的應急撤離。儲存設備的設計是適墜性[1-2]設計的重要組成部分，也是客艙安全關注的重點內容。

1 常見儲存設施(隔間)的基本結構

常見的儲存設施(如頂部行李箱)或者隔間(如廚房、衣帽柜、儲藏室等)基本的結構構成為：若干壁板圍成的獨立封閉空間結構(如行李箱)或若干外圍壁板及內部板圍成的多個相對獨立的空間結構(如衣帽柜)。常見的儲存設施(隔間)結構構成如圖1所示。

圖1 常見儲存設備基本結構示意圖

2 儲存設施(隔間)的相關適航要求

中國民用航空規章第25部[3]-運輸類飛機適航標準(CCAR25)對儲存設備有如下要求：

25.301 載荷(a)；

25.303 安全系數；

25.305 強度和變形(a)、(b)；

25.307 結構符合性的證明(a)；

25.561 應急著陸情況總則(b3)、(c)；

25.625 接頭系數(a1、a2、a3)；

25.787 儲存艙(a)、(b)；

25.789 客艙和機組艙以及廚房中物件的固定(a)；

25.853 座艙內部設施(a)、(d)；

25.1541 標記和標牌總則(a)、(b)；

25.1561 安全設備(c)。

3 后儲藏室的構建思路

儲存設施(隔間)是為儲存物品而設計的，因此其設計必須要考慮：(1)其在飛機上的安裝位置；(2)其內部所要儲存的物品。

下面以某型號民用飛機為例，具體闡述其上某儲存隔間的構建思路及適航驗證思路。

3.1 后儲藏室在飛機上的安裝位置

在某型號民用飛機上，后盥洗室與結構框之間有一塊空間未被利用，如圖2所示。為了充分利用空間，可將此空間設計成儲存隔間，用于儲存物品，此儲存隔間稱為后儲藏室。

圖2 某型民用飛機上的可利用空間

3.2 后儲藏室的結構布局及構建思路

后儲藏室位于后盥洗室與結構框之間，其周圍還有一些其它的結構及設備。后儲藏室設計為框板結構，利用已有的結構面及其它設備壁面，再搭建自身框架和壁板，共同圍成封閉儲物空間。

相對于一般只有自身壁板的封閉存儲設備，后儲藏室除了有自身的壁板外，還利用了已有的其它結構壁板，它們共同形成封閉的儲存空間。

3.3 后儲藏室中的物品存放

后儲藏室為獨立空間結構，且僅有一個獨立空間，后儲藏室的地板(飛機結構地板)、后盥洗室壁板、自身壁板在本例中都應當認為是這一獨立空間的組成部分，用以固定、儲存物品。

圖3 后儲藏室存放物品示意圖

具體物品存儲如下：(1)一套救生筏組件；(2)兩個氧氣瓶；(3)乘務員衣帽等小物品。

救生筏組件固定在后儲藏室的地板上；兩個氧氣瓶安裝在后盥洗室壁板上；兩個衣帽鉤安裝在后儲藏室后壁板上，每個衣帽鉤通過螺釘固定在壁板上，乘務員衣帽等小物品可掛于此處。后儲藏室中物品存放示意如圖3所示。

4 后儲藏室對適航條款的滿足

4.1 后儲藏室的載荷要求

CCAR25部對后儲藏室的設計要求包括：CCAR25.301(a)載荷、CCAR25.303安全系數、CCAR25.305強度和變形、CCAR25.307結構符合性的證明、CCAR25.611可達性措施、CCAR25.625接頭系數等通用性要求。

此外，除CCAR25.561應急著陸情況總則(b)的要求，在應急著陸情況下，飛機上的結構(包括其接頭)應能承受各個方向上的極限慣性載荷。

后儲藏室除需承受應急著陸時的極限載荷外，還應承受具體飛機上相應部位的動載荷及靜載荷。因而實際設計載荷應綜合考慮動載荷、靜載荷及應急著陸載荷，應取這三種載荷包線內的最大值作為設計載荷。

后儲藏室里存放的救生筏、氧氣瓶質量較大，它們產生的慣性載荷較大，相應的后盥洗室壁板、結構地板(此例中這些壁板應認為是后盥洗室壁板的一部分，下同)在設計時要考慮這些慣性力；乘務員衣帽等小物品懸掛于后儲藏室后壁板上，但其質量很小，在極限慣性載荷下產生的作用力也很小。因此后儲藏室結構(包括接頭)的設計比較容易滿足以上通用性要求及應急著陸時的載荷要求。

4.2 后儲藏室中存放物品的固定要求

CCAR25.787 (a)和CCAR 25.789 (a)是對存放在后儲藏室內部物品的固定要求。救生筏安裝在地板上、氧氣瓶安裝在后盥洗室壁板上，它們的安裝支架應能滿足相關強度條款要求；且它們的固定結構、綁帶在最大設計載荷下發生變形時也不能讓固定物品撞擊到后儲藏室的其它壁板。

