ICS 49.095 V 44
HB 8410-2014
民用飞机人体躯干约束系统要求
Requirements for restrain system of the human torso in civil aircraft
2014-05-19 发布 2014-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准按照 GB/T 1. 1-2009 给定的规则起草。
本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位：航宇救生装备有限公司、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人：王羚杰、冯海波、赵红、郭耀东。
民用飞机人体躯干约束系统要求
1 范围
本标准规定了民用飞机人体躯干约束系统(以下简称约束系统)设计和验证要求。
本标准适用于民用飞机的人体躯干约束系统的设计和试验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 251-2008 评定沾色用灰色样卡
GJB 1328 特种工业用棉丝绳、带、线湿气渗色牢度试验方法
HB 6167. 11-2014 民用飞机机载设备环境条件和试验方法第 11 部分：霉菌试验
HB 6167. 12-2014 民用飞机机载设备环境条件和试验方法第 12 部分：盐雾试验
ASTM B756-78 塑料制品在加速条件下耐久性试验的标准方法
G23-81 美国试验和材料协会 E 型碳弧光照设备使用条例
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
躯干约束系统 torso restraint system
约束并保护人员，并在应急着陆情况下减小对人员损伤的装置。
3.2
骨盆约束 pelvis restraint
约束系统中用于限制骨盆运动的部分，通常称腰带。
3.3
上躯干约束 upper torso restraint
约束系统中用于限制胸部和肩部运动的部分，通常称肩带。
3.4
快卸锁 quick release set
约束系统中快速释放或锁定锁舌的装置。快卸锁一般固定在裆带或任意一侧的腰带上。
3.5
回缩装置 retractor
自动收存约束系统织带的装置。
3.6
应急锁定装置 emergency locking retractor
通过锁定机构使回缩装置自锁的装置。该机构通过感受航空器加速、织带相对航空器移动， 在应急情况下自动启动，并能够在锁定时承受约束力。
3.7
手动锁定装置 manual locking retractor
通过手动控制，使回缩装置锁定的装置。该装置锁定时能够承受约束力。
4 要求
4.1 一般要求
4.1.1 使用要求
使用要求如下：
a) 单套约束系统只允许一个人使用。
b) 无论是否采用上躯干约束，约束系统应提供骨盆约束。骨盆约束不允许使用回缩装置。
c) 约束系统在乘员可触及的范围内，应能够方便地调节、操作。约束系统应能适应体重
46.9kg(103lb)身高 151.3cm (59.6in)的成年女性至体重 102.6kg(226lb)身高 186.4 cm (73.4in)的成年男性日常着装时使用。
d) 约束系统应能使乘员迅速解除约束，并尽可能减少乘员的无意释放。具有单一释放动作的快卸锁，应能用单手方便地打开释放机构。
4.1.2 分类及组成
约束系统可分为五点式安全带、四点式安全带、三点式安全带、两点式安全带等， 其中五点式安全带和四点式安全带可统称为双肩带躯干约束组件;三点式安全带又可称为单肩带躯干约束组件;两点式安全带又可称为骨盆约束组件。
