民用飛機旅客氧氣系統(tǒng)分析

鄭旭瑩 易艷綏

摘要：民用飛機旅客氧氣系統(tǒng)，是在民用飛機座艙失壓情況下，為旅客提供呼吸用氧的專用系統(tǒng)。在對這一系統(tǒng)進行研究時，需要結合使用環(huán)境和需求，針對性進行系統(tǒng)設計，保證系統(tǒng)運行安全可靠，服務優(yōu)質(zhì)高效。本文主要對氧氣供應量設計、供應模式設計、氧氣面罩布置進行研究，為相關工作開展提供有益借鑒。

關鍵詞：旅客氧氣系統(tǒng);供應量;供應模式

引言 當飛機座艙處于失壓狀態(tài)時，座艙內(nèi)部壓力急劇下降，從而導致旅客和乘務員對氧氣需求量加大，尤其是一些存在呼吸、心臟等疾病的旅客，在這一環(huán)境下反應更加敏感[1]。為了保證旅客和乘務人員安全，應注重民用飛機旅客氧氣系統(tǒng)設計與應用，提升其設計的合理性。

1.民用飛機旅客氧氣系統(tǒng)組成

通過實踐研究，民用飛機旅客氧氣系統(tǒng)的組成主要包括機組氧氣系統(tǒng)、旅客氧氣系統(tǒng)、便攜式氧氣設備。當座艙失壓或者旅客因其他原因而需要氧氣時，旅客氧氣系統(tǒng)，可以為旅客及機組人員提供氧氣[2]。這一系統(tǒng)在服務功能方面，包括氧氣存儲、氧氣分配、使用控制、狀態(tài)顯示等模塊。當前，對于民用飛機而言，氧氣系統(tǒng)供氧方式主要包括化學氧和氣氧兩種模式。隨著相關方面研究的不斷深入，這一系統(tǒng)的服務能力不斷提升，對這一系統(tǒng)設計相關內(nèi)容進行探究，服務于相關工作的開展[3]。

2.民用飛機旅客氧氣系統(tǒng)設計

2.1設計需求

民用飛機旅客氧氣系統(tǒng)設計，應基于實際需求開展相關工作，從而保證設計的合理性。經(jīng)過總結，相關方面的需求如下：其一，旅客方面的需求。在實踐過程中，旅客氧氣系統(tǒng)的服務對象主要為旅客，因此，在這一系統(tǒng)設計時，必須注重旅客需求的滿足，從而提升其服務能力和效果，增強旅客滿意度。例如，在相關系統(tǒng)設計時，應增強其使用便捷性，合理進行操作簡化，從而便于及時、快速的滿足旅客對氧氣的需求;其二，飛機整體設計的需求。旅客氧氣系統(tǒng)屬于飛機整體設計的一部分，應與飛機整體設計保持協(xié)調(diào)性，合理進行這一系統(tǒng)的結構、位置、運行支持設計，從而提升設計合理性;其三，系統(tǒng)自身的需求。旅客氧氣系統(tǒng)在設計時，必須做到與時俱進，有效使用新技術，增強系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。例如，設置自動監(jiān)控模式，對這一系統(tǒng)運行狀態(tài)實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題。

2.2設計實例

民用飛機氧氣系統(tǒng)設計包含的內(nèi)容較多，本文在研究時，主要以供氧量設計、供氧方式設計、旅客氧氣面罩設計為例，進行詳細介紹。

（1）供氧量設計

在進行供氧量設計時，應考慮機艙內(nèi)旅客數(shù)量、旅客正常呼吸需氧量、座艙壓力等情況。根據(jù)CCAR25.1443（c）的相關規(guī)定：對于旅客和座艙服務人員而言，座艙壓力高度不同，每人需要的最小補氧量也不相同，應大于使用氧氣設備情況下，吸氣平均氣管氧分壓需要的氧氣量。詳細的標準如下：其一，座艙壓力在3000m-5000m范圍，每分鐘呼吸需要氧氣15BTPS。當最大潮氣量達到700ml時，氣管氧分壓的均值為13332Pa;其二，座艙壓力在5600m-12000m時，每分鐘呼吸量為30BTPS，當潮氣量達到1100ml時，氣管氧分壓均值為11172Pa。當旅客氧氣系統(tǒng)滿足這一要求時，在12min應急下降狀態(tài)下，單名旅客總需氧量為15.5L。詳細情況如表1所示。在實踐過程中，單名旅客總需氧量受到氧氣面罩需求的影響，以AS-8025-08233248氧氣面罩為例，在12min應急下降狀態(tài)下，單名旅客總需氧量為23.72L。上述設計已經(jīng)經(jīng)過實踐驗證，且受到FAA認可，具有合理性。與此同時，基于此進行新型氧氣面罩設計，可以節(jié)約氧氣的效果。

（2）供氧方式設計

當前， 旅客氧氣系統(tǒng)供氧方式主要分為化學氧和氣氧兩種模式。其中，氣氧包括集中式和分布式脈沖式兩種模式。每一種供氧模式的優(yōu)缺點各有不同，因合理選擇使用。集中式氣氧供氧模式，主要借助氧氣瓶、氧氣管路向旅客供氧，具有重量大，難以維護，可靠性低的缺點，已經(jīng)逐漸被淘汰。分布式脈沖氣氧供氧模式，屬于新型的供氧方案，可以基于人體呼吸循環(huán)和生理特點，進行氧氣輸出控制，節(jié)約使用氧氣。具體由氧氣源、電子控制模塊、旅客氧氣面罩組成，具有重量輕、舒適性好、安全可靠的優(yōu)點?；瘜W氧供氧模式，主要通過化學品分解提供氧氣，在每個旅客座椅上方均設置氧氣發(fā)生器和相應的氧氣面罩，其氧氣流量不受座艙壓力高度影響，流量不可調(diào)。這一模式相對較為可靠，技術成熟，應用較為廣泛。

（3）氧氣面罩設計

有關旅客氧氣面罩設計，主要的依據(jù)為SAE AIR1390，如果飛行高度在30000英尺以上，應將氧氣儲藏裝置和面罩布置在乘客頭頂或者座椅椅背之中。如果是單人座椅或者雙人座椅，可以將其安裝在側壁板之上。

3.結束語

綜上所述，民用飛機旅客氧氣系統(tǒng)設計，需要根據(jù)實際需求，合理進行系統(tǒng)設計的改進和完善，增強系統(tǒng)設計的合理性，在保證氧氣供給的前提下，盡量實現(xiàn)便捷操作、安全可靠、氧氣節(jié)約的目標。除此以外，還要注重這一系統(tǒng)設計的協(xié)調(diào)性，保證其結構合理，布置科學，從而為這一系統(tǒng)服務效果提升奠定基礎。

參考文獻：

[1] 魏志強， 龐西寧. 民用飛機客艙失壓后供氧量計算[J]. 航天醫(yī)學與醫(yī)學工程， 2019， v.32（05）：54-59.

[2] 黃櫓， 吳迪， 陳傳銳. 某型飛機旅客氧氣面罩自動拋放故障的分析[J]. 航空維修與工程， 2019， 000（001）：71-73.

[3] 歐陽清源. 飛機氧氣系統(tǒng)故障研究[J]. 科技經(jīng)濟導刊， 2019， v.27;No.678（16）：51-52.

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