民用飛機艙門傳感器設計分析

嚴立浩

摘 要：艙門傳感器目的是監視艙門關閉、上閂、上鎖、滑梯預位等狀態信息。當艙門處在關閉位置時，必須有措施防止艙門在未完全關閉和鎖定的情況下，將飛機增壓到不安全的水平。艙門告警系統完成了這些狀態信息的采集并及時反饋給機組人員。另外，艙門信號系統還集成了對飛行鎖、貨艙門供電等的控制功能。本文通過對作動器的工作模式，條款要求等進行分析，對相關設計進行研究。

關鍵詞：艙門；傳感器；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.096

0 引言

艙門傳感器目的是監視艙門關閉、上閂、上鎖、滑梯預位等狀態信息。當艙門處在關閉位置時，必須有措施防止艙門在未完全關閉和鎖定的情況下，將飛機增壓到不安全的水平。艙門告警系統完成了這些狀態信息的采集并及時反饋給機組人員。

由于門的告警系統是以高精度的接近傳感器為基礎，將艙門運動機構的物理位置信息，通過傳感器的電磁感應，轉化為電氣信號，達到顯示艙門鎖閂等系統狀態的目的。系統包括接近傳感器、感應標靶、艙門系統運動構件、指示標牌和支架等。接近傳感器的設計必須考慮到指示位置、安裝調節、接近方式、在危險點前及時發出報警信號、避免產生虛報警等方面因素。基于安全性考慮和各項適航條款，艙門告警系統的設計非常重要。

1 適航與設計要求

對于艙門告警系統，相關適航要求條款如下：

a）滿足25.783（e）（1）：艙門的關閉、鎖閂等位置應設計有接近傳感器，以監控艙門的狀態信息，并將信號顯示在操作人員可以直接觀察到的位置；

b）滿足25.783（e）（2）：對于艙門沒有關閉或鎖閂未完成的狀況下，設計的接近傳感器應及時反映出未完成信號，并顯示在操作人員可以直接觀察到的位置；

c）滿足25.783（e）（3）：對于初始運動非向內的門或未鎖閂可能有危險的門，如果門沒有完全關閉、鎖閂和鎖定則給駕駛員發出信號，該信號在駕駛艙內是直接可見的；

d）滿足25.783（e）（4）：艙門告警系統必須設計成，在起飛滑跑最初階段之前或者在起飛滑跑最初階段中，如果未完成關閉、上閂上鎖等狀態，必須要向駕駛艙發出聲學警告；

e）滿足25.783（f）：在最直接反映鎖閂等狀態的位置，艙門告警系統必須設計有直接的物理指示，并且在運行照明條件下或者通過手電筒或同等光源的手段，該措施必須是永久的和清晰可辨的。

2 傳感器選用

接近傳感器是飛機結構設計中常用的一種傳感器，大多用在需要檢測關閉狀態的口蓋，機械傳動機構中。他的作用是用來探測機構的運動狀態，反應給駕駛艙和機組操作人員。確保艙門在起飛前處于安全的狀態。

常用接近傳感器有兩種，圓柱形傳感器由于感應曲線較為容易控制，普遍應用于現代航空領域。方形傳感器用于感應距離較長，結構變形量較大的感應位置，比如艙門與機身之間的關閉傳感器安裝位置。

現代接近傳感器分為需要連接器和尾線夾連接的傳感器和直接出線式傳感器，需要連接器的傳感器優勢在于拆卸更換方便，維護性好。但需要的尾部安裝空間較大，在空間有限的情況下不適宜選用。直接出線式傳感器最大優勢在于尾部安裝空間需求小，利于結構機構布置。同時直接出線沒有信號干擾，可靠性好。在艙門內部空間狹小的區域，推薦選用直接出線式傳感器，尾部空間足夠時，推薦選用連接器式傳感器。

3 系統設計

傳感器的設計，需要考慮以下幾點：

a）安裝位置要盡量直接指示機構狀態；

b）傳感器和標靶要注意安裝的調節問題；

c）傳感器安裝的準確定位；

d）傳感器尾部的空間考慮；

e）接近方式的考慮；

f）指示功能的考慮；

g）傳感器標靶設計；

h）避免產生虛報警。

接近傳感器的設計最關鍵點是滿足感應曲線的情況下，發出正確的信號。如圖1所示為圓形傳感器的接近、遠離曲線，紅色區域為制造、裝配公差區域。

此外，物理指示需布置在在最直接反映鎖閂等狀態的位置。為防止電子信號系統的誤示和故障情況發生，艙門告警系統必須設計有直接的物理指示，并且物理指示要可靠、穩定。故采取將物理指示標牌與機構零件做成一體的方式，保證最直接、直觀顯示機構狀態。

在運行照明條件下或者通過手電筒或同等光源的手段，該措施必須是永久的和清晰可辨的。為方便觀察，物理指示一般采用涂漆的方式。

4 結論

本文描述了艙門傳感器的功能需求、工作原理，同時根據門體結構和周邊系統要求等給出了系統輸入條件，確保產品可以實現相關功能，滿足設計要求。

參考文獻：

[1]CCAR-25-R4，中國民用航空規章第25部一運輸類飛機適航標準[S].2009.endprint