五点式安全带一般由双肩带、双腰带、裆带、带倾斜锁的扣环、锁舌、快卸锁、应急锁定装置(可选)、手动锁定装置(可选)和其他非金属硬质零件等组成。
四点式安全带一般由双肩带、双腰带、带倾斜锁的扣环、锁舌、快卸锁、应急锁定装置(可选)、手动锁定装置(可选)和其他非金属硬质零件等组成。
三点式安全带一般由单肩带、双腰带、带倾斜锁的扣环、锁舌、快卸锁、应急锁定装置(可选)、手动锁定装置(可选)和其他非金属硬质零件等组成。
两点式安全带一般由双腰带、锁舌、快卸锁和其他非金属硬质零件等组成。
4.1.3 材料
4.1.3.1 约束系统所选用的金属材料应是耐腐蚀的，或经过适当的表面防护处理，以避免大气腐蚀或不同金属之间相互的化学腐蚀。
4.1.3.2 非金属材料的阻燃性要求为其平均燃烧率不应超过 64mm/min(2.5in/min)。
注：此条要求与 CCAR-25-R4 附录 F 第 I 部分(a)(1)(iv)一致。
4.1.4 安全性
约束系统不应有容易产生钩挂或造成乘员潜在伤害的尖角及突出物。
说明：
1——快卸锁;
2——裆带;
3——扣环;
4——腰带;
5——回缩装置;
6——收存在回缩装置中的织带;
7——肩带。
图 1 五点式安全带示意图
4.2 详细要求
4.2.1 织带
4.2.1.1 织带宽度
除乘员不接触的部分之外，约束系统织带的宽度不应小于 45.7mm (1.8in)。
4.2.1.2 断裂强度
骨盆约束织带断裂强度不应低于 22.2kN(5 000lb)，上躯干约束织带断裂强度应不低于 17.8kN
(4 000lb)。
在经 5.7.5 规定的耐磨损试验后，再进行断裂强度试验时，骨盆约束织带的断裂强度应不低于
16.7kN(3750lb)，上躯干约束织带的断裂强度不应低于 13.3kN(3 000lb)。
4.2.1.3 伸长率
织带在进行断裂强度试验过程中进行伸长率测量，其伸长率在 11. 1kN(2 500lb)下应小于 20%。
4.2.1.4 耐光性
约束系统中的织带在按照 5.2.5 的要求进行耐光性试验后，其骨盆约束的断裂强度应不低于
13.3kN(3 000lb)，上部躯干约束不应低于 10.7kN(2 400lb)。
4.2.1.5 摩擦色牢度
约束系统中的织带无论是在潮湿或干燥的条件下，将颜色转印到摩擦的织物上的转印程度不应高于GB/T 251-2008 测定颜色转印图表中的 3 级。
4.2.1.6 转印色牢度
约束系统中的织带染色程度不应高于 GB/T 251-2008 测定颜色转印图表中的 3 级。
4.2.1.7 织带端头
织带端头应加以保护或处理以防止松散，且不应从织带调节扣中脱出。
4.2.2 非金属硬质零件
4.2.2.1 耐热性
约束系统的非金属硬质零件应先按照 5.3. 1 的规定进行耐热性试验。不应有翘曲或产生其他形式的损坏。然后安装在约束组件中进行其他试验。
4.2.2.2 抗溶剂性
约束系统的非金属硬质零件在按照 5.3.2 的规定进行抗溶剂试验后，不应影响回缩装置的手动锁定要求，应急锁定要求、性能要求及强度要求。
4.2.3 快卸锁
4.2.3.1 释放力
当施加不大于 130N(30lb)的力拉或提升释放机构时，约束系统中的锁舌应释放;当在相对于转轴的适当力臂处施加 130N(30lb)的力时要求作转动或扭转运动的释放机构应释放锁舌。
4.2.3.2 锁闩
快卸锁的锁闩不应失效、卡死或磨损，妨碍正常的锁定和释放。锁舌在局部啮合时使用不大于22N(5lb)的力时应脱开。
4.2.4 带倾斜锁的扣环
4.2.4.1 调节力
缩短约束系统长度所需的调节力不应超过 49N(11lb)。
4.2.4.2 倾斜锁的锁定
