ICS 49.045 V 35
HB 8533-2016
民用飞机货舱应急出口设计要求
Requirements for cargo hold emergency exit of civil airplane
2016-10-22 发布 2017-04-01 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《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国航空工业集团公司提出。
本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位：中国航空综合技术研究所、中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院、西安飞机工业(集团)有限责任公司。
本标准主要起草人：贾晓、王哲、张娟、李旭东、郑香伟、李厚顺。
民用飞机货舱应急出口设计要求
1 范围
本标准规定了民用飞机货舱应急出口的结构、强度、机构设计及其验证要求。
本标准适用于民用飞机，其他飞机可参照使用。
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。
HB 6892 航空飞行器零部件互换性与替换性
HB 7088 民用运输类飞机应急撤离设施设计要求
HB 8493 民用飞机客舱舱门及应急出口设计要求
《中国民用航空规章第 25 部〈运输类飞机适航标准〉》(CCAR-25-R4) 中国民用航空局 2011年 11 月 7 日中国民用航空局令第 209 号
AP-21-AA-2011-03-R4 航空器型号合格审定程序
3 术语和定义
HB 8493 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1
货舱应急出口 cargo hold emergency exit
在飞机货舱区域或货舱附近可用于应急撤离的出口。
4 一般要求
4.1 货舱应急出口分类和组成
民用飞机货舱应急出口主要分类为：陆地应急出口和水上应急出口。陆地应急出口用于飞机应急着陆时，货舱乘员从该出口应急撤离到地面。水上应急出口用于飞机迫降水上时，货舱地板上人员从该出口抛出救生艇来到机身外部，乘救生设备撤离飞机。
民用飞机货舱应急出口主要由舱门结构、机构、告警装置、密封装置等组成。
4.2 设计依据
民用飞机货舱应急出口设计依据有：型号飞机总体设计要求、适航规章、用户建议等，以及安全性、舒适性、可靠性、经济性、环保性等要求。
4.3 设计准则
货舱应急出口的设计准则如下：
a) 货舱应急出口设计应满足破损安全准则，其使用寿命应与机体结构同寿。
b) 为防止飞行中货舱应急出口无意打开或由于机械损伤而打开，应设有锁定装置，若货舱应急出口未完全关闭和锁定，应有一套目视警告装置来告知机组成员。
c) 开门方法应简单明了，应在内部和外部设置标记使得人们即使在黑暗中也容易找到和操作，并不需用过大的力，手柄力一般不大于 222N。
d) 对于机身外部不需要使用工具来开关的舱门，在增压和非增压飞行的状态下，这些门都应符合本条的要求，并且应按如下要求设计：
1) 每一门应有措施防止由于机械失效或者任何单个结构元件失效导致的飞行中打开。
2) 如果未锁闩则可能有危险的每个门应设计成，在增压和非增压飞行中从完全关闭的、锁闩的和锁定的状态打开是极不可能的。这应由安全性分析来表明。
3) 每一门的操纵系统的每一元件应设计成或者(如不可行)采用突出和永久的标记，将可能导致故障的不正确装配和调整的概率降至最小。
4) 所有起动任何门的解锁和开锁的电源应在飞行前自动与锁闩和锁定系统绝缘，并且在飞行中不能给门加电。
e) 由人打开：应有措施防止每一门在飞行中被人无意中打开，应设计预防措施，将人在飞行中有意打开门的概率降至最小，如果这些预防措施包括使用辅助装置，则这些装置及其控制系统应被设计成：
1) 单个失效不会妨碍多个出口被打开;
2) 着陆后妨碍出口打开的失效是不可能的。
