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HB 8495-2014
民用飞机旅客登机梯设计要求
Design requirements for passenger boarding stairways of civil aircraft
2014-07-09 发布 2014-11-01 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:中航工业第一飞机设计研究院、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人:王 哲、李高胜、郭耀东、赵建华。
民用飞机旅客登机梯设计要求
1 范围
本标准规定了民用飞机旅客登机梯设计依据、设计准则、设计内容、设计程序和设计验证等。
本标准适用于民用飞机自带旅客登机梯的设计和验证。
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 23422 大型飞机用自行式客梯功能要求
《中国民用航空规章第 25 部〈运输类飞机适航标准〉》(CCAR-25-R4) 中国民用航空总局
2011 年 11 月 7 日 民航总局令第 209 号
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
踩踏深度 tread depth
相邻两个台阶凸缘间的水平方向距离。
3.2
有效踩踏深度 effective tread depth
从一个台阶凸缘到该级台阶拐角处的距离。
3.3
竖板高度 riser height
相邻两个踩踏表面之间的垂直距离。
3.4
高深比 riser to tread ratio
竖板高度和踩踏深度的比值,即梯子倾斜角的正切值。
3.5
倾斜角 angle of inclination
梯子凸缘连线与水平方向的夹角。
3.6
步宽 step width
每一级台阶沿凸缘方向的宽度。
3.7
手扶栏杆高度 handrail height
某一级台阶凸缘上方的手扶栏杆中心到该级台阶踩踏平面的距离。
3.8
梯子长度 stair length
最高凸缘与最低凸缘之间的水平距离,该长度不包括最高一级和最低一级踩踏平面的长度。
4 设计依据
旅客登机梯设计依据如下:
a) 飞机研制总要求和飞机总体设计方案的要求;
b) 结构形式与登机门的结构型式和参数匹配要求;
c) 可靠性、维修性和安全性方面的要求;
d) 工艺性和经济性要求;
e) 满足刚度要求情况下的结构重量要求。
5 设计准则
登机梯设计准则如下:
a) 登机梯结构不参加飞机总体受力,但应能承受乘员体重,保证乘员上下安全。
b) 登机梯应有一定刚度要求,变形小;支持刚度也应较好,不应悬空;门梯合一式登机梯的门长度不够时,允许延长登机梯长度以方便乘客登机,但应满足梯子的整体刚度要求。
c) 应轻重量设计,并在机舱内占用较小空间。
d) 登机梯在机舱内固定应牢靠,展开应有锁定机构;需要加长的登机梯,打开或关闭活动部分,应不会对使用者或附近的其他人产生危险,登机梯和扶手展开机构应锁定牢靠。
e) 登机梯和扶手设计应美观,扶手设计要考虑乘客(带旅行包)上下方便、安全,表面手感要舒服。
f) 整个登机梯部分(包括登机梯每一阶和扶手等)应有充足的照明,且无眩光和深影,光照须均匀,不应出现光照强的点和光照弱的点,以免造成危险。
g) 登机梯应有标牌表明登机梯的最大承载能力和最大允许承载旅客数。
h) 登机梯应设有应急操作辅助系统,以便在飞机失去动力或出现异常情况时可以放下登机梯。
i) 还应考虑环境的腐蚀影响,振动对结构的损伤、材料的老化等, 以免登机梯在使用过程中发生危险。
j) 可能与使用者接触的所有零件都应设计得不会对人产生伤害(如避免尖角、焊接毛刺或粗糙的边缘等),打开或关闭的活动部分不应对使用梯子的人或梯子周围的人产生进一步的危险。
k) 如果作为旅客应急出口的旅客登机门上装有整体式梯子,则该梯子应设计成在下列情况下不会降低旅客应急撤离的有效性:
1) 舱门、整体式梯子和操纵机构受到应急着陆情况下的惯性力;
2) 飞机处于正常的地面姿态和一根或几根起落架支柱折断的每一姿态。
l) 连接件如各种接头、铰链、支座、支撑件和安装件都应保证装配得充分牢固和稳定, 以保证在正常的使用条件下使用者安全。
注:k)与 CCAR-25-R4 §25.810(e)一致。
6 设计内容
6.1 一般要求
6.1.1 登机梯基本类型及组成
机组人员和乘客上下飞机采用的登机梯主要分为:门梯合一的登机梯、飞机自带的挂靠折叠梯、飞机自动伸缩梯。操作有手动或电控操作,一般为飞机选装项目。对于大型飞机场站车载自行式客梯按GB/T 23422 要求执行。
登机梯主要由纵横梁骨架、梯阶、踏步、扶手、折叠机构、锁定机构、支撑、挂钩等组成。
6.1.2 材料
除非另有规定,登机梯上所有材料都应按经适航批准的有关部门的专业标准进行选择。
6.2 详细要求
6.2.1 使用载荷
登机梯的使用载荷见表 1,其中的设计载荷安全系数均为 3,给出的使用载荷不包括安全系数。