在扣环的底面与织带之间夹角不小于 0.52 弧度(30˚)的情况下，带倾斜锁的扣环应能锁住织带。
4.2.5 回缩装置
4.2.5.1 手动锁定
在规定的“手动锁定”状态下，回缩装置应在织带位移量不超过 25.4mm (1in)处锁住，且回卷力不小于 3N(0.6lb)的力作用下应回卷。
4.2.5.2 应急锁定
在规定的“应急锁定”状态下，回缩装置应在织带伸长 25.4mm (1in)之前锁住，且回卷力不小于2N(0.5lb)。
4.2.5.3 回缩装置的性能
在按照 5.6.3 的规定进行试验后，回卷力不应小于其原回卷力的 50%，并且应符合 4.2.5. 1、4.2.5.2、 4.2.6. 1 和 4.2.6.2 的相应要求。
4.2.5.4 回缩装置的强度
回缩装置在织带完全拉出位置和留在卷轮上 305mm (12in)的情况下，应能承受 11. 1kN(2500lb)的载荷。
4.2.6 约束系统
4.2.6.1 强度
骨盆约束中的结构件应能承受不小于 13.3kN(3 000lb)的力。
上躯干约束中的结构件应能承受不小于 11. 1kN(2 500lb)的力。
骨盆约束在承受 13.3kN(3 000lb)力的情况下，其两端固定接头之间的长度的伸长量应不大于305mm (12in)。
4.2.6.2 耐磨损
按照 5.7.5 的规定进行 2 500 次的耐磨损试验后，不应影响织带的断裂强度，扣环的调节力及其倾斜锁的锁定。
4.2.6.3 织带滑移
按照 5.7.2～5.7.4 进行试验后，通过扣环的织带的滑移量不应超过 25.4mm (1in)。
4.3 环境适应性
4.3.1 霉菌
约束系统中所采用的非金属材料应能抗霉菌的滋长。在黑曲霉、宛氏拟青霉、绳状青霉、绿色木霉和赭氯青霉的霉菌条件下，约束系统表面仅允许有分散、稀少或非常局限的霉菌生长。
4.3.2 盐雾
约束系统中所采用的材料本身或经处理后应能耐腐蚀，在盐雾试验条件下应符合以下要求：
a) 金属件表面防护层除边缘和棱角处外，腐蚀面积应小于该防护层总面积的 30%;
b) 非金属件无明显的泛白、膨胀、起泡、皱裂以及麻坑等;
c) 调节或操作机构灵活，不应出现紧涩现象。
4.4 标识
每套约束系统及可分离的组件应作永久的、字迹清晰的标识，并标明下列内容：
a) 制造商的名称和地址;
b) 名称、型号、零部件号或型别代号;
c) 产品的序列号或者制造日期;
d) 适航部门批准的证件代码。
注：此条要求与 CCAR-21-R3 §21.312(四)一致。
4.5 适航
本标准的第 4 章规定了民用飞机人体躯干约束系统取得相应的适航证件所应满足的最低性能要求。适航取证时，除申请书外，申请人还应向适航审定部门提交下列资料：
a) 包括材料牌号和规格在内的人体躯干约束系统的完整技术规范;
b) 使用说明及限制;
c) 按本标准对人体躯干约束系统进行鉴定的试验报告;
d) 维护说明;
e) 用于测试每个生产项目确保符合 CTSO 的质量控制及试验技术条件;
f) 图样目录，列出项目设计所必须的全部图样和工艺文件;
g) 性能鉴定试验大纲;
h) 设备校准程序。
5 验证
5.1 验证项目
约束系统总成应按表 1 所规定的试验项目。
表 1 试验项目
表 1 试验项目 (续)
5.2 织带
5.2.1 试验条件
除另有规定外，在每项试验前，织带应处于实验室环境下至少 24h。实验室环境条件为：
a) 温度：18℃~24℃(65℉~75℉);
b) 相对湿度：45%～55%。
5.2.2 织带宽度
用卡尺测量织带试样的宽度，其误差不应大于 2%。
5.2.3 织带断裂强度
