ICS 49.095 V 44
HB 8496-2014
民用飞机旅客座椅设计要求
Design requirements for passenger seat 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：航宇救生装备有限公司、中国航空综合技术研究所。
本标准起草人：陈东明、何斌意、牛京华、郭耀东。
民用飞机旅客座椅设计要求
1 范围
本标准规定了民用运输类飞机旅客座椅的设计依据、设计准则、设计内容、设计程序和设计验证等。本标准适用于民用运输类飞机旅客座椅的设计和验证。
2 规范性引用文件
下列文件对于本标准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标准。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 10000-1988 中国成年人人体尺寸
GB/T 12985-1991 在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则
GJB 2351-1995 航空航天用铝合金锻件规范
HB 5024-1989 航空用钢锻件
HB 6167-2014 民用飞机机载设备环境条件和试验方法
CTSO-C22g 技术标准规定安全带
CTSO-C72c 技术标准规定单独漂浮装置
AC 20-146 动态座椅符合性分析方法(Methodology for Dynamic Seat Certification by Analysis)
AC 25.562-1B 运输类飞机座椅约束系统与乘员保护的动态评估(Dynamic Evaluation of Seat Restraint Systems & Occupant Protection on Transport Airplanes)
SAE AS 8049B 民用旋翼航空器、运输类飞机和通用航空飞机座椅的性能标准(Performance Standard for Seats in Civil Rotorcraft, Transport Aircraft and General Aviation Aircraft)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
背切线 back tangent line
靠背处于初始位置时，人体载荷作用呈压缩状态时，其臀部、背部靠在椅背， 人体臀部、背部切平面的侧视投影。
3.2
底切线 bottom tangent line
人体载荷作用呈压缩状态时，其臀部与座椅接触并压缩座椅面的水平切线。
3.3
座面线 seat line
座椅的座垫被压缩时，座垫的切面(平行于支撑面)在座椅对称面上的投影。
3.4
座椅参考点 seat reference point (SRP)
第 50 百分位数男性乘员乘坐时，背切线和底切线的交点。
3.5
座深 seat depth
大腿支撑面前缘沿座面线至座椅参考点的距离。
3.6
靠背初始位置 backrest initial position
没有载荷作用于靠背时，靠背所处的最前位置。
4 设计依据
对于每一个民用运输类飞机旅客座椅系统部件，应根据飞机安装规范和功能分配的要求给出设计依据，一般包括：
a) 适航所必需的静态特性、动态特性等相关适航规章要求;
b) 座椅装机布局及安装限制等装机要求;
c) 座椅结构参数、技术指标。
5 设计准则
民用运输类飞机旅客座椅设计应遵循以下准则：
a) 满足第 5 百分位数至第 95 百分位数男性乘员乘坐需求;
b) 满足可靠性、维修性和安全性方面的要求;
c) 按人体工程学原理进行舒适性设计，满足乘坐舒适性要求;
d) 在满足强度和动态特性要求的情况下，降低结构重量;
e) 具有良好的工艺性和经济性。
6 设计内容
6.1 一般要求
6.1.1 材料
6.1.1.1 总则
座椅结构选用的材料应符合产品性能要求和相关标准规定。
6.1.1.2 金属材料
6.1.1.2.1 座椅结构中应尽量避免使用镁合金材料。
6.1.1.2.2 座椅结构所选用的金属材料应是耐腐蚀的，或经过合适的表面防护处理，以避免不同金属之间相互的电化学腐蚀或大气腐蚀。
