摘 要:隨著科技的不斷發展,人們生活水平的不斷提升,使得人們的出行方式也發生了極大的改變,由以往的主要靠陸路交通,到現在普遍使用航空運輸。但是在飛機內部的各部件對飛機飛行的安全性均會造成一定的影響,世界各國對于飛機內的各部件僅進行了適航研究,并對其進行了一定的規范。文章就旅客座椅在民用客機中的適航性進行取證分析,以期對今后的有關人員有所幫助和借鑒。
關鍵詞:民用飛機;旅客座椅;客艙安全;適航取證
前言
旅客座椅在民用飛機中是必不可少的一個設備,不但具備有最基礎的乘坐功能,而且對乘客安全以及飛機質量均有著直接影響,從而對飛機適航性產生了一定的影響,特別是飛機客艙安全性。由于我國在航空制造上起步較晚,致使很多人對座椅的認識仍然處在僅需提供乘坐能力的時期,甚至有人認為座椅已經是不再需要改進的成品。從而使旅客座椅對于客艙安全以及旅客安全的重要性加以忽視,從而使乘客的生命安全以及航空公司的經濟財產受到很大的威脅。因此,對旅客座椅進行適航取證有著極為重要的現實意義。
1 概述
旅客座椅不僅是飛機的必不可少的組成設備,同時也直接影響著客艙的安全。以前,世界各國對旅客座椅各個結構的所具有的極限載荷有著如下的要求,向前9.0g、側向3.0g、向上2.0g以及向下6.0g[1]。經過對載荷、重量和成本等各項要求的綜合考慮后,當時的旅客座椅通常采取硬結構的設計思路。也就是說,旅客座椅受到極限載荷過程中,旅客座椅所構成的主結構幾乎不存在永久變形,依然保持原有的形狀。上述的極限載荷中,最危險的受載荷方向為向前與側向。僅僅對靜強度的要求滿足的座椅在業內被稱為9g座椅或者是靜態座椅。
為了在墜機時提升乘客的生存率,美國聯邦航空局不斷的推出和實行了一系列的民用客機中旅客座椅的更高要求。旅客座椅如果滿足動強度要求,在業內被稱為16g座椅或者是動態座椅。美國聯邦航空局的要求僅僅是將旅客座椅在強度上的要求進行了提高,從以往的9g靜強度提高至16g動強度。而對座椅導軌方面的要求并沒有進行提高。這也就說明座椅一定要擁有吸收能量的能力,同時對座椅傳遞至導軌的能量有所降低,從而防止對導軌造成破壞。
2 旅客座椅的組成
旅客座椅通常由扶手、椅腿組件、椅背、椅盆、行李檔桿、安全帶以及液壓鎖等部分組成。最近幾年以來,國外展開了對旅客座椅利用碳纖維對其加以減重,現已較為成熟的便是對椅背結構以及椅盆利用碳纖維制造。這樣可以使單個座椅質量較原有的旅客座椅要減少1~2千克,可以看出,減重效果十分的顯著。有關的座椅已經獲得TSOA,同時也已經進行安裝使用,然而其存在著一定的缺點,便是碳纖維部件在維護成本上較傳統部件要高出許多[2]。
3 旅客座椅在適航批準上的方式
TSO項目在適航批準時有兩種不同的方式。一種是與航空器審定共同進行批準,也就是隨機批準。另一種是獲得TSOA后,再根據航空器型號獲取裝機批準。
隨機批準是經過航空器制造方、航空器使用方或者航空器所方加以主導,在對航空器型號進行申請合格證時,把TSO設備和航空器共同提出申請,從而最終一同獲得批準。該批準方法包括設計批準、生產批準與裝機批準。但是該方式進行批準的座椅只能用于一同批準的航空器中,擁有極大的局限性[3]。
獲得TSOA對于TSO設備來說具有的最大好處便是說明座椅已經滿足要求中的最低標準,使市場對于產品、制造能力以及質量管理在很大程度上提高了對其的信任度。同時設備制造方能夠根據TSOA進行座椅設備的銷售。但是該方式存在的缺點便是要在裝機前要再次獲得裝機批準。
4 旅客座椅具有的適航要求與驗證思路
關于座椅方面的適航要求主要表現在對動強度、靜強度、載荷、變形以及阻燃等的要求。TSO便是最低標準,基本含有了CCAR25中的大部分適航要求。而沒有包括的主要是座椅變形、機體和其連接強度等的要求。在展開TSO驗證過程中,對裝機要求進行充分考慮是極為必要的,從而可以使之后的裝機驗證大大降低成本。為了使維修和可靠性得到提升,航空企業或其相關企業一般會制定企業內部裝機要求。主要表現如下幾方面,次結構強度、使用壽命以及特殊工具等。
4.1 動強度要求
CCAR25中部分條款制定了座椅動強度方面的要求,主要涉及如下五項實驗。16g向前、14g向下的動態沖擊實驗以及最小、最大排距和排間的HIC實驗還有頭排座椅的HIC實驗。這里面的頭排座椅的HIC實驗完全可以利用加大頭排距來加以規避,根據AC25的要求,在經濟艙距離為42in以及公務艙是45in時,不再需要進行該實驗[4]。由于部分機型存在應急出口問題,因此存在后排乘客發生碰撞的可能,此時需要進行相應的HIC實驗的增加。
4.2 靜強度要求
CCAR25中部分條款制定了座椅靜強度方面的要求,主要涉及如下五項實驗,向前、向后、向上、向下、側向五個方面分別進行加載靜力實驗。靜力實驗在選取載荷系數時是非常關鍵的,不但要對TSO與CCAR25中條款等的要求加以考慮,還應該對目標機型飛行以及地面載荷包線加以考慮[5]。為了使座椅所能適用的機型更加廣泛,因此在TSO驗證時要對各機型的飛行以及地面載荷包線進行充分考慮是非常必要的。
4.3 阻燃要求
旅客座椅應該滿足CCAR25中的部分條款要求。條款規定座椅所用材料必須符合本規定所指出的相關實驗準則或者其他合格的等效實驗。此外對座椅的椅墊一定要符合本規定所指定的相關要求或者其他等效要求,上述要求分別被稱為材料阻燃與整體阻燃。
4.4 變性要求
旅客座椅變形程度將直接影響到應急撤離。因此申請方要在進行旅客座椅強度試驗過程中,對各個方向的座椅變形程度進行測量,同時進行一定的比較,保證其最大變形可以滿足AC25中的要求,如果不滿足則將其看做會對應急撤離有所影響,該座椅不符合變形要求,不能安裝在目標飛機上。
5 結束語
綜上所述,隨著我國的民用飛機制造業的不斷發展,今后的在民用客機在旅客座椅的發展也有著極大的發展機遇,而旅客座椅在適航性上的重視程度也會不斷的得到提高。上文對民用飛機在旅客座椅有關的適航取證的認識以及相關經驗加以總結與闡述,對其中的相對關鍵的驗證思路以及適航要求進行重點分析。希望對我國在今后的民用飛機的發展有所幫組,同時座椅取證方式、要求和驗證思路可以對旅客座椅的生產企業有所借鑒。從而對我國今后的航空制造業有著更好發展有所推動,使我國的制造水平達到世界先進水,對我國民眾安全和企業財產有所保障。
參考文獻
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