织带断裂强度试验所用拉伸试验机的载荷测量误差不应超过织带断裂强度范围的 1%。试验机应配有直径在 50.8mm～101.6mm (2in～4in)之间的鼓轮夹具(见图 2)。试验开始时，夹具中心距离应在101.6mm～254mm (4in～10in)之间。在试样装入夹具内并对试样预加载 200N～245N(45lb～55lb)后，应以 50.8mm～101.6mm/min 的速率持续被拉伸，直至破坏。结果应满足 4.2.1.2 的要求。
5.2.4 伸长率
在 5.2.3 规定的断裂强度试验过程中进行伸长率测量。计算在预加载荷和 11. 1kN(2500lb)载荷之间的伸长率，精度不应小于原始长度的 0.5%。结果应满足 4.2.1.3 的要求。
5.2.5 耐光性
使用三条至少 508mm (20in)长的织带试样，垂直悬挂在试样架内，参照 G23-81 规定的设备和试验方法进行试验。应在无水雾、温度 60℃±2℃(140℉±3.6℉)的环境下进行试验(温度在试样架外25.4mm ±5.08mm 处(1in±0.2in)中间高度上测量)，温度传感元件应与辐射光隔离。试样经碳弧光照射100h。结果应满足 4.2.1.4 的规定。
B
织带
图 2 鼓轮夹具
5.2.6 摩擦色牢度
至少使用三条织带试样进行试验，织带试样长度大于 508mm (20in)，参照 GJB 1328 摩擦色牢度程序进行试验。结果应满足 4.2.1.5 的要求。
5.2.7 转印色牢度
至少使用三条织带试样进行试验，织带试样长度大于 508mm (20in)，参照 GJB 1328 浸水色牢度程序进行试验。结果应满足 4.2.1.6 的要求。
5.3 非金属硬质零件
5.3.1 耐热性
非金属硬质零件或回缩装置应参照 ASTM B756-78 程序 D 规定的条件进行试验，但不要求做程序 D第 6 条中规定的测量。在试验过程中， 扣环应脱开，回缩装置应完全回缩。结果应满足 4.2.2. 1 的要求。
5.3.2 抗溶剂性
将非金属硬质零件在实验室环境条件下放置 6h～12h。试样置于 21℃~27℃(70℉~80℉)的下列每种溶剂蒸汽中至少 6h：
a) 挥发性漆的稀释剂;
b) 甲基乙基酮;
c) 丙酮。
将组件放置在容器中溶剂液面上 25.4mm ±12.7mm (1.0in ±0.5in)处。 溶剂深度至少为12.7mm (0.5in)。将组件悬挂在孔径不小于 3mm (0. 125in)的金属丝网上，使溶剂蒸汽能够触到所有的组件。用开有通气孔的平板盖住容器。
结果应满足 4.2.2.2 的要求。
5.4 快卸锁
5.4.1 释放力
在 5.7.3～5.7.4 组件试验过程中对试样进行试验，以确定是否符合最大释放力的要求。释放力的测定应在下列条件下进行：
a) 释放力应通过模拟典型的乘员姿态和方位对锁舌施加力来测定;
b) 在距转盘扣片边缘 3.0mm～3.3mm (0. 12in～0. 13in)之间的中心线上钻一个直径 2.5mm (0. 1in)的孔，在转盘扣片和力测量装置之间连接一个柔性件，力应施加在转盘扣片的中心线上，其方向可产生最大的释放效果。
结果应满足 4.2.3. 1 的要求。
5.4.2 锁闩
先使锁闩和锁舌完全锁住和脱扣至少 10 次，然后从锁闩中抽出锁舌，锁闩应夹紧并牢固地固定在刚体表面上，以便使锁闩正常运动而锁舌不动。模拟实际使用方式启动快卸锁释放机构， 在以最大可能行程范围内相对于其止动器用 130N±13N(30lb±3lb)的力以不超过每分钟 30 次的速率运动。完成这部分试验后，应将 130N(30lb)的力减小至恰好能够保证快卸锁解锁，再做 10，000 次循环。结果应满足4.2.3.2 的要求。
5.5 带倾斜锁的扣环
5.5.1 调节力