6.1.1.2.3 座椅结构宜选用具有良好变形吸能特性的材料。
6.1.1.2.4 座椅结构中采用的铸件应满足以下要求：
a) 铸件的支承应力和支承面，其铸件系数按下列规定：
1) 不论铸件采用何种检验方法，对于支承应力取用的铸件系数不必超过 1.25; 2
2) 当零件的支承系数大于铸件系数时，对该零件的支承面不必采用铸件系数。
b) 每一关键铸件必须具有不小于 1.25 的铸件系数。
注：此条要求与 CCAR-25-R4 §25.621(b)(1)和(b)(2)以及(c)(1)中(i)一致。
6.1.1.2.5 座椅结构中采用的铝合金模锻件不应低于 GJB 2351-1995 中Ⅱ类产品的设计要求，结构钢模锻件应不低于 HB 5024-1989 中Ⅲ类产品的设计要求。
6.1.1.3 非金属材料
6.1.1.3.1 座椅结构所选用的非金属材料应满足阻燃性要求。
注：此条要求与 CCAR-25-R4 §25.853(a)一致。
6.1.1.3.2 座椅结构应避免使用易产生静电荷聚集的毛皮、化纤类材料。
6.1.1.3.3 座椅采用的非金属材料不应宜于霉菌滋生。
6.1.2 安全性
6.1.2.1 座椅外表面不应有钩挂或容易造成乘员潜在伤害的尖角及突出物。
6.1.2.2 所有机构的操纵装置不应对乘员造成伤害。
6.1.2.3 座椅结构的连接件应具有防松措施。
6.1.3 维修性
6.1.3.1 座椅结构的零部件应尽可能设计成具有互换性。
6.1.3.2 所有可转动的配合部位均应装有可更换的衬套。
6.1.3.3 对于容易损坏的零部件，无需借助专用工具便可方便拆卸。
6.1.4 连接与固定
座椅的连接与固定可采用铆接、螺纹连接、焊接等方式。座椅结构采用的螺纹连接方式应具有防松措施，以防止使用过程中可能的松动或脱落。
6.1.5 标准件
6.1.5.1 座椅所用标准件选用顺序依次为国标、国军标、航标和其他行业标准。在满足设计要求的前提下，优先选用国标。
6.1.5.2 应尽量采用六角头、内六角、十字槽的螺钉或螺栓，以方便自动工具的使用。并应尽量统一标准件的规格，以方便采购、装配和维护。
6.2 详细要求
6.2.1 座椅基本结构
座椅一般由主结构和次结构组成。座椅主结构是主要承力构件， 主要包括椅腿、椅管、支板及连接附件等。座椅次结构主要包括行李挡杆、扶手(走廊扶手、中间扶手、舱壁扶手)、靠背、餐桌(背藏式餐桌、扶手内藏餐桌)、安全带及连接件、座椅垫、救生衣袋以及附件等。
6.2.2 座椅主结构
6.2.2.1 主结构应满足 6.2.11. 1 和 6.2. 13 所规定的静强度及动态性能要求。
6.2.2.2 为满足动态性能要求，主结构设计可采用单元吸能件或整体吸能结构。
6.2.2.3 座椅参考点到地板的距离以 381mm ～445mm (15in～17.5in)为宜，座深以 430mm ~ 470mm (17in～18.5in)为宜。
6.2.2.4 地轨上部椅腿宽度不应超过 30mm (1.2in)。
6.2.2.5 座椅与地轨的连接件应能满足 6.2.11.2 规定的载荷要求，座椅与地轨的连接件应能可靠连接，并具有快卸功能。不应因飞机地毯、地轨压条或其他障碍物而影响对连接件锁定情况的观察。
6.2.2.6 座椅椅腿后连接点与地轨的连接应至少设计成双螺柱型，以提高地轨的承载能力。在 6.2.11.2规定的载荷作用下，座椅传递到飞机地轨上的载荷值不应超过飞机地轨所能承受的规定值。
6.2.3 行李挡杆
6.2.3.1 行李挡杆应能防止椅下存放的行李向前或向飞机通道滑出，且不应阻碍乘员的快速撤离。
6.2.3.2 行李挡杆下表面与飞机地板之间的高度不应大于 63mm (2.5in)，其上表面距飞机地板的高度不应小于 76mm (3in)。
6.2.3.3 对于过道一侧的座位，如果椅腿到座椅最外缘的距离小于 100mm (4in)，则过道一侧可以不设侧向行李约束段，反之，应增加行李挡杆的侧向约束，其约束深度从前约束段的后表面开始至少向后延伸 223mm (8.8in)。
6.2.4 扶手
6.2.4.1 扶手设计高度应按第 50 百分位数乘员的乘坐要求选择。
6.2.4.2 扶手上表面应用软质材料进行必要的包覆。