f) 增压预防措施：应有措施防止任何承压的门在未完全关闭、锁闩和锁定的情况下将飞机增压到不安全的水平，应设计成在发生任何单个失效之后，或者在发生未表明是极不可能的失效组合之后仍然具有功能。
注：d)、e)、f)与 CCAR-25-R4 §25.783 条一致。
4.4 环境适应性
货舱应急出口应在飞机的使用环境条件下确保实现其全部功能，湿热、霉菌、盐雾、沙尘、清洗、油污、雨水等不应造成应急出口零件过早破坏。
4.5 可靠性
货舱应急出口的可靠性应满足如下要求：
a) 舱门结构在整个使用寿命期间内，在技术要求所规定的使用条件和工作环境下，应能可靠地正常使用;
b) 舱门预计的失效模式(操作故障、安全故障)应同飞机要求的相一致，应进行舱门故障模式、影响及危害性分析。
4.6 维修性
货舱应急出口的维修性应满足如下要求：
a) 内部结构应满足一般目视检查要求，给出锁机构润滑的间隔，滑油嘴应位于容易接近的地方，润滑脂封装的轴承，应能方便地定期润滑。
b) 在使用期间，不应有疲劳寿命限制的零件，应力求减少结构的维修工作量和维修费用，减少备件，避免或消除操作、维修时人为差错的可能性。
c) 作动筒的安装，应便于从门的结构中拆下，以进行更换，应急出口(舱门)上的衬垫板应是快卸的。
d) 销轴连接的组件应有足够的余量，以便安装衬套，安装衬套的接头，应允许加大尺寸的衬套的安装。
e) 结构设计应为系统提供足够的维修通道，设备的安装应允许方便地进行检测和迅速地更换，而不必拆卸无关设备，也不要专用工具。
f) 对飞机寿命期内需要拆卸和检查的重要结构和连接，应有可达性和开敞性，以及拆卸方便且不致损坏其他零件的措施和方法。操作机构应可更换，且不需分解舱门或机身结构。
4.7 安全性
应急出口(舱门)在空中意外打开的概率应极不可能。应急出口(舱门)打开到位，构成应急逃离通路的不应有可能绊倒或缠住逃生人员衣服或装备的凸出物和锐角。
4.8 互换性
货舱应急出口互换性除应满足 HB 6892 有关要求外，装于同一部位的应急出口在铰接点和边缘修整线处应是可互换的，并应保证主要零件具有设计补偿或反复使用的特点。
4.9 重量
按总体给定的重量指标，控制重量，提高结构效率。尤其靠人工搬动的应急舱门，重量不得大于16kg，以便应急时人能操作。
4.10 材料
除非另有规定，舱门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。
5 详细要求
5.1 货舱应急出口总体要求
应急出口的型式、要求的类型和数量应符合 HB 7088 要求，应急出口布置应满足如下要求：
a) 每个应急出口应是机身外壁上能提供通向外部的无障碍开口的活动舱门或带盖舱口，每个应急出口应具有在出口关闭时能够观察外部状况的设施，该观察设施可以在出口上或者与出口相连，并且在该出口和观察设施之间无障碍，还应提供设施，能够观察撤离人员接地的可能区域，在起落架放下和起落架折断的所有条件下，在所有照明条件下，撤离人员接地的可能区域应是可见的。
b) 每个应急出口应能从内外两侧开启，但如果从飞行机组区域能方便而迅速地接近其他经批准的出口，则该区域的滑动窗户应急出口不必能从外侧开启，在下列条件下，当机身无变形时应能打开每个应急出口：
1) 飞机处于正常地面姿态，和在一根或几根起落架支柱折断时的每一种姿态;
2) 从开门装置启动到出口完全打开，不超过 10s;
3) 即使在飞机内侧有人拥挤在门上。
c) 开启应急出口的措施应简单明了，且不得要求特别费力，并且应被安排和标记成能够易于定位和操作(即使在黑暗中)，飞行机组应急出口可以采用按顺序多次操作(如操作双手柄或多个锁闩，或解开几个保险钩)的内部开启措施，前提是有理由认定这些措施对于受过使用训练的机组成员是简单明了的。
d) 如果在应急情况下操作一个以上出口的主系统是单个的助力或单个动力操作系统，则每个出口应能在主系统失效的情况下满足本条 b)的要求，主系统失效后对出口进行人力操作是可以接受的。
e) 每个应急出口应用试验，或分析结合试验，来表明满足本条 b)和 c)的要求。
f) 当以合适的操作程序使用时，每一门应位于使用它们的人不会被螺旋桨打伤的位置。
g) 应有措施使应急出口在轻度撞损着陆中因机身变形而被卡住的概率减至最小。
