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作者简介:

冯静,女,硕士,工程师。主要研究方向:飞机机身系统。E-mail:cher-ryfj@sina.com

李凯,男,硕士,工程师。主要研究方向:飞机客舱工程。E-mail:likai81119@163.com

通讯作者:

冯静,E-mail:cher-ryfj@sina.com

中图分类号:V223.9

文献标识码:A

DOI:10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.04.009

参考文献 1
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参考文献 3
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参考文献 8
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参考文献 9
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参考文献 10
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目录contents

    摘要

    从适航当局、航空器制造商要求出发,从适航角度探寻了飞机舱门失效时需要进行旅客人数减载的原因。根据FAA、EASA、CAAC对各种机型舱门失效的要求,对比分析了各民航体系的要求差异,总结了舱门失效时计算旅客人数减载量的方法。在舱门失效对旅客人数进行减载时,航空公司需要综合考虑航班是否为跨水航班、舱门性能、救生筏性能。根据实际飞机客舱布局,结合航班的销售情况,在满足适航要求的同时,将因客舱门失效带来的经济损失降到最低。通过公式和表格,可以比较迅速地完成旅客人数减载量计算和减载区域指定。最后根据分析和实例计算,发现FAA体系下计算方法简单,但是对减载区域的限制比较严格;EASA计算方法比较繁琐,但在指定减载区域时比较灵活。

    Abstract

    Based on the requirements of airworthiness authorities and aircraft manufacturers, this paper explains the reason why the number of passengers needs to be reduced when the cabin exit door fails. According to the requirements of FAA, EASA and CAAC for cabin exit door inoperation, this paper compares and analyzes the requirement of different aviation authorities, and provides the calculation method of passenger reduction. When the door fails to reduce the number of passengers, airlines need to consider whether the flight is an overwater flight, exit door capacity and slide raft capacity. Based on actual cabin layout, combined with the flight sales situation, the economic loss caused by the failure of the passenger door is minimized while meeting the airworthiness requirements. By using calculation formula and calculation form, passenger reduction value and passenger reduction area can be obtained quickly. After analysis and calculation, FAA passenger reduction method is simple, but passenger reduction area appointing is strict and EASA passenger reduction method is complex, but passenger reduction area appointing is more flexible.

  • 0 引言

  • 民用飞机客舱空间狭小、人员密集,各国民航局要求在设计飞机客舱布局时必须保证旅客在紧急情况下可以快速、安全地从飞机上撤离。中国民用航空局(CAAC),美国联邦航空局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA),在各自的适航规章第25部规定,对客座量大于44座的飞机,在满员的情况下所有乘员必须能在90秒钟内从飞机撤离至地面[1-3]。为了满足这个要求,CAAC、FAA、EASA各自在25部对飞机客舱舱门的类型、大小、数量、位置,以及机身每侧特定类型舱门最大允许乘客座位数做出了规定。

  • 在局方批准的机型型号合格证中,对最大乘客座位数、客舱舱门有明确的定义,表明这种客舱构型是满足审定要求的。航空公司必须在此基础上设计自己客户化的客舱布局。由于航空公司被批准的客舱布局,也就是允许搭乘的旅客数与飞机上可用舱门数量以及门上配备的救生筏数量有关,因此如果在营运过程中出现舱门失效的情况,航空公司必须对旅客数量进行减载,否则飞机将不符合适航要求,不能继续营运。

  • 1 各民航局对舱门失效的规定

  • FAA对舱门失效的规定比较严格,对于窄体机,FAA不允许营运飞机存在舱门失效的情况[4-5];对于宽体机,允许1个舱门失效,但需要对旅客进行减载,并执行必要的机务维护、飞行操作措施[6-7]

  • EASA的要求则较为宽松,只要对旅客进行减载,并执行必要的维护、飞行操作措施,EASA允许窄体机或宽体机上的1个舱门失效[8-10]