6.2.4.3 供残疾人用的座椅其过道扶手应能向上折叠。该扶手上应有标志， 标明在飞机起飞或着陆时，扶手应处于初始位置。
6.2.4.4 对于中间可上折的扶手不论靠背是初始锁定位置还是后倾位置，扶手的上折都不应超过靠背的后表面。可上折的扶手应具有调节装置， 以调整座椅的扶手保持同一高度。扶手应能保持在收起或上折的任意位置。
6.2.4.5 安装在应急舱门附近的座椅，如果舱壁扶手的位置侵占了应急通道，应将舱壁扶手安装在应急舱门上，或设计成专用扶手。
6.2.4.6 对于前排未能提供背藏式餐桌的座椅，应设计成内藏餐桌式扶手。内藏餐桌的展开不应影响到扶手上其他功能的操作和使用。
6.2.5 靠背
6.2.5.1 靠背的高度应满足装机要求，靠背的最大后倾位置应根据座椅的排距确定，后排扶手前缘到前排靠背的距离不应小于 305mm (12in)。
6.2.5.2 后向座椅的座椅参考点到靠背顶部的距离至少为 930mm (36.6in)。
6.2.5.3 如果靠背可前折，在靠背顶部施加力应不小于 112N(25lb)。
6.2.5.4 靠背后倾应能无级调节，后倾锁在其行程内的任意位置均应可靠地锁定。
6.2.5.5 在操纵调节机构时，作用于靠背顶部使靠背后倾的启动力不应大于 78N(17lb)。
6.2.5.6 在靠背处于后倾位置时，在靠背顶部施加不大于 67N(15lb)的力，靠背应能回到初始位置。
6.2.5.7 靠背最大后倾位置与可能接触到的物体的间隙不应小于 25.4mm (1in)。
6.2.5.8 对应急出口处的座椅，应限制靠背的前折或后倾。
6.2.5.9 靠背后上部应有软垫衬垫，以缓冲后排乘员头部的碰撞，防止在应急状态下乘员的头部损伤。
6.2.6 餐桌
6.2.6.1 背藏式餐桌的结构设计应尽可能多地吸收能量，以减少座椅后排乘员头部的伤害，餐桌的锁闩不应向外凸出餐桌后表面。
6.2.6.2 背藏式餐桌打开后的高度和前后距离应与后排座椅的位置相协调，以便后排乘员方便地使用。
6.2.6.3 背藏式餐桌应能可靠地收藏在靠背后面。当餐桌收起时，不应与其下方杂物袋中的物品发生挤压、干涉现象。
6.2.6.4 餐桌断裂时，其失效的部位应首先发生在支臂的根部，以避免造成乘员损伤。
6.2.6.5 为适应不同乘员的使用要求，内藏式餐桌打开时应具有前后调节和/或旋转调节功能。内藏式餐桌在完全打开时，应保持餐桌使用时的稳定。内藏式餐桌应能方便地从扶手中取出和收藏于扶手中。在取出和收藏过程中，不应造成使用者夹伤、挤伤等。
6.2.7 安全带接头
6.2.7.1 除后向座椅外，安全带接头中心线延长线与座椅参考点水平线之间的对顶角应不大于 55˚。
6.2.7.2 安全带接头应满足 6.2.11.2 所规定的强度要求，并且在该载荷作用下，安全带接头不应失效。
6.2.8 座椅垫
6.2.8.1 座椅垫与座椅结构应采用可拆卸式连接。座椅垫的外套应是可拆卸的。
6.2.8.2 座椅垫的泡沫密度及外形应能使乘员获得乘坐舒适感。
6.2.8.3 靠近应急舱口处的座椅座垫，最大压缩 51mm (2in)后的座面高度，不应侵占应急出口。
6.2.8.4 作漂浮装置使用的座垫，应符合 CTSO-C72c 的要求。
6.2.8.5 座椅垫整体应满足阻燃性要求，其进行垂直放置试验时，必须是自熄的。平均烧焦长度不得超过 203mm (8in)，移去火源后的平均焰燃时间不得超过 15 s。试样滴落物在跌落后继续焰燃的时间，平均不超过 5 s。
注：此条要求与 CCAR-25-R4 §25.853(c)一致。
6.2.9 救生衣袋
根据需要设置救生衣袋，救生衣袋的开启应方便乘员迅速地取出救生衣。救生衣袋的取用应设置明显的中英文标识，如“向下拉”“PULL DOWN”。
6.2.10 附件
6.2.10.1 腿靠
6.2.10.1.1 腿靠收起位置的最低点到地轨上表面的距离不应小于 25mm (1in)。
6.2.10.1.2 腿靠打开时，其前沿与前排靠背最大后倾位置之间的最小间距不应小于 305mm (12in)。
6.2.10.1.3 采用电动机构调节的装置应设有机械备份机构，以便在电动装置失效时仍能可靠地打开和收起。
6.2.10.1.4 在打开或收起腿靠时，不应发生夹住或挤压现象。
6.2.10.1.5 在腿靠打开状态，按压操纵按钮，在腿靠前端施加不大于 67N(15lb)的力，腿靠应能回到收起状态。
