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      略論飛機座艙的設計方法

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      略論飛機座艙的設計方法

      1.高原運行需關注的適航規章要求

      CCAR25.841:增壓座艙和隔框在正常操作情況下的最大使用高度必須滿足艙內壓力高度不超過8000f(t2438m)。CCAR25.841:如果申請在25000ft(7600m)以上運行的合格審定,則飛機必須設計為在增壓系統任何可能的失效情況發生后乘員不會經受到座艙壓力高度超出15000ft(4500m)。CCAR25.841(b)(6):駕駛員和飛行工程師工作位置處的警告指示器,當超過壓差的安全值或預先設定值時,以及超過座艙壓力高度限制值時能發出指示。座艙壓差指示器上相應的警告標記,要滿足對壓差限制的報警要求:音響或目視信號(座艙高度指示裝置除外)要滿足對座艙壓力高度限制的要求,當座艙壓力高度超過10000ft時向飛行機組發出警告。

      2.適航規章

      座艙壓力高度15000ft(4500m)是人能承受的外部壓力的極限,超出該極限(一定時間內),人會因氣壓過低,嚴重缺氧導致呼吸困難,直至有生命危險。所以當座艙壓力高度極限超過安全值或超出預先設定的壓差和座艙壓力高度極限時,要為機組提供警告指示。提示機組采取相應措施,避免產生傷害。背景座艙壓力高度的限制是由人的生理要求決定的,座艙壓力高度8000ft(2438m)是使人比較舒適的壓力環境。

      3.高原機場自身情況與適航規章的沖突

      按規章規定,座艙壓力高度極限的警告設置為10000ft。在正常運行期間,當座艙壓力高度超過10000ft(3048m)的時候,飛機使用座艙高度傳感器和顯示及機組警告軟件就會產生一個警告級別的EICAS信息“座艙高度”以及一個音響警告。提醒飛行員座艙高度超出限制,需采取進一步的操作但在高高原機場(海拔高度在8000f(t2438m)及以上),當飛機在海拔高度均已超出10000f(t3048m)的機場在起飛或著陸期間,座艙壓力高度等于機場高度,此時座艙壓力高度會觸發機上告警系統出現“座艙高度”的“誤”警告。此類告警的出現會擾亂高高原機組,并有可能產生錯誤操作。所以合理的處理飛機在高高原機場運行(起飛、降落)時的適應性首當其沖。

      4.座艙壓力調節系統

      為實現系統對座艙的高度限制功能,當座艙高度達到或超過14350ft時將自動關閉排氣活門,在考慮公差的情況下,保證降落階段不會超過15000ft。在自動控制系統失效后,可轉入手動控制模式,飛行員可通過控制面板上的手動旋鈕控制排氣活門,滿足座艙增壓需要。飛機在起飛階段時座艙壓力調節系統已處于高高原模式(起飛機場高度高于2438m(8000ft))座艙告警高度為起飛機場海拔高度+1000ft,并限制在10000ft到14500ft之間,以滿足當座艙壓力高度等于機場高度時產生不必要的告警,同時在CAS信息出現“高原模式”告知飛行員目前系統狀態及座艙壓力告警值的提高。起飛過程中當飛機高度低于起飛高度減去1524m(5000ft),座艙將維持預定的預增壓高度。當飛機起飛10min或者飛機高度高于5000ft時,飛機由起飛進入爬升狀態,此時座艙高度降低至8000ft或者更低,巡航階段將保持在這一高度,同時告警高度將重新調整到10000ft。同時CAS信息“高原模式”將被取消。上述階段座艙壓調均由自動控制程序完成,無需飛行員進行任何操作。在降落階段將繼續維持此告警直至平原降落。在自動控制系統失效后,可轉入手動控制模式,飛行員可通過控制面板上的手動旋鈕控制排氣活門,滿足座艙增壓需要。飛機在高高原起飛高高原降落整個飛行過程運行時,壓調系統將在飛機的起飛、爬升、下降、降落四個階段采用高原模式控制,對飛機的座艙高度告警值進行重設。起飛時告警值的高度將設定為起飛機場海拔高度+1000ft,降落時告警值的高度將設定為降落機場海拔高度+1000ft,且限制在10000ft到14500ft之間。在巡航階段,座艙高度將保持在8000ft以下,告警值將重新設定為10000ft,以滿足適航的要求。當自動控制程序失效后,飛行員可通過手動控制控制飛機座艙高度以滿足需求。

      作者:曹丹燕單位:上海飛機設計研究院

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