民用飛機貨艙地板設計研究

印春偉

【摘 要】貨艙是飛機上裝載貨物的主要艙體。貨艙地板結構是構成貨艙的主要部件，它和貨艙門、貨艙內飾共同構成了貨艙包絡面。本文以某型飛機貨艙地板為例，介紹民用飛機貨艙地板設計過程中的關鍵因素。

【關鍵詞】貨艙;地板;防腐蝕;防火

中圖分類號： V223.2 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）03-0207-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.086

Structure Design of Cargo Floor in Commercial Aircraft

YIN Chun-wei

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

【Abstract】Cargo compartment is the space in aircraft that carries cargo. Cargo compartment floor is the main part of cargo compartment， which makes up the cargo envelope together with cargo door and cargo interior. This thesis introduces the key factors of cargo compartment floor design in commercial aircraft with a case study.

【Key words】Cargo Compartment; Floor; Corrosion Protection; Fire Protection

1 貨艙地板的功用

在現代民用機型中，貨艙按貨物裝載形式可分為兩種構型：集裝箱貨艙和散裝貨艙。相應的貨艙地板就必須滿足這兩種貨物裝載要求。對于集裝箱貨艙，貨艙地板的主要功用是隔離貨物與貨艙底部結構、提供維護人員踩踏;對于散裝貨艙，除了上述兩點之外，貨艙地板還承受貨物載荷，并將載荷傳遞至機身結構。

2 貨艙地板設計目標

貨艙地板結構設計目標是：應能在保證裝載貨物功能前提下，滿足強度、剛度等各項要求，滿足防腐蝕要求，保持高壽命和高可靠性，易于拆裝維護，力求使結構重量最輕。

3 貨艙地板設計要求

貨艙地板在全壽命使用中必須滿足以下要求：

a）強度、剛度要求：貨艙地板結構必須滿足靜強度、動強度、剛度等要求;

b）維修性要求：貨艙地板要易于拆裝維護，應具備單面拆裝功能，還需具備完全互換性;

c）防腐蝕要求：貨艙地板應具備防腐蝕能力，確保地板以下結構與設備免受艙內液體侵蝕。

d）防火設計要求：構成貨艙地板的所有材料必須滿足25.855（d）[1]條的阻燃要求。

4 某型飛機貨艙地板設計

4.1 貨艙方案選擇

設計初期通過對國內多家航空公司的調研發現，客戶對貨艙構型的需求主要為散貨艙構型。而考慮到今后的發展趨勢，有很大一部分客戶希望貨艙構型可以方便地在散貨艙和集裝箱式貨艙之間切換。因此某型飛機貨艙基本構型設計為散貨艙構型，按CCAR25部第25.857條規定為C級貨艙，其截面可裝載LD3-45型集裝箱，方便后續按需改裝。

4.2 地板面板選材

常用的復材地板蜂窩芯材有鋁蜂窩、玻璃布蜂窩、芳綸紙蜂窩。性能比較見表1：

地板選用的復合材料夾層結構用芯材不僅要有足夠的強度和剛度，較好的工藝性、較輕的重量，還要考慮芯材與復合材料面板間的相互匹配，包括與面板間的膠接性、熱應力等。某型飛機貨艙地板面板選用芳綸紙蜂窩芯材，從表1可看出，性能參數較其他材料均具備較高水平，可滿足貨艙地板相關要求。

4.3 地板面板維修性

地板面板在航線維護期間，需要用備件方便、及時地進行更換，而不需要額外的機械加工，故在地板面板生產要求上提出更高的要求。地板面板還需具有單面拆卸裝配要求。貨艙地板采用固定在橫梁和縱向件上的彈簧夾螺母與螺釘配合的方式實現面板單面拆裝。另一個滿足的易于維護的設計是地板的尺寸大小足以讓一個人就可以搬走。貨艙面板的螺釘孔內安裝了鑲嵌件，選用帶灌封孔的雙平頭貫穿型插入件，鑲嵌件與面板開孔之間使用灌封劑膠接，如圖1所示。

4.4 防腐蝕密封

受到貨物的影響，貨艙地板上很容易出現各種液體的浸染。為防止地板以下結構件受到這些液體的腐蝕損傷，地板防腐蝕密封顯得尤為重要。下列為貨艙地板典型密封措施：

a）地板面板對縫防腐密封

地板面板對縫存在2-3mm的設計間隙。間隙使用尼龍繩與低密度通用密封化合物配合密封，維護拆卸時只需將尼龍繩一端拉起就可輕易將整條縫隙中的密封劑去除。

b）地板面板與骨架結構貼面防腐密封

地板面板與骨架結構之間采用膨化聚四氟乙烯密封帶進行防腐密封，如圖2。此密封帶不僅具有防腐蝕密封效果，還有可壓縮性，在一定程度上起到了地板減震的作用。安裝地板面板的釘，采用濕鉚接或加密封墊圈，防止貨艙液體與骨架結構接觸產生腐蝕。

4.5 貨艙地板防火試驗

根據25.855（d）條，構成貨艙的所有材料必須是阻燃的。貨艙地板需進行12s垂直燃燒試驗和45°30s燃燒試驗，試驗程序按照CCAR25部附錄F第I部分（a）（1）（ii）的規定進行，試驗指標包括移除火源以后的平均焰燃時間、陰然時間、燒焦長度等。經驗證，某型飛機貨艙地板面板各方面指標皆滿足要求。

5 總結

本文通過對某型飛機貨艙地板的簡介，闡明了貨艙地板設計中的關鍵因素。合理的貨艙地板設計，可以有效減少飛機底部結構的腐蝕問題，并在貨艙存在火災隱患時保證安全性。

【參考文獻】

[1]CCAR-25-R4.運輸類飛機適航標準[S].