  • CAAC目前对于取中国民航型号合格证的窄体飞机,不允许舱门失效。对于从FAA、EASA进口的航空器产品,沿用原体系下的要求。

  • 2 舱门失效乘客减载计算方法

  • 为了便于航空公司执行适航当局的要求,飞机制造商在飞机的主最低设备清单中(MMEL)中详细说明了舱门失效时的运行条件、限制和程序,包括旅客减载要求、飞行机组和维修人员操作程序。航空公司依据MMEL并结合自身航空器客舱构型、运行程序和条件编写自己的最低设备清单(MEL),明确减载和操作要求。由于FAA、EASA对待舱门失效的要求不同,某一机型在不同法规体系下获批的MMEL,对舱门失效要求、减载计算方法会不一样。如波音737飞机,FAA批准的MMEL不允许舱门失效,但在EASA批准的MMEL中则允许1个舱门失效。

  • 2.1 FAA减载计算方法

  • FAA允许宽体机有一个舱门失效。在计算舱门失效旅客减载数时,FAA要求将与失效舱门正对的舱门也视为失效。如果2L失效了,那么2R也视为失效。在计算减载时,有以下基本规则:

  • 1)中线减载要求:以失效的舱门到相邻前和后舱门距离中线为界,这两条界线之内的旅客座椅需要抑制隔离。如果失效的是飞机上最前面(或最后面)的舱门,那需要抑制隔离座椅的区域是从失效的舱门开始,向后(或向前)到相邻舱门之间的中线位置。需要抑制隔离的座椅应该包含该排的所有座椅。

  • 2)飞机容量要求:(1)对于非跨水航班,减载后乘客座位数不能超过剩余所有成对的舱门最大允许乘客座位数之和。(2)对于跨水航班,由于舱门上还配备有紧急撤离时的救生筏,舱门失效也就意味着救生筏失效,那么减载后乘客座位数除了要满足舱门最大允许乘客座位数要求,还不能超过剩余所有救生筏的额定载员之和,或者剩余所有救生筏中再失效一个额定载员最大的救生筏时,剩余救生筏超额载员之和。

  • 在计算减载时,必须满足上述这两条基本规则。基于这两条规则,当一个舱门失效后,减载人数可用下述公式表述:

  • PR=max{HF,(CP-RDC)(CP-RNC),(CP-ROC)
    (1)
  • 式中:PR为减载人数;HF为根据中线减载要求要减员的人数;CP为客舱满员乘客数;RDC为剩余成对舱门最大允许乘客座位数之和;RNC为剩余所有救生筏额定载员数之和;ROC为剩余所有救生筏中的一个最大额定载员救生筏也损坏时,剩余救生筏的超额载员数之和。

  • CP-RDCCP-RNCCP-ROC大于HF时,实际抑制隔离座椅区域的界线要在HF的基础上继续向可使用舱门方向移动。当比HF多出的座位数不足整排时,要抑制隔离该排的所有座椅。确定抑制隔离座椅区域后,需要用与客舱内饰颜色对比强烈的带子或绳子将相关的座椅阻拦、隔离,但是不能阻拦客舱主过道、横向通道以及舱门区域。

  • 2.2 EASA减载计算方法

  • 与FAA一样,在计算减载时EASA将失效舱门和与它正对的舱门都视为失效。EASA定义了飞机容量、单独区域容量、连续区域容量这三个数值。每种机型的这三个数值仅与该机型取证时的客舱构型有关,与飞机实际客舱布局无关。当舱门失效时,剩余旅客人数必须同时满足这三个数值的限制要求。

  • 1)飞机容量。飞机容量的要求与FAA计算方法中的规则2中的要求相似。飞机容量由剩余可用舱门的最大允许乘客座位数或剩余可用救生筏的容量决定。

  • (1)非跨水航班:失效1个舱门后,剩余飞机容量为“剩余舱门最大允许乘客座位数之和”与“机型取证最大乘客座位数失效舱门最大允许乘客座位数”中的较小值。一般某机型取证最大乘客座位数与所有舱门最大允许乘客座位数之和相同,但也可能不同。如A380飞机,它上舱有3对舱门,最大允许乘客座位数之和为275人,取证最大乘客座位数也是275人;它主舱有5对舱门,最大允许乘客座位数之和为550人,但取证最大乘客座位数仅为538人。对于A320系列飞机,还有一个额外要求,当剩余可用门只有1对C型门时,这时该C型门降级为I型门。如A320飞机是前后两套C型门,以及翼上两套相邻的III型门。若1套C型门失效,那么剩余那套C型门要降级到I型门,最大允许乘客座位数从55降到45。