h) 对于任何大型涡轮喷气客机，中国民用航空局有关营运规定所要求的每个机腹型出口和尾锥型出口应符合下列规定：
1) 其设计和构造应使在飞行中不能将其打开;
2) 在靠近出口开启措施的醒目位置，设置从相距 760mm (30 英寸)处可辩读的标牌，说明该出口的设计和构造使其在飞行中是不能打开的。
i) 每个应急出口应具有设施，一旦在紧急情况中打开该出口则能够保持该出口处于打开位置，打开出口时，该装置不得需要独立的动作来锁定，并且应需要主动的动作来解锁。
注：此条与 CCAR-25-R4 §25.809 一致。
5.2 货舱应急出口结构
货舱应急出口结构设计应满足如下要求：
a) 舱门的外廓尺寸应满足总体开口尺寸要求，舱门的设计、装配和使用应满足适用性要求，表面质量(包括阶差)、周边间隙应满足型号飞机要求，应能从飞机内、外部操作舱门，当在关闭位，舱门应机械上锁;
b) 应急出口把手应设计成拉-推连杆式，当要打开舱门时要在连杆把手上施加拉力;
c) 货舱应急出口应设置适当的窗户或观察窗，以便在打开舱门之前观察飞机外部情况;
d) 在所有设计情况下，应有装置确保应急出口上锁，在使用载荷下无有害变形或机身压力损失，在设计载荷下不破坏;
e) 应急出口一般应是堵塞型，应能从飞机内操作，当处于关闭位置时应机械锁住;
f) 对于气密货舱，其应急出口的设计，应满足气密要求，并且应具有保持货舱气密的措施;
g) 所有使用手柄锁闩，应设计成使手柄在舱门尚未关住并完全锁住之前，不能置于手柄槽内，用于增压舱门的置于手柄槽内的外手柄，应设计成当舱门关闭、锁住和在压力作用下，仍然处于手柄槽内;
h) 应急出口上的挡块应设计为可调节;
i) 在水上迫降时，浸入水中的增压舱应急出口应能防止水进入舱内。
5.3 货舱应急出口强度
货舱应急出口强度应满足如下要求：
a) 应保证在最大限制载荷下，零组件使用的安全性;
b) 为防止组件的破坏，应考虑最小的安全系数 1.5，对于舱门的铰链以及它们和周围结构相连的连接件，可采用附加的安全裕度 15%;
c) 对于铸件和焊件，应考虑有关的附加系数要求;
d) 按两倍座舱最大使用压力差设计，并将此压力作为极限载荷，飞行和增压载荷不应引起舱门打开或使舱门产生有害的永久变形或支持结构损伤;
e) 舱门的设计应使其在关闭位置时为堵塞式，只承受在飞行中加在其上的压差载荷，舱门不参与机身总体受力;
f) 对门框抗拉和抗弯构件，应按单独作用 3 倍正常使用压差进行设计;
g) 对门框抗剪切和抗压缩的构件，应按单独作用 2.5 倍正常使用压差进行设计;
h) 所有在水上迫降时可能全部或部分浸在水中的增压机身上的应急出口，应能承受型号所规定的水上迫降载荷的影响，接头或邻近的支撑结构及门锁也应能承受这些水上迫降载荷;
i) 如果采用了分散的止动件，在某一个止动件破坏或脱落情况下，舱门和其余止动件应能承受破损安全载荷。
5.4 机构
5.4.1 运动机构
运动机构应满足如下要求：
a) 运动机构应进行安全性分析、空间运动分析和计算机三维运动仿真，检查干涉及运动间隙，协调运动过程。
b) 应经过运动协调检查或试验验证，证明该机构使舱门在运动过程中与机身间的间隙是合适的，不会发生卡阻现象，并且要考虑机身受载变形后，舱门的运动仍不会发生卡阻现象，特别是经过长时间使用，结构产生残余变形后，舱门仍能正常运动。
c) 滚轮支撑结构和滑轨表面应有充分的硬度。所有拉杆是可调的，重要角度的摇臂要有设计补偿。
d) 货舱应急出口机构应防水和防冰，易于润滑和检修。当舱门在打开位时不能跟飞机功能部件干涉或相切。
5.4.2 锁定机构
锁定机构应满足如下要求：
a) 在应急出口处于完全关闭状态时，应当有安全的锁定机构将舱门可靠地锁定，并对锁定机构进行机械保险，防止舱门在飞机飞行、滑跑过程中意外打开或由于误操作而打开，避免造成事故。
b) 锁机构是否上锁应有明确的方法可检测，应在舱门关闭状态和机械保险机构作用时有明显的信号指示，应装设有关闭或打开位置的信号装置以及锁闭装置的位置显示器。
c) 锁钩应能承受极限载荷，且耐磨，开启、关闭灵活，不脱钩、不卡阻、可靠性高。
d) 锁闩和锁定机构应按如下要求设计：
1) 应有措施锁闩每一门。
