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1、民用飞机座椅研究及展望0引言随着全球化进程的深入，竞争日益激烈，“空中飞”己经成为人类首选的交通方式。座椅是飞机整个结构当中极其重要的结构,不可缺少的一部分。它为舱内乘员提供工作、生活的保障和免受损伤的保护。根据波音、空客和中国权威机构预测,未来20年中国民航将新增1200架～1588架飞机,乘客座位数新增20万～24万座,平均每年将新增加1万～1.2万座乘客座椅。中国客机数量剧增,座椅成为巨大的商机市场。过去,中国民用飞机座椅被外国供应商所垄断。但自2006年,世界著名民用飞机制造商开始落户中国
2、,成立了湖北航宇埃威尔商用飞机座椅有限公司,中国研制的民用飞机座椅面向了全球。随着国际航空技术的进步,航空座椅市场也得到了迅速发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为关注的焦点。了解国内外航空座椅生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于国家和企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。1概述民机旅客座椅及其应急救生设备是飞行中保障乘员生命安全及旅行舒适的关键设备,也是民机项目中最主要的机载设备之一。根据服务标准,客舱分成头等舱、公务舱和经济舱。客舱的等级不同,主要体现在座椅的设
3、计和座位的安排上。经济舱的座椅尺寸小,而且座椅之间的距离也小。客舱等级升高,座椅本身的尺寸和座椅之间的间距也越来越大。在交通运输系统中,航空运输的特殊性表现在高速与技术密集,以及超常规性,因此就需要超常的技术支撑。国外及我国航空工业系统与民用航空系统都制订了《航空器座椅和卧铺技术标准规定》、《航空器座椅和卧铺最低性能要求》、《运输类飞机座椅约束系统与乘员保护的动态评估》等规章,在设计航空座椅时,必须遵循这些规章制度,以达到座椅的适航性要求。航空座椅的适航标准涉及两个方面技术标准规定和飞机适航标准的
4、有关规章条款。即TSO-C39B（航空座椅和卧铺）和§25.785（座椅、卧铺、安全带和肩带）§25.561（应急着陆情况）等条款。对于新一代的飞机,还必须满足§25.562应急着陆动力情况的要求,以及与之相关的TSO-C127（旋翼航空器和运输类飞机座椅系统）。§25.785(a)要求每张座椅(包括机组人员座椅以及旅客座椅)、卧铺、安全带、肩带，以及与之相邻的飞机零件应设计成经受中规定的惯性力的乘员在应急着陆时将不会遭到严重的损伤。§25.561(b)中的惯性力被规定作为乘员的极限力，并把其作为
5、静态施加的载荷来处理。FAA54-64修正案和CCAR-25修正案25-1提高了§25.561中规定的向上、向下和侧向的静载荷系数，并增加了向后方向的要求。同时增加了§25.562应急着陆动力要求。1.1安全性要求在应急状态下，能否有效地保护乘员免受损伤，如何减少事故伤亡率，是目前各国专家以及工程技术人员致力解决的重要课题。经过对民用航空事故进行长期调查分析，客机起飞和着陆的事故发生率分别为25.1%和45.3%，占总事故发生率的70.4%，而死伤人数中60%是因坠机后旅客座椅损坏导致旅客受碰撞造
6、成的。这说明两个问题:一是航空座椅是飞机安全性保证的重要组成部件之一；二是研究飞机起飞和着陆时座椅的安全保障作用非常重要。航空座椅安全性技术包含安全带设计、吸能技术、阻燃技术、强度试验技术、现代制造工艺等关键技术。1.1.1安全带的设计安全带连接到座椅上，可以调节长度，用卡扣把乘客“捆绑”在座椅上。不仅可以防止飞机加速度改变时引起的人体位移的改变，还可以减少飞机在起飞、着陆和急转弯时产生的冲击力对人体的伤害。安全带性能要求概述如下:(1)安全带组件的额定强度:装在单座座椅上使用的安全带组件，包括织
7、带、释放装置、其他零部件，按规定试验要求拉紧后，在安全带轴向上至少能承受6672牛的载荷如果是双联座座椅上使用的安全带组件，则额定强度应至少为13344牛。安全带组件的额定强度，都相应地标在每副安全带组件的每半边带子上。(2)安全带释放装置:安全带组件是可调的，并有一个易于操作的快速释放装置。在安全带织带承受了至少等于规定的拉伸载荷以后，安全带使用者能够比较容易地打开这个释放装置。(3)织带的特性及其他:安全带织带规定的标准宽度51毫米，考虑到纺织、染色、防毒、阻燃及磨损处理等所有必须的生产过程，
8、织带宽度可掌握在(49士2)毫米。连接织带的金属件上的槽或孔不小于51毫米。织带额定断裂强度至少比组件规定的强度高出50%，其阻燃性能符合规定的要求，以防止在使用期间由于气候、腐蚀、锐角的磨损及其他原因引起的强度降低或损失。在安全带的设计中，安全带扣的作用是最关键的，设计不合理，会出现锁定状态可能被迫解除和舌板可能从安全带扣主体上松脱的问题。有两种方法来解决这个问题，第一种方法是增加用于持续将锁扣压向锁定状态的弹簧的弹簧力，不过这样会增加解除锁定状态的释放力。第二种方法是设计一种安