  • (2)跨水航班:除了需要考虑上述非跨水航班的限制要求,还要考虑剩余可用救生筏容量的限制。即剩余所有救生筏的额定载员之和;或者假设剩余所有救生筏中再失效一个额定载员最大的救生筏时,剩余救生筏超额载员之和。飞机容量取这三个数中的最小值。

  • 2)单独区域容量。单独区域指两套舱门之间的区域,或者一套门与客舱起点或终点之间的区域。单独区域容量是该区域可用舱门最大允许乘客座位数之和。EASA还引入了死胡同区域(dead-end zone,简称DEZ)的概念。死胡同区域是指该区域只有一套可用舱门,另一头是客舱起点、终点,或不可用的舱门。死胡同区域单独区域容量仅可取该区域可用舱门最大允许乘客座位数之和的75%,并向下取整。

  • 3)连续区域容量。连续区域容量是该连续区域所有可用舱门最大允许乘客座位数之和。上述死胡同区域的概念不适用于计算连续区域容量。

  • 4)各区域实际人数。依据上述三个数值,航空公司可以根据客舱布局、实际航班销售情况,选择制定不同的减载方案。但无论制定怎样的减载方案,都必须满足上述三个数值的限制要求。

  • 在制定减载方案时,航空公司可以要求尽可能保留前舱舒适座位,抑制隔离后舱座椅。根据这个原则,我们可以得到如下每个区域允许旅客数的计算公式:

  • APAx=minZCAx,ZMCA,SZMCA-APAx-1,ICA-n=0x-1 APAn
    (2)
  • 式中:APAx为某区域允许旅客数,x为区域数,从1开始。由于不存在编号为0的区域,因此APA0=0;ZCAx为某区域实际座位数;ZMCA为某区域单独区域容量;SZMCA为待计算区域及其之后区域这两个连续区域容量;ICA为飞机容量。

  • 使用该公式时,要从最前面的区域开始计算。在计算得出每个区域最多允许的乘客数后,再计算出每个区域的最低减载人数。同FAA的要求一致,在减载时要抑制隔离该排的所有座椅。

  • 3 具体客舱布局减载分析

  • 通过上述分析,再配合计算表格的使用,比较迅速地完成旅客减载量计算和减载区域指定。

  • 图1是某宽体机客舱布局示意图。该布局乘客总人数288人,各区域乘客人数、排列见表1。表2是该飞机舱门、救生筏规格。

  • 图1 某宽体机客舱布局示意图

  • 表1 各区域乘客人数

  • 表2 舱门、救生筏规格

  • 3.1 FAA减载计算

  • 根据FAA的中线减载要求,表3列出了一个舱门失效后应该减载的旅客数量。根据FAA飞机容量要求,表4列出了一个舱门失效后应该减载的旅客数量。综合表3和表4的结果,根据该飞机是否执行跨水航班,表5列出了该飞机最终旅客减载数量。

  • 表3 FAA中线规则旅客减载数量

  • 表4 FAA飞机容量规则旅客减载数量

  • 表5 FAA规则下最终旅客减载数量

  • 3.2 EASA减载计算

  • 表6是该飞机容量、单独区域容量以及连续区域容量数值。表7是根据EASA规则计算出的各区域理论减载数量。同样,在实际减载时,还要满足抑制隔离的座椅应该包含该排的所有座椅的要求。

  • 表6 飞机容量、单独区域容量、连续区域容量

  • 表7 EASA减载结果

  • 4 结论

  • 1)在FAA体系下,计算乘客减载时需要考虑的因素不多,计算方法比较简单。FAA对减载区域的限制比较严格,必须是失效舱门附近的连续区域。这样有可能导致飞机上的头等舱、公务舱这些舒适区域的座椅全被抑制隔离。

  • 2)在EASA体系下,乘客减载的计算方法比较繁琐。在指定减载区域时EASA比较灵活,航空公司可以根据实际航班销售情况,划定抑制隔离的座椅区域。

  • 参考文献

    • [1] 中国民用航空局.运输类飞机适航标准:CCAR-25-R4[S/OL].(2016-03-17)[2020-04-24].http://www.caac.gov.cn/XXGK/XXGK/MHGZ/201606/t20160622_38638.html.

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