2) 锁闩及其操纵机构应设计成，在所有的飞机飞行和地面载荷状态下，在门锁闩的状态下，没有试图解开锁闩的力或力矩，而且，锁闩系统应包括一种措施，保证锁闩处于锁闩的位置，该措施应独立于锁定系统。
3) 每一承压的并且打开时首先作非内向运动的门应：
——对每一锁闩有单独的锁;
——具有尽可能靠近锁闩的锁;
——设计成，在增压飞行中锁定系统的单一失效不会妨碍所必需的锁闩将舱门锁紧。
4) 每一打开时首先作内向运动并且未锁闩可能导致危险的门应具有锁定措施，能够防止锁闩脱离，锁定措施应确保充分闩上，能够防止即使发生锁闩机构的单一失效门也不会打开。
5) 如果锁闩和锁闩机构没有位于锁闩位置，则锁不得位于锁定位置。
6) 锁位于锁定位置时不得开启锁闩，锁应设计成能够承受下列情况产生的限制载荷：
——手动操作锁闩时的最大操作力;
——有动力的锁闩作动器(如安装);
——锁闩和相应结构件的相对运动。
7) 未锁闩不会导致危险的每一门都无需具有满足本条 d)(3)到d)(6)要求的锁定机构。注：d)与 CCAR-25-R4 §25.783 一致。
5.4.3 驱动装置
驱动装置应满足如下要求：
a) 无论使用液压、气动或电动，舱门驱动装置的强度、刚度和功率都应有足够的安全裕度;
b) 应提供备用动力或人工驱动装置，能在规定时间内完成应急舱门的开启操作;
c) 当驱动过程开始后，只要操作者不使其停止或反向，系统应自动地完成运动全程;
d) 舱门控制板应设置在舱门附近，接通和断开控制板的开关应安装在驾驶舱内驾驶员容易接近的位置;
e) 应设有防止舱门意外驱动的装置。
5.5 告警指示
告警指示应满足如下要求：
a) 舱门主告警指示器应设置在驾驶员、副驾驶员和随机工程师的主要视野内;
b) 指示器的传感器应能直接感受舱门、机构的位置;
c) 在各种地面和飞行载荷作用下，飞机结构的变形不应使指示系统给出假指示;
d) 当从飞机内、外开舱门时，门手柄的微动应能激活告警开关，在驾驶舱内应能看到有关的报警，应能证实哪个门还没有关闭和完全上锁;
e) 对于舱门报警开关不需可调，但应可维护并避免弄污;
f) 警告、戒备和提示指示：应给门提供下列指示：
1) 应有明确的措施，给每个门的操作人员位置指示，所有要求的关闭、锁闩和锁定门的操作都已经完成。
2) 对于如果未锁闩则可能有危险的任何门，应有明确的、从每一操作人员位置都清晰可见的措施，指示该门没有完全关闭、锁闩或锁定。
3) 在驾驶舱内应有目视措施，如果门没有完全关闭、锁闩和锁定则给驾驶员发出信号，该措施应被设计成，任何失效或者失效组合导致错误的关闭、锁闩和锁定指示是不可能的：
——每一承压和打开时首先作非内向运动的门;或——每一未锁闩可能有危险的门。
4) 在起飞滑跑最初阶段之前或者在起飞滑跑最初阶段中，如果任何门没有完全关闭、锁闩和锁定并且其打开可能妨碍安全起飞或返航着陆，则应给驾驶员声学警告。
注：f)与 CCAR-25-R4 §25.783 一致。
5.6 密封装置
密封装置应满足如下要求：
a) 密封元件应用机械方式固定，应确定好密封件的结构型式、密封材料及机械连接方法;
b) 密封元件损伤的可能性应尽可能小;
c) 应保证迅速地更换密封带，保持密封件的剖面形状，密封装置应设计成易于更换维护;
d) 门框及舱门的刚性、配合密封元件的可变性及弹性，应在各种飞行状态和飞行高度的条件下气密舱门的密封装置及其支持结构应能保持气密，应能在座舱不增压时防止雨水进入。
5.7 其他(接头、轴承、润滑等)
其他要求如下：
a) 维修时需拆卸的舱门衬套和接头，应采用不损伤所有防护表面或损伤最小的方法进行拆装;
b) 舱门中不带衬套和轴承的机械接头，其寿命应不低于飞机翻修间隔期限，表面承受磨损的零件应设计成易于修理或更换;
c) 目视检查规定，每一未锁闩可能有危险的门应有清晰的直接目视检查措施，确定门是否完全关闭、锁闩和锁定， 在运行照明条件下或者通过手电筒或同等光源的手段，该措施应是永久的和清晰可辨的。
注：c)与 CCAR-25-R4 §25.783 一致。
6 验证
6.1 试验验证
6.1.1 试验目的