表 1 登机梯的使用载荷
6.2.2 梯阶
梯阶一般由竖板和踏板组成,竖板一般与踏板垂直,但也可以倾斜,以增加有效踩踏深度。梯阶应满足如下要求:
a) 踏板表面覆盖材料一般应满足如下要求:
1) 防滑(含潮湿状况下);
2) 摩擦系数不小于 0.5;
3) 易于清除积水和积雪;
4) 不会卡住人员的鞋跟。
b) 如果每一阶单独安装凸缘,凸缘和踩踏面竖直方向最多差 1.6mm。
c) 登机梯倾斜角、踏板与竖板的尺寸宜符合附录 A 的规定。
d) 竖板高度应一致,地面到第一阶台阶间不能遵守这一高度的情况下,最多可减少 15%。如经证明安全性能得到保证,该高度也可以增加。
e) 最上一级踏板应与飞机地板为同一水平面。
f) 阶梯的尺寸应满足表 2 要求,梯子实际尺寸的确定可参考附录 A。
表 2 梯阶尺寸推荐值
6.2.3 扶手
扶手应满足如下要求:
a) 飞机地板距离地面高度大于 0.5 m 时,梯子两侧或单侧应有扶手,以免发生危险。
b) 扶手不应影响飞机客舱门的开关。可与登机梯同时开启或单独开启。
c) 扶手上可能与乘客接触的部分应该设计得不会产生伤害或阻滞(如避免尖角、焊接毛刺、粗糙的边缘等)。
d) 扶手的尺寸应满足表3要求。
表 3 扶手尺寸推荐值
6.2.4 安全警示牌
登机梯应有一个标牌,上面标明梯子可接受的最大载荷以及每一次梯子上可以承载的最大乘客数。如果登机梯是植入机身内的,也应配有同样形式的安全警示牌。
6.2.5 照明
门梯合一登机梯和自动伸缩梯梯阶上要设置照明装置,每个台阶上要有充足的照明,照明度应不小于 53lx,并应确保不出现光照强的点和光照弱的点。
7 设计程序
登机梯设计程序见图 1,具体设计程序如下:
a) 按本标准第 5 章要求,进行总体方案设计;
b) 按本标准第 6 章要求,进行结构布置、初步方案设计和新技术运用分析和论证;
c) 方案评审;
d) 结构细节参数确定;
e) 详细初步设计;
f) 按本标准 6.2 要求进行登机梯的详细设计;
g) 按本标准第 8 章要求进行设计验证,包括设计分析、仿真与演示、静强度试验等;
h) 首飞技术质量评审;
i) 编制用户手册、跟飞排故等。
图 1 登机梯设计程序
8 设计验证
8.1 设计分析
门梯合一登机梯、自动伸缩梯和挂靠梯按最多登梯乘客数, 人体质重额定载荷为 100 kg,在设计载荷状态(包括门梯合一登机梯承受气密载荷)下,要对结构传力路线及结构元件的受力状态进行分析,合理的建立有限元应力分析模型,用经过适航批准的软件进行结构总体应力分析和细节应力分析。
强度计算包括稳定性、连接和拉、压、剪及其组合情况, 计算时尽量选用经过验证的理论方法或相对保守的方法。强度计算时一般取结构的名义尺寸。
分析结果应满足强度刚度要求。
8.2 仿真与演示
登机梯按型号飞机进行三维设计,仿真操纵、检查运动空间、间隙及干涉情况, 梯子折叠、锁定功能模拟,给出评价。
所有的飞机登机梯应进行在设计载荷下运送能力的演示安全性测试。
8.3 静强度试验
门梯合一登机梯应与舱门一起进行静力试验。
电控自动伸缩梯机构应做相应的机构可靠性试验。
8.4 适航验证
8.4.1 原则
登机梯的适航验证应按型号飞机适航验证计划和要求来进行。设计和制造部门应准备所有必须的文件(图纸、安装调整技术条件、计算报告、试验报告、试验大纲、制造方法), 并把这些文件提交型号飞机的适航管理部门。
8.4.2 适航要求
旅客登机门上装有整体式梯子应符合 CCAR-25-R4 中§25.810 相关部分要求。
按适航部门批复的适航审定计划完成相关的适航验证工作。
附 录 A
(资料性附录)
飞机登机梯设计参数
A.1 登机梯基本尺寸关系
应设计基本尺寸比例合理的登机梯,即最大值和最小值之间任意选定的踩踏深度 T1 ,有一个最佳的竖板高度与之对应。当选定了竖板高度 R 后,最佳的高深比可根据公式(A. 1)确定:
R / T1=tan˚ ……………………………………… 式中:
R ——竖板高度,单位为毫米(mm);
T1 ——踩踏深度,单位为毫米(mm)。
竖板高度和踩踏深度见表 A. 1。
表 A.1 竖板高度和踩踏深度
A.2 梯子基本尺寸的确定
图 A. 1 用于确定登机梯的各参数。例如, 登机梯的设计总高度为 2.5m ,从图中找到总高度 2.5m 对应的水平线,该水平线与几条曲线相交,曲线的编号分别为 17、16、15、14、13,这些编号代表了登机梯可选的竖板数量,即总高度为 2.5m 的登机梯可选择 13~17 个竖板高度,对应着 14~18 个台阶。登机梯的竖板数量确定后,竖板高度=总高度/竖板数量即可确定。
表 A. 1 给出了给定竖板高度 R 对应的优选踩踏深度,上一步中已经确定的竖板高度从该表中可查出对应的优选踩踏深度,最后从几组数据中选择最为合适的一组作为最终的设计数据。
当表 A. 1 中给出的竖板高度 R 不包括我们所需要设计的竖板高度尺寸时,可用公式(A. 1)计算此竖板高度下对应的高深比,从而确定踩踏深度。
竖板高度(mm)
图 A.1 梯子设计数据图