应对调节织带长度的扣环进行调节力测试。在织带固定端无载荷的情况下， 以 508mm/min ±50.8mm/min(20in/min ±2in/min)的速率通过装置拉出织带。在织带拉出初始的 25.4mm (1in)后，测量最大的力，测量应精确到 1N(0.25lb)。在测试前，织带应预拉 10 次。结果应满足 4.2.4. 1 的要求。
5.5.2 倾斜锁的锁定
该项试验应在装有倾斜锁的扣环上进行试验，在扣环上应安装有用于调节长度的织带。试样处在温度 21℃±1℃(70℉±3℉)和相对湿度 65%±2%的条件下 4h 后，在 1h 内进行试验。调节机构的底部和织带固定端应调至互相垂直，而织带在垂直位置。在试验开始时扣环底部应平放向下。织带以 500mm ±50mm/min(20in±2in/min)的速率向增加带长的方向转动。在织带锁住并抵抗至少 89N(20lb)的拉力时停止转动，准确测量织带固定端与调节机构的底面之间的锁定角。测量前，织带应预拉 10 次循环。结果应满足 4.2.4.2 的要求。
5.6 回缩装置
5.6.1 手动锁定
将织带从回缩装置中完全拉出，在织带回缩时测定织带回缩 305mm ±50mm (12in±2in)到卷轴上的平均回缩力，回缩力在减去回缩织带上硬件的重力不小于 3N，同时测定在同一拉伸区域内相邻锁定部位之间织带的移动量，结果应满足 4.2.5. 1 的要求。
5.6.2 应急锁定
将织带从回缩装置中完全拉出，在织带回缩时测定织带回缩 305mm ±50mm (12in±2in)到卷轴上的平均回缩力。当织带从卷轴拉出在 50ms 内加速到最大值 1.5g，且织带有 305mm ±50mm (12in±2in)卷在卷轴上时，测量锁定的织带拉出长度。该项试验应在回缩装置壳体的基底和织带水平位置时完成。
还应测定从回缩装置中织带完全拉出情况。保证有 305mm ±50mm (12in±2in)的织带卷绕在卷轴上，试验沿最敏感的轴线方向在 50ms 内将回缩装置加速到 1.0g，直到织带拉至末端。全部拉出和回缩的一次循环应在该回缩装置上完成。
结果应满足 4.2.5.2 的要求。
5.6.3 回缩装置的性能试验
在完成了 5.3 所要求的试验后，回缩装置安装在一个能将织带完全拉出的设备内。施加 89N(20lb)的力使织带完全拉出，再将织带完全自由缩回。织带从回缩装置中反复拉出和缩回， 直至完成 2 500 次循环为止。然后将回缩装置和织带按 5.7.7 的规定进行盐雾试验。在盐雾试验后，织带应完全拉出并烘干至少 16h。回缩装置通过手动拉出织带并回缩 25 次循环来测定其性能。
手动锁定回缩装置应再经受织带拉出和回缩 5 000 次循环，应急锁定回缩装置则应再经受如前所述的织带拉出和回缩 22 500 次循环。应急锁定回缩装置的锁定机构在 25 000 次循环过程中至少应作动5 000 次。
结果应满足 4.2.5.3 的要求。
5.6.4 回缩装置的强度试验
将回缩装置安装好，并分别在织带完全拉出位置和留在卷轮上 305mm (12in)的两种情况下对其施加至少 11. 1kN(2 500lb)的载荷，回缩装置的结构不应被破坏。
5.7 约束系统
5.7.1 安装
按照 5.7.3 和 5.7.4 的要求，使用图 3 和图 4 所示的刚性试验模块，对三套约束系统的所有部件进行试验。如图 3 所示，将约束系统安装在试验模块上。骨盆约束带应调节到 1 220mm～1 227mm (48in~ 50in)。在试验开始时，在织带上施加一个恰好能够维持回缩装置锁定的力来锁住手动锁定或应急锁定回缩装置。