6.2.10.2 娱乐设备
6.2.10.2.1 当用户需要选配娱乐设备时，座椅应相应配制乘员控制器和座椅电子盒。
6.2.10.2.2 座椅电子盒应采用法兰盘结构，安装在椅腿一侧，椅下行李的取放不应损坏其线路及连接器。
6.2.11 强度
6.2.11.1 主结构静强度
除另外规定外，座椅主结构至少应能承受表 1 所规定的极限载荷要求。表 1 所规定的极限载荷系数是取得适航批准的最低性能要求，要取得装机批准，还应满足相应装机要求所规定的载荷要求。
6.2.11.2 连接件强度
座椅与机体结构以及安全带与座椅结构的连接件的强度为表 1 最大极限惯性载荷的 1.33 倍。
表 1 极限载荷系数
6.2.11.3 部件强度
座椅部件应能满足表 2 规定的要求。在此极限载荷作用下， 次结构的损坏不应影响座椅的安全以及对乘员的应急撤离造成阻碍和伤害。
表 2 部件强度要求
6.2.12 疲劳寿命
座椅部件应能承受表 3 所规定的疲劳寿命要求。部件的任何部分，不应有失效或明显的裂纹。
表 3 部件疲劳寿命要求
表 3 部件疲劳寿命要求(续)
6.2.13 动态性能
6.2.13.1 座椅的动态试验应将座椅、安全带以及座椅垫作为一个完整的系统进行。
6.2.13.2 安全带应满足 CTSO-C22g 的要求。
6.2.13.3 座椅系统应能承受表 4 规定的动态特性要求，在 16g 水平冲击试验条件下，拟人模型头部伤害判据不超过 1 000。14g 垂直冲击试验条件下，在拟人模型骨盆和腰部脊柱之间测得的最大压缩载荷不得超过 6 672N(1 500lb)。动态试验中，座椅不得屈服到阻碍飞机乘员迅速撤离的程度。
表 4 动态特性要求
注：此条要求与 CCAR-25-R4 §25.562(a)、(b)和(c)一致。
6.2.14 环境适应性
依据装机要求或型号规范的规定，座椅按 HB 6167-2014 规定的环境条件进行相适应的环境试验，试验后，不应引起座椅结构固定件松动、活动件卡死、可动件移位、控制机构的调定位置偏移以及结构变形或其他机械损伤，并满足规定的功能要求。
6.2.15 装机接口要求
座椅装机时应符合所安装飞机的装机接口要求。
6.2.16 人机工程
座椅应按人体工程学原理进行舒适性设计以减轻乘员在使用时产生的疲劳。应注意使座椅在人机工程、舒适及功能等方面与预期的用途和飞行持续时间相匹配。
座椅及约束系统应能适应第 5 百分位数至第 95 百分位数男性乘员乘坐需求。
座椅几何尺寸应以人体尺寸数据为基础，并结合人机工效学的要求进行研究而得出的指标作为依据。人体尺寸按 GB 10000-1988 或其他等效标准，尺寸选取和修正量按 GB/T 12985-1991 的规定执行。
6.2.17 标识
6.2.17.1 标牌
座椅应具有永久性的、字迹清晰的标牌，标牌内容应包：
a) 产品件号;
b) 生产批次号;
c) 产品编号;
d) 制造日期;
e) 重量;
f) 安全标记或说明;
g) 制造商名称和名称;
h) 适航部门批准的证件代码。
6.2.17.2 通告标识
除另有规定外，每台座椅应在显著位置，用中、英文作出以下标识：
a) “坐下后请系好安全带”“FASTEN SEAT BELT WHILE SEATED”;
b) “救生衣在您的座位下面”“LIFE VEST UNDER YOUR SEAT”(如果适用);
c) “座垫可作为漂浮装置使用”“SEAT CUSHION USABLE FOR FLOATATION”(如果适用);
d) “飞机滑行、起飞和着陆时，务必请放下扶手”“ARMREST MUST BE DOWN FOR TAXI，TAKE OFF AND LANDING”(适用于过道扶手)。
6.2.17.3 特殊使用标识
对有特殊使用要求的部件、功能应作出明显标识， 以免造成该部件或功能非正常使用，可按以下示例参考标识：
a) “零件号为xx 的座垫仅装在这个位置”“INSTALL SEAT BOTTOM CUSHION PART NUMBERxx -THIS LOCATION ONLY ”以及“专用座垫， 零件号为 xx，装在出口处的座椅上” “PART NUMBERxx-SPECIAL CUSHION FOR EXIT ROW SEAT”;
