民用飛機(jī)旅客氧氣系統(tǒng)分析

鄭旭瑩 易艷綏

摘要：民用飛機(jī)旅客氧氣系統(tǒng)，是在民用飛機(jī)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(jìn)行研究時，需要結(jié)合使用環(huán)境和需求，針對性進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，保證系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，服務(wù)優(yōu)質(zhì)高效。本文主要對氧氣供應(yīng)量設(shè)計、供應(yīng)模式設(shè)計、氧氣面罩布置進(jìn)行研究，為相關(guān)工作開展提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：旅客氧氣系統(tǒng);供應(yīng)量;供應(yīng)模式

引言 當(dāng)飛機(jī)座艙處于失壓狀態(tài)時，座艙內(nèi)部壓力急劇下降，從而導(dǎo)致旅客和乘務(wù)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(yīng)更加敏感[1]。為了保證旅客和乘務(wù)人員安全，應(yīng)注重民用飛機(jī)旅客氧氣系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，提升其設(shè)計的合理性。

1.民用飛機(jī)旅客氧氣系統(tǒng)組成

通過實踐研究，民用飛機(jī)旅客氧氣系統(tǒng)的組成主要包括機(jī)組氧氣系統(tǒng)、旅客氧氣系統(tǒng)、便攜式氧氣設(shè)備。當(dāng)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(jī)組人員提供氧氣[2]。這一系統(tǒng)在服務(wù)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(dāng)前，對于民用飛機(jī)而言，氧氣系統(tǒng)供氧方式主要包括化學(xué)氧和氣氧兩種模式。隨著相關(guān)方面研究的不斷深入，這一系統(tǒng)的服務(wù)能力不斷提升，對這一系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探究，服務(wù)于相關(guān)工作的開展[3]。

2.民用飛機(jī)旅客氧氣系統(tǒng)設(shè)計

2.1設(shè)計需求

民用飛機(jī)旅客氧氣系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)基于實際需求開展相關(guān)工作，從而保證設(shè)計的合理性。經(jīng)過總結(jié)，相關(guān)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(wù)對象主要為旅客，因此，在這一系統(tǒng)設(shè)計時，必須注重旅客需求的滿足，從而提升其服務(wù)能力和效果，增強(qiáng)旅客滿意度。例如，在相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)增強(qiáng)其使用便捷性，合理進(jìn)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(jī)整體設(shè)計的需求。旅客氧氣系統(tǒng)屬于飛機(jī)整體設(shè)計的一部分，應(yīng)與飛機(jī)整體設(shè)計保持協(xié)調(diào)性，合理進(jìn)行這一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、位置、運(yùn)行支持設(shè)計，從而提升設(shè)計合理性;其三，系統(tǒng)自身的需求。旅客氧氣系統(tǒng)在設(shè)計時，必須做到與時俱進(jìn)，有效使用新技術(shù)，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。例如，設(shè)置自動監(jiān)控模式，對這一系統(tǒng)運(yùn)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(shè)計實例

民用飛機(jī)氧氣系統(tǒng)設(shè)計包含的內(nèi)容較多，本文在研究時，主要以供氧量設(shè)計、供氧方式設(shè)計、旅客氧氣面罩設(shè)計為例，進(jìn)行詳細(xì)介紹。

（1）供氧量設(shè)計

在進(jìn)行供氧量設(shè)計時，應(yīng)考慮機(jī)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(guān)規(guī)定：對于旅客和座艙服務(wù)人員而言，座艙壓力高度不同，每人需要的最小補(bǔ)氧量也不相同，應(yīng)大于使用氧氣設(shè)備情況下，吸氣平均氣管氧分壓需要的氧氣量。詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)如下：其一，座艙壓力在3000m-5000m范圍，每分鐘呼吸需要氧氣15BTPS。當(dāng)最大潮氣量達(dá)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(dāng)潮氣量達(dá)到1100ml時，氣管氧分壓均值為11172Pa。當(dāng)旅客氧氣系統(tǒng)滿足這一要求時，在12min應(yīng)急下降狀態(tài)下，單名旅客總需氧量為15.5L。詳細(xì)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(yīng)急下降狀態(tài)下，單名旅客總需氧量為23.72L。上述設(shè)計已經(jīng)經(jīng)過實踐驗證，且受到FAA認(rèn)可，具有合理性。與此同時，基于此進(jìn)行新型氧氣面罩設(shè)計，可以節(jié)約氧氣的效果。

（2）供氧方式設(shè)計

當(dāng)前， 旅客氧氣系統(tǒng)供氧方式主要分為化學(xué)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(diǎn)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(hù)，可靠性低的缺點(diǎn)，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(diǎn)，進(jìn)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(diǎn)。化學(xué)氧供氧模式，主要通過化學(xué)品分解提供氧氣，在每個旅客座椅上方均設(shè)置氧氣發(fā)生器和相應(yīng)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(shù)成熟，應(yīng)用較為廣泛。

（3）氧氣面罩設(shè)計

有關(guān)旅客氧氣面罩設(shè)計，主要的依據(jù)為SAE AIR1390，如果飛行高度在30000英尺以上，應(yīng)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(cè)壁板之上。

3.結(jié)束語

綜上所述，民用飛機(jī)旅客氧氣系統(tǒng)設(shè)計，需要根據(jù)實際需求，合理進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的改進(jìn)和完善，增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)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(biāo)。除此以外，還要注重這一系統(tǒng)設(shè)計的協(xié)調(diào)性，保證其結(jié)構(gòu)合理，布置科學(xué)，從而為這一系統(tǒng)服務(wù)效果提升奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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

[2] 黃櫓， 吳迪， 陳傳銳. 某型飛機(jī)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(jī)氧氣系統(tǒng)故障研究[J]. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊， 2019， v.27;No.678（16）：51-52.

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