浅谈民用飞机驾驶员座椅的设计

浅谈民用飞机驾驶员座椅的设计

陈琛宁

关键词：民用飞机；驾驶员座椅；座椅设计

引言：驾驶员是影响安全飞行的关键因素，驾驶员座椅的便捷操作性和安全性，将直接影响到驾驶员视界和操作，从而影响到安全飞行，威胁到乘客安全。因此加强民用飞机驾驶员座椅的设计，能够有效提高驾驶员在操作飞机过程中的方便性，提高驾驶员工作过程中的舒适度。

一、民用飞机驾驶员座椅的适航性设计

对于座椅适航性设计是最基础的设计，适航最主要体现具有较高强度，能够有效阻燃，也需要便于安装。

（一）强度设计

民用飞机驾驶员座椅具有良好的强度，主要是指座椅在主结构上具有的静强度和动强度。座椅在设计上需要满足飞机着陆、飞机飞行和荷载中最大承载上的要求，需要能够满足极限需求。在设计过程需要积极进行座椅的水平冲击试验和垂直冲击试验，还需要进行动态的冲击试验和静态的冲击试验，验证座椅及时处于极限荷载的情况下，也能够保障不发生变形，同时座椅的相关系数需要满足国家标准。

（二）阻燃设计

在驾驶座椅的设计中，不能使用具有高可燃性的部件，在座椅的材料中，需要根据相关要求，进行必要的垂直燃烧实验，也就是材料经过燃烧能够自行熄灭，同时烧焦程度不能超过20厘米，移开火源之后燃烧的时间要小于15秒，在燃烧过程中滴落物燃烧时间不能超过5秒。

（三）装机设计

在安装驾驶座椅之前，需要根据国家要求，得到相适应的地区许可证。由于不同的民用飞机有不一样的荷载状态，驾驶环境也不一样，驾驶座椅除了满足国家要求之外，还需要满足飞机安装的要求。在飞机安装的要求中，需要进行动态试验验证驾驶员的损伤。在进行驾驶员头部损伤试验时，需要考虑座椅的结构和安全设备能够保护驾驶员的头部伤害判据小于1000。此外还需要对座椅进行极限载荷的考量，需要保障座椅的极限荷载系数能够大于标准的系数，驾驶员座椅在调节时需要能够保障驾驶员眼部能够对准飞机的眼位，需要根据驾驶舱的实际布置安装驾驶座椅，让驾驶员能够更加方便的进出座椅[1]。

二、民用飞机驾驶员座椅的维护性设计

民用飞机驾驶座位的可维护性设计同样十分重要，驾驶座椅需要能够拥有较长的使用寿命，需要能够保障座椅能够维持在正常使用的条件下，降低出现故障的概率。根据调查显示目前驾驶座椅的平均故障事件为1.5万小时到2万小时区间之内，通过进行合理的设计，延长座椅的使用年限。对于座椅的调节设计中使用的是冗余的设计，延长驾驶座椅的使用年限，也要增加备用的方案。同时还需要保障驾驶座椅具有较短的维修时间和比较低的成本，也需要方便于维修管理。例如对于驾驶座椅的维护需要方便简洁，不能存在不便清洁的死角。对于驾驶座椅的设计需要方便安装和拆卸，需要让座椅能够在不具备工具的情况下就能很容易的安装和拆卸，特别是在座椅上的座垫、靠背垫、安全系统等，都需要能够不使用任何的工具就能轻松拆除。

三、民用飞机驾驶员座椅的舒适性设计

对驾驶座椅的设计还需要考量座椅舒适性的设计，需要能够保障驾驶员在坐姿上的舒适性，方便驾驶员操作飞机设备。

（一）坐姿舒适性设计

依据人体工程学要求，对驾驶座位进行坐姿舒适性的设计。首先需要在座椅垫上充分考量驾驶员体压得到合理分布；其次在座椅靠背的设计上，需要和人体背部的曲线相吻合，满足不同身高和体重的驾驶员乘坐的需求，由于不同体型的人体背部曲线的不同，椅背需要能够进行上下、前后的调节。为了让驾驶员在飞机的非操纵状态下得到休息，需要进行后倾角度的设计，在椅背的初始状态中能够和垂线形成12。的夹角，椅背的最大后倾角应该为竖直位置上的向后20。。为了能够让驾驶员在操作状态中保持肌肉放松状态，保障驾驶员的血液正常循环，需要保障驾驶能够处于舒适的坐姿，大腿能够实现平放，双脚能够着地，需要设计椅盆前部设置的腿靠能够进行调节。为了驾驶员在操作状态下，手臂能够得到休息，椅背扶手需要设计成合适的角度。为了能够让驾驶员的头颈部分得到放松，减轻疲劳，座椅的头靠设计需要能够旋转调节。

在座椅垫等材料的选择上，需要选择适合人体排汗的材料，还需要结合振动环境和散热性，综合选择座椅垫、头靠等材料。对于座椅的约束安全系统设计，需要能够保障驾驶员在正常驾驶的时候，能够活动自如，不能影响到操作飞机设备。如果飞机遇到紧急情况，在肩带上能够体会到15g载荷，座椅的惯性卷筒能够及时锁住肩带，避免伤害到驾驶员[2]。

（二）操作便捷性设计

在进行座椅的设计时，需要充分考量驾驶员操作的舒适性，需要能够保障驾驶员能够处于舒适状态中。首先设计座椅能够轻松自如的前后、左右调节，座椅的扶手能够收起到椅背后面。为了方便驾驶员能够更加快捷的操作，能够更加便捷的操作设备，例如将座椅设计成上下调节范围处于18厘米以上，前后的调节范围需要超过15厘米。调节座椅的手柄都应该处于驾驶员容易达到的地方，操作动作需要尽量简单。在座椅设计中，不能有锋利边缘的物体，避免损害到安全带或者驾驶员的服装，操作座椅调节部分不能被遮挡，在驾驶员操作过程中，不会有锋利边缘的物体，伤害到驾驶员的衣服或者身体。

结论：综上所述，本文首先研究了民用飞机驾驶员座椅的适航性设计，需要加强强度设计、阻燃设计、装机设计，后研究了民用飞机驾驶员座椅的维护性设计，需要保障座椅便于维修，最后民用飞机驾驶员座椅的舒适性设计，主要加强坐姿舒适性设计和操作便捷性设计。

参考文献：

[1]易朋飞,何才富.民用飞机前向乘坐乘员颈部损伤验证方法研究[J].民航学报,2018(02):18-21.

[2]张梦旖.基于RE/RP集成技术的飞机驾驶员座椅靠背研究与开发[D].西京学院,2016.