b) “本靠背不能后倾”“THE SEAT BACK CAN'T BE RECLINED”;
c) “本靠背不能前折”“THE SEAT BACK CAN'T BE BROKEN OVER”。
7 设计程序
旅客座椅一般设计流程图见图 1。具体设计程序如下：
a) 按第 4、第 5 章要求进行总体方案设计;
b) 按 6. 1 要求进行造型设计、结构布置、初步方案设计和新技术运用分析和论证;
c) 初步方案评审;
d) 结构细节参数确定;
e) 新材料、新工艺技术分析;
f) 详细初步设计;
g) 按 8.2. 1 要求进行部件结构计算分析;
h) 按 6.2 要求进行座椅结构的详细设计;
i) 详细设计评审;
j) 按 8.2.2 要求进行设计验证，包括结构强度试验、疲劳寿命试验、动态试验、环境试验。
图 1 座椅设计流程图
8 设计验证
8.1 试验项目
座椅的设计验证试验项目包括计算分析和试验室试验两个方面。
8.2 试验要求
8.2.1 计算分析
8.2.1.1 概述
座椅设计时应进行静态和动态特性分析，证明其满足 6.2. 11 和 6.2. 13 所规定的强度载荷以及动态性能要求。
8.2.1.2 计算要求
8.2.1.2.1 强度指标用限制载荷(服役中预期的最大载荷)和极限载荷(限制载荷乘以规定的安全系数)来规定。除另有规定外，当以限制载荷作为结构的外载荷分析时，应采用安全系数 l.5;当用极限载荷来规定受载情况时，不必采用安全系数。
8.2.1.2.2 加载质量包含每个乘员的质量、整个座椅的质量及座椅系留的任何质量项目的质量总和。
8.2.1.2.3 动态特性仿真计算按 AC 20-146 和 AC 25.562-1B 的规定。
8.2.1.3 分析方法
8.2.1.3.1 应表明每一临界受载情况下均满足规定的强度和变形要求。只有在经验表明某种结构分析方法对某种结构是可靠的情况下，对于同类的结构，才可用结构分析来表明结构的符合性。
8.2.1.3.2 静载荷计算分析时应考虑座椅所有载荷变化和状态组合。
8.2.2 试验室试验
8.2.2.1 试验项目
座椅的试验室试验应包括表 5 所规定的试验项目。
表 5 座椅试验项目表
8.2.2.2 试验要求
座椅或座椅部件在进行表 5 所规定的极限载荷试验时，应能承受极限载荷至少 3 s 而不破坏。经主结构强度试验后的座椅，其允许的永久变形按 SAE AS 8049B 的规定。
8.2.2.3 试验方法
8.2.2.3.1 主结构静强度
主结构静强度试验按 SAE AS 8049B 规定的方法或其他等效的方法进行验证，结果应满足 6.2.11.1的要求。
8.2.2.3.2 连接件强度
在进行连接件强度试验时，允许对座椅其他构件进行适当的加强，以保证试验传力路径的完整性。试验方法同主结构静强度试验，结果应满足 6.2.11.2 的要求。
8.2.2.3.3 部件强度
座椅主要部件在表 2 所规定的载荷条件下，结果应满足 6.2.11.3 的要求。
8.2.2.3.4 疲劳寿命
将试验部件按照工作状态安装在试验平台上，疲劳试验的加载频率应不大于每秒 1 次，并按照表 3的要求对试验部件进行疲劳试验，结果应满足 6.2. 12 的要求。
8.2.2.3.5 动态试验
8.2.2.3.5.1 概述
对不同的座椅结构、不同的安装条件和装机环境应分别进行动态试验， 以分别考核座椅的结构性能及人体损伤程度。
8.2.2.3.5.2 单排水平冲击试验
根据计算结果，选择座椅最临界的试验状态。试验方法按 SAE AS 8049B 和 AC 25.562-1B 的规定，结果应满足 6.2. 13 的要求。
8.2.2.3.5.3 单排垂直冲击试验
根据计算结果，选择座椅最临界的试验状态。试验方法按 SAE AS 8049B 和 AC 25.562-1B 的规定，结果应满足 6.2. 13 的要求。
8.2.2.3.5.4 双排水平冲击试验
根据计算结果，选择座椅最临界的试验状态。试验方法按 SAE AS 8049B 和 AC 25.562-1B 的规定，结果应满足 6.2. 13 的要求。
8.2.2.3.6 环境试验
按 HB 6167-2014 规定的试验方法进行环境试验，其结果应满足 6.2. 14 的要求。
