民用飛機旅客登機梯設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)研究

王 哲 李高勝 趙建華

隨機登機梯是飛機自帶的登機梯，可以使旅客、機組人員在機場不借助地面登機梯、登機橋進入飛機。隨機登機梯主要用在離地高度較小的飛機上。隨機登機梯種類很多，根據(jù)飛機離地高度的不同，有門梯合一的登機梯、飛機自帶的掛靠折疊梯、飛機自動伸縮梯。操作有手動或電控操作，登機梯主要由縱橫梁骨架、梯階、踏步、扶手、折疊機構(gòu)、鎖定機構(gòu)、支撐、掛鉤等組成。

隨機登機梯的優(yōu)點：

● 使用方便，在運營、維修時可以隨意收放，不受地面設(shè)備限制；

● 可以在飛機內(nèi)外兩側(cè)開啟，收放時間短，一般在20s內(nèi)；

● 隨機登機梯與機體獨立，運營方可以根據(jù)不同航線拆裝。

隨機登機梯的缺點：

● 重量大，不考慮周邊結(jié)構(gòu)加強的重量；

● 研制費用高，還需要做相應(yīng)試驗驗證機構(gòu)可靠性；

● 生產(chǎn)成本高，隨機登機梯中大量零部件形狀復(fù)雜，選用材料種類多，選用標(biāo)準(zhǔn)件種類多，并且安裝調(diào)試復(fù)雜；

● 隨機登機梯門在氣密區(qū)內(nèi)，且為外開式，密封及鎖定系統(tǒng)復(fù)雜；

● 收放動作復(fù)雜，存在一定的故障率，且空間小，不易維修；

● 大開口，需要對飛機部件補充靜力試驗。

隨機登機梯一般為選裝項目，它既占重量又占空間，因此使飛機的經(jīng)濟效益大大降低。一般航空公司均不愿選裝隨機登機梯?；虍?dāng)運營方提出需求時再進行改裝，或隨飛機附送簡易登機梯。

1 編制登機梯標(biāo)準(zhǔn)的必要性

1.1 標(biāo)準(zhǔn)需求分析

在民用飛機登機梯設(shè)計方面，目前尚無統(tǒng)一的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，無法做到系列化、規(guī)范化、通用化，更無法通過標(biāo)準(zhǔn)的手段來規(guī)范民用飛機設(shè)計，尤其在研型號MA700采用門體合一登機門，沒有標(biāo)準(zhǔn)約束設(shè)計及流程管理，適航審查時沒有標(biāo)準(zhǔn)可依，對登機梯的標(biāo)準(zhǔn)需求迫切。

1.2 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

登機梯的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有CCAR 25-R4《運輸類飛機適航標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T 23422-2009 《大型飛機用自行式客梯功能要求》、GB 17888.3-1999 《機械安全進入機器和工業(yè)設(shè)備的固定設(shè)施第三部分：樓梯、階梯和護欄》。 ARP 836A 《 Design and Safety Criteria for Passenger Boarding Stairways》；ARP 836B 《 Design and Safety Criteria for Passenger Boarding Stairways》。

1.3 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

登機梯分類按機載種類劃分，門梯合一登機梯，如CRJ、D328、DASH8、MA600；掛靠梯、如新舟60、運九等；機載自動伸縮梯，如MD90MD82等。車載的登機梯和廊橋?qū)儆诘孛嬖O(shè)備，對于飛機艙門門檻距地面高度大于或等于2.54 m的民機，登機梯采用GB/T 23422-2009《大型飛機用自行式客梯功能要求》，不在此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之列。

2 設(shè)計要求及流程

2.1 設(shè)計準(zhǔn)則

登機梯設(shè)計準(zhǔn)則：

● 登機梯結(jié)構(gòu)不參加飛機總體受力，但應(yīng)能承受乘員體重，保證乘員上下安全；

● 登機梯要有一定剛度要求，變形??；支持剛度也要較好，不應(yīng)懸空；門梯合一式登機梯的門長度不夠時，允許延長登機梯長度以方便乘客登機，但是必須滿足梯子的整體剛度要求；

● 應(yīng)輕重量設(shè)計，并在機艙內(nèi)占用較小空間；

● 登機梯在機艙內(nèi)固定應(yīng)牢靠，展開應(yīng)有鎖定機構(gòu)；需要加長的登機梯，打開或關(guān)閉活動部分，應(yīng)不會對使用者或附近的其他人產(chǎn)生危險，登機梯和扶手展開機構(gòu)應(yīng)鎖定牢靠；