4.3 后儲藏室的材料要求

后儲藏室框架采用金屬材料，而壁板應采用質輕的復合材料。此復合材料由于使用在客艙內部，應滿足CCAR25.853(a)、(d)條款的要求。

25.853(a)條款是關于材料阻燃試驗的。對于壁板的制造材料，應對其按CCAR25部附錄F第I部分《表明符合25.853 條或25.855 條的試驗準則和程序》進行60s垂直燃燒試驗。

25.853(d)條款是關于材料熱釋放率試驗及煙密度試驗的。對于壁板的制造材料，應對其按CCAR25部附錄F第IV部分《測定熱輻射下客艙材料熱釋放速率的試驗方法》進行熱釋放率試驗；同時對產生的煙霧按CCAR 25部附錄F第V部分《測定艙內材料發煙特性的試驗方法》進行煙密度試驗。

此外，根據一些民用飛機的設計要求，應對材料進行煙霧毒性試驗。煙霧毒性試驗也有一些試驗標準，如HB7066《民機機艙內部非金屬材料燃燒產生毒性氣體的測定方法》。

根據這些要求，后儲藏室材料可以選擇滿足上述要求的輕質復合材料。

4.4 后儲藏室門鎖閂的耐久性要求

CCAR25.787儲存艙(b)中：如果用于客艙和機組艙中儲存艙的上述措施是帶鎖閂的門，其設計必須考慮到服役中預期的磨損和性能下降。

后儲藏室中存放有救生筏、氧氣瓶和機組人員的衣物等小物品，因此后儲藏室門需要經常打開，此門通過鎖閂關閉。門上的鎖閂根據適航條款的要求需要考慮服役中預期的磨損和性能下降。因此，門鎖閂的使用壽命可等同于同一飛機上行李箱門鎖閂或盥洗室門鎖閂的使用壽命。考慮到門鎖閂的磨損及可靠性，需采用雙鎖設計。

4.5 后儲藏室上相關的標記標牌

CCAR25.787儲存艙(a)、25.1541標記和標牌總則(a)、(b)和25.1561安全設備(c)規定了儲存設備上需要張貼一些標記標牌，本例的后儲藏室上張貼的標記標牌有：(1)“機組專用”，因該儲藏室高度達到標準人體尺寸，因此為了避免有人誤入后儲藏室，用此標牌表明只供機組人員使用；(2)“地板限重×kg”，此標牌張貼于后儲藏室門上，限定安裝于地板上的救生筏等物品重量；(3)“掛鉤限重”，此標牌張貼于后儲藏室掛鉤旁的壁板上，限制鉤掛上物品的重量；(4)“救生筏存放”，此標牌張貼于后儲藏室門上，標示應急設備救生筏的存放位置。

5 后儲藏室適航驗證規劃

后儲藏室的設計應滿足第4節提到的強度、材料、功能、標記標牌等方面的要求。針對這些要求，具體的適航驗證規劃見表1。

表1 后儲藏室相關適航條款符合性的驗證方法

備注：

MC1、MC2、MC4、MC7指適航條款的驗證方法；MC1-設計說明；MC2-分析和計算；MC4-試驗室試驗；MC7-機上檢查。

5 結論

本文以某具體的民用飛機型號上的后儲藏室為例，結合民航相關法律法規的要求，詳細地闡述了后儲藏室構建的要求及思路，闡述了后儲藏室的適墜性設計要求及適航驗證思路。后儲藏室雖為某具體型號飛機上存儲空間構建的特例，但其構建過程中考慮到的適墜性設計驗證思路可為其它民用飛機型號上儲存設備(隔間)的設計及適航驗證提供一定的參考。

[1] 張維方.民用飛機艙內裝飾與設備的適墜性研究[J].民用飛機設計與研究，2009，1：5-9.

[2] 孫俠生.民用飛機結構適墜性評估技術現狀與發展趨勢[J].結構強度研究,2006,3: 1-7.

[3] 中國民用飛機航空局.CCAR-25-R3中國民用航空規章第25部：運輸類飛機適航標準[S].北京：中國民用航空局，2011.

Design and Airworthiness Validation of Back Storage in Some Civil Aircraft

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai 201210，China)

Storage equipments for civil aircraft are one kind of equipments which are used when aircraft operates. They are used to store up goods which are taken by passengers and crew, and equipments which are required in aircraft design. This paper interprets the airworthiness requirements of storage equipments (space). Taking back Storage as an example of some civil aircraft, the design idea and airworthiness validation of the back Storage are presented in details.

civil aircraft; storage equipments; back storage; design idea; airworthiness validation

10.19416/j.cnki.1674-9804.2016.03.018

V223+.2

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