货舱应急出口除应满足全机静强度和全机密封(气密、水密)试验外，还应通过 6.1.2 规定的试验。通过试验验证货舱应急出口机构、锁机构和作动装置的原理是否正确，运动是否灵活，各运动构件之间，构件与机体之间是否协调和有足够的运动间隙;验证货舱应急出口的开关过程是否按原设计的程序进行;验证应急出口与机体结构之间的间隙是否满足设计要求。
6.1.2 试验项目
货舱应急出口主要试验项目如下：
a) 研发试验;
b) 锁机构功能试验;
c) 功能样机试验;
d) 台架试验;
e) 机上试验;
f) 机构的可靠性试验。
6.1.3 试验要求
6.1.3.1 研发试验
舱门密封带选型试验：利用试验台架试验密封带密封情况，按气密载荷大小(乘 1.33 系数)加载试验，选取合适的密封带形式和参数。
新材料、新工艺承载试验：所采用的新材料、新工艺应制造试验件，按实际分析情况加载，验证舱门结构承载能力。
6.1.3.2 锁机构功能试验
锁机构应作锁机构的上锁、开锁的功能试验，保证锁机构原理正确、运动灵活，间隙足够。
锁机构功能试验中锁机构应能顺利地上锁和开锁，运动应协调，功能应可靠，间隙应合理，满足设计图样规定的要求。
6.1.3.3 功能样机试验
利用功能样机对货舱应急出口开启机构、锁机构和作动装置的原理等按设计要求进行下列验证试验：
a) 验证应急出口开启机构、锁机构和作动装置的工作原理是否正确，运动是否灵活，有无死点和紧涩现象，运动轨迹和开启时间是否满足预定的要求;
b) 完成应急出口开启机构中各运动构件之间，构件与机体之间的协调，并应有足够的运动间隙;
c) 验证货舱应急出口的开启过程，应按原设计的标准程序准确进行;
d) 货舱应急出口与机体结构之间的间隙，应满足规定的要求;
e) 货舱应急出口的锁机构能实现顺利的上锁和开锁，手柄力符合要求。
6.1.3.4 台架试验
首次研发试飞安全试验是首飞前在模拟试验台架上进行至少 200 次的连续开启试验和至少 10 次应急打开试验。试验全部合格后才可进行首次研发试飞。
利用模拟试验台架对舱门开启机构、指示和告警系统、位置限制等按设计要求进行下列检查：
a) 舱门开启;
b) 货舱应急出口关闭并锁住;
c) 在规定的时间内应急开启货舱应急出口;
d) 货舱应急出口的开启关闭指示系统指示功能应正常。
6.1.3.5 机上试验
飞机在地面上应进行货舱应急出口开启关闭试验，对货舱应急出口的开启机构、锁定机构、告警指示、收放时间、位置限制、密封装置等按设计要求进行下列检查：
a) 货舱应急出口关闭并锁住，并无漏气现象;
b) 货舱应急出口的指示系统的功能应正常;
c) 货舱应急出口运动机构的间隙应满足规定的要求;
d) 舱门在开启过程中，运动应平稳协调、间隙足够、功能可靠并无紧涩和振动现象。
6.1.3.6 机构的可靠性试验
在模拟试验台架上，按可靠性大纲的要求进行可靠性试验，找出舱门机构设计和制造工艺的薄弱环节，采取有效的纠正措施，再进行可靠性增长试验，用于验证机构是否达到规定的可靠性指标。
6.2 适航符合性验证
6.2.1 原则
货舱应急出口应通过试验、分析， 或二者相结合的方法验证其符合性，对于飞行安全有重要影响的每个有疑问的设计细节和零、构件的适用性应通过试验确定。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的文件(设计数据集、安装调整技术条件、计算报告、试验报告、试验大纲、制造方法等)，并把这些文件提交型号飞机的适航审查部门。
6.2.2 适航要求
货舱应急出口适航验证按照 AP-21-AA-2011-03-R4 程序规定的要求进行，应满足 CCAR - 25-R4 §25.301、§25.305、§25.307、§25.365、§25.561、§25.571、§25.601、§25.603、 §25.605、§25.607、§25.609、§25.611、§25.619、§25.621、§25.623、§25.625、§25.783、 §25.801、§25.803、§25.807、§25.809、§25.811、§25.812、§25.813、§25.1301、§25.1309等要求。
按适航部门认可的适航审定计划完成相关的适航验证工作。
