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科普!飞机座椅不简单!解密飞机座椅的奥秘

时间:2019-01-21 16:29来源:飞机维修砖家 作者:中国航空


普通旅客对于起落架、机翼和发动机等部件是无法直接感知的,但是对于座椅却有实实在在的亲身体验。旅客对某架飞机印象的好坏,很大程度上取决于对飞机客舱及其设施的感觉。如果旅客对座椅不满意,就很有可能影响其对整架飞机的印象。因此,飞机制造商和航空公司在飞机座椅上下了很大功夫。


良好的防护功能

作为飞机客舱的重要部件之一,座椅既要舒适,又要具备一定的保护功能,两者缺一不可。

大家都知道,飞机在急速减速和降落时,由于飞行加速度发生变化,乘客身体会受到极大的冲击力。冲击力如果超过人体承受极限,就会对人体造成伤害。此时,如果能将人体所受到的冲击力转移到其他物体上,那么就既能保护乘客,又不影响飞行。于是,工程师设计出吸能式座椅,来充分保护乘客的安全。在吸能式座椅的椅腿结构中,有一个能拉伸的吸能器。当吸能器被拉伸时,可以吸收由座椅传向地板的部分过载,保护座椅上的乘客。



一项研究显示,客机起飞和着陆期间出现的事故占总事故发生率的70.4%,而死伤人数中的60%是因坠机后座椅损坏导致旅客受碰撞造成的,这就对飞机座椅在出现意外情况时保持完好的性能提出了非常高的要求。

1981年,美国联邦航空局(FAA)专门成立了一个飞机座椅动能测试机构,进行了大量的座椅过载实验。根据实验结果,FAA要求飞机上必须安装动载为16g(g是指重力加速度)的座椅。到2009年9月,世界上所有的民航客机才全部装上了16g座椅。

严格的动载试验

和其他部件一样,飞机座椅也要经过严格的动载试验。这项试验的场景可以参照我们比较熟悉的汽车碰撞试验,使用仿真假人模拟各种情况,然后观测试验数据。

飞机座椅的动载试验分为垂直冲击试验和水平冲击试验两种。垂直冲击试验模拟高下沉率着陆状态,用来分析沿旅客脊柱的冲击载荷作用时,座椅提供给旅客的保护作用。试验时,要求速度变化不小于10.3米/秒,撞击后0.08秒内,出现在地板处的最大负加速度不小于14g。



水平冲击试验模拟飞机着陆时与地面障碍物碰撞的状态,用来分析当座椅和旅客受到沿飞机纵轴的冲击载荷作用时,座椅提供给旅客的保护作用。此时,旅客头部与飞机内部设备或前排座椅碰撞的可能性很大。试验时,要求速度变化率不小于10.3米/秒,撞击后0.08秒内,出现在地板处的最大负加速度不小于14g。在试验中,试验人员在仿真假人身上装上传感器,穿上合适的衣服,在头部或脸上涂上粉笔灰,以观察仿真假人受碰撞的情况。

试验结果直接影响飞机座椅能否被批准使用。2016年4月,FAA发布通知要求航空公司移除1万多个卓达宇航公司生产的飞机座椅,因为这些座椅存在设计缺陷,在发生高冲击力事故时,乘客可能会受伤。FAA宣称,一般而言,在座椅认证测试中乘客的头部会首先接触椅背,之后贴着椅背滑落,但存在缺陷的座椅系统会造成其他伤害,比如乘客的下巴会磕到座椅上,造成颈部弯曲高负荷并使负荷集中压到脖子上。在出现向前的冲击力时,这种头部和椅背的碰撞会导致乘客严重受伤。

良好的阻燃性能

飞机座椅的安全性还体现在阻燃性上。为了防止在飞机出现事故时座椅起火危害乘客安全情况的出现,飞机制造商将阻燃性能列为座椅评判的重要指标之一。

早期的飞机座椅垫用的材料是聚氨酷块状泡沫,并不阻燃。后来,改进为热熟化聚氨醋泡沫和冷熟化高回弹聚氨酷软泡沫。此类材质具有质轻、柔软、透气、回弹性好、耐老化、隔音、保温等许多优良特性,但也存在易燃烧并产生大量毒气的缺点。不过受制于当时的科技水平,也只能如此。随着材料科学的发展,工程师研究出具有抑烟性能的聚氨酷软泡沫,这一材料的阻燃性比较强,可以满足飞机座椅的阻燃要求。

“苗条款”经济舱座椅

旅客乘坐飞机,短则个把小时,长途飞行则要十几个小时,因此如何能尽量缓解旅客的疲劳感、提升座椅的舒适度始终是工程师们关心的问题。为此,飞机座椅的靠背在设计时就充分考虑了人体的坐姿和人体曲线,让其更契合脊椎的生理曲线。


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