● 登機梯和扶手設(shè)計應(yīng)美觀，扶手設(shè)計要考慮乘客（帶旅行包）上下方便、安全，表面手感要舒服；

● 整個登機梯部分（包括登機梯每一階和扶手等）應(yīng)有充足的照明，且無眩光和深影，光照須均勻，不能出現(xiàn)光照強的點和光照弱的點，以免造成危險；

● 登機梯應(yīng)有標(biāo)牌表明登機梯的最大承載能力和最大允許承載旅客數(shù)；

● 登機梯應(yīng)設(shè)有應(yīng)急操作輔助系統(tǒng)，以便在飛機失去動力或出現(xiàn)異常情況時可以放下登機梯；

● 還要考慮環(huán)境的腐蝕影響，振動對結(jié)構(gòu)的損傷、材料的老化等，以免登機梯在使用過程中發(fā)生危險；

● 可能與使用者接觸的所有零件的設(shè)計都不得對人產(chǎn)生傷害（如避免尖角、焊接毛刺或粗糙的邊緣等），打開或關(guān)閉的活動部分不應(yīng)對使用梯子的人或梯子周圍的人產(chǎn)生進一步的危險；

● 如果作為旅客應(yīng)急出口的旅客登機門上裝有整體式梯子，則該梯子必須設(shè)計成在下列情況下不會降低旅客應(yīng)急撤離的有效性：

艙門、整體式梯子和操縱機構(gòu)受到應(yīng)急著陸情況下的慣性力；

飛機處于正常的地面姿態(tài)和一根或幾根起落架支柱折斷的每一姿態(tài)。

● 連接件如各種接頭、鉸鏈、支座、支撐件和安裝件都應(yīng)保證裝配得充分牢固和穩(wěn)定，以保證在正常的使用條件下使用者安全。

2.2 使用載荷

登機梯的使用載荷見表1，其中的設(shè)計載荷安全系數(shù)均為3，給出的使用載荷不包括安全系數(shù)。

表1 登機梯的使用載荷

2.3 梯階

梯階一般由豎板和踏板組成，豎板一般與踏板垂直，但也可以傾斜，以增加有效踩踏深度。梯階應(yīng)滿足的要求。

● 踏板表面覆蓋材料一般應(yīng)滿足如下要求：

防滑（含潮濕狀況下）；

摩擦系數(shù)不小于0.5；

易于清除積水和積雪；

不會卡住人員的鞋跟；

● 如果每一階單獨安裝凸緣，凸緣和踩踏面豎直方向最多差1.6mm；

● 登機梯傾斜角、踏板與豎板的尺寸宜符合相關(guān)的規(guī)定；

● 豎板高度應(yīng)一致，地面到第一階臺階間不能遵守這一高度的情況下，最多可減少15%。如經(jīng)證明安全性能得到保證，該高度也可以增加；

● 最上一級踏板應(yīng)與飛機地板為同一水平面；

● 階梯的尺寸應(yīng)滿足表2要求。

踩踏深度和豎板高度應(yīng)滿足式（1）：

其中：

T1：踩踏深度，mm；

表2 梯階尺寸推薦值

2.4 扶手

扶手應(yīng)滿足的要求：

● 飛機地板距離地面高度大于500mm時，梯子兩側(cè)或單側(cè)應(yīng)有扶手，以免發(fā)生危險；

● 扶手不應(yīng)影響飛機客艙門的開關(guān)?？膳c登機梯同時開啟或單獨開啟；

● 扶手上可能與乘客接觸的部分應(yīng)該設(shè)計得不會產(chǎn)生傷害或阻滯（如避免尖角、焊接毛刺、粗糙的邊緣等）；

● 扶手的尺寸應(yīng)滿足表3要求。

表3 扶手尺寸推薦值

2.5 安全警示牌

登機梯應(yīng)有一個標(biāo)牌，上面標(biāo)明梯子可接受的最大載荷以及每一次梯子上可以承載的最大乘客數(shù)。

如果登機梯是植入機身內(nèi)的，也應(yīng)配有同樣形式的安全警示牌。

2.6 照明

門梯合一登機梯和自動伸縮梯梯階上要設(shè)置照明裝置，每個臺階上要有充足的照明，照明度應(yīng)不小于53lux，并應(yīng)確保不出現(xiàn)光照強的點和光照弱的點。

2.7 設(shè)計流程

登機梯設(shè)計流程如圖1所示。

3 設(shè)計要求部分指標(biāo)的理解

主要數(shù)據(jù)及表格來源見表4。

表4 主要數(shù)據(jù)及表格來源

4 結(jié)束語

通過參考國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和登機梯使用經(jīng)驗，查閱了大量與飛機登機梯設(shè)計有關(guān)的資料，調(diào)研較多的機種登機梯應(yīng)用情況，充分借鑒國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和型號研制工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，總結(jié)提煉并協(xié)商一致形成登機梯的設(shè)計和驗證要求，建立了飛機登機梯設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，填補國內(nèi)在這一領(lǐng)域的空白，用以指導(dǎo)和規(guī)范登機梯的研制。