如果在双肩带躯干约束组件使用裆带，而且在正常使用中裆带不能从快卸锁释放，则按规定的程序在试验开始之前进行调节，使裆带上无载荷存在。如果裆带在正常使用期间能从快卸锁中释放，则按5.7.4 要求的试验时不使用裆带。
对于单肩带躯干约束，骨盆约束上的肩带连接点应设置在人体模块的某一点上，该点代表乘员正常使用该系统。
对于图 4 所示试验，此试验模块在双肩带情况下使用。曲面可以用厚度不超过 25.4mm (1in)、密度不小于 112kg/m3 (7lb/ft3)非弹性闭孔泡沫材料的衬垫。衬垫应用两层合成织物材料松弛包覆。试验过程中，与安全带接触的无衬垫表面应有光滑坚硬的表面，且应使用两层合成织物材料包覆。
5.7.2 骨盆约束组件试验
试验前，先测量并记录固定点之间的骨盆约束带的长度。在该组件的骨盆约束部分施加至少
26.6kN(6 000lb)的平衡闭环载荷。在该载荷下，测量并记录固定点之间骨盆约束带的长度，应满足 4.2.6.1的要求。释放载荷后，测量织带通过扣环的滑移量，应满足 4.2.6.3 的要求。织带在试验期间不应有被组件中硬物割伤的情况。
5.7.3 双肩带躯干约束组件试验
对该组件的骨盆约束部分预加至少 15.5kN(3 500lb)的平衡闭环载荷，然后再向上部躯干约束部分的上固定点施加 11. 1kN(2 500 磅)的总载荷。如果使用多个上部固定点， 则在上部固定点之间将载荷平均分配。在对上部躯干约束部分施加载荷后， 将骨盆约束载荷增加到至少 26.6kN(6 000lb)总闭环载荷。卸去上部躯干约束上的全部载荷，然后将骨盆约束载荷减少到至少 760N(170lb)平衡闭环载荷。保持该载荷并测量通过扣环的织带滑移量(如果使用)，应满足 4.2.6.3 的要求，然后测量释放锁舌所需要的力，应满足 4.2.3. 1 的要求。织带在试验期间不应有被组件中硬物割伤的情况。
图 3 约束系统总成性能试验的安装
图 4 约束系统总成性能试验的试验模块
5.7.4 单肩带躯干约束组件试验
对该组件的骨盆约束部分预加至少 15.5kN(3 500lb)的平衡闭环载荷，然后再向上部躯干约束部分的上固定点施加至少 11. 1kN(2 500lb)的载荷。必要时，在对上部躯干约束部分施加载荷后，增加施加在骨盆约束的较长一段上的载荷，以达到在骨盆约束上的总闭环载荷至少 22.2kN(5 000lb)。骨盆约束的较短一段上的载荷应考虑施加在其他段上的载荷，以保持均衡。卸去上部躯干约束部分的全部载荷，然后将骨盆约束载荷减少到至少 760N(170lb)的平衡闭环载荷。保持该载荷测量通过扣环的织带滑移量(如果使用)，应满足 4.2.6.3 的要求，然后测量释放锁舌所需要的力，应满足 4.2.3. 1 的要求。织带在试验期间不应有被组件中硬物割伤的情况。
5.7.5 耐磨损试验
5.2.3 要求的织带断裂强度试验、5.5. 1 要求的调节力试验和 5.5.2 要求的倾斜锁的锁定试验均应按照本程序织带的调节范围内进行。本程序中使用的金属件和织带应能代表约束系统中所用的那些金属件和织带，并在调节之前不得有磨损。使用如图 5 提供的试验设备，它具有 152mm～203mm (6in～8in)长度行程，循环的速率是每分钟 16 次～18 次。一次循环由一次伸长行程和一次缩短行程构成，循环 2 500 次。
图 5 耐磨损试验设备
除非这些试验是在 5.2. 1 规定的环境中进行，否则该试验应在约束系统总成从规定的环境中取出后的 1h 内进行。
结果应满足 4.2.6.2 的要求。
5.7.6 霉菌试验
参照 HB 6167. 11-2014 规定的方法进行霉菌试验，结果应满足 4.3. 1 的要求。
5.7.7 盐雾试验
参照 HB 6167. 12-2014 规定的方法进行盐雾试验，结果应满足 4.3.2 的要求。
