一種航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置及試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及飛機部件強度動態(tài)適航試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種航空可替代坐 墊動態(tài)適航試驗裝置及試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)中國民用航空總局技術(shù)標準TS0127A(旋翼機、運輸類飛機、正常和運動類飛 機座椅系統(tǒng)）的規(guī)定，需要通過動力試驗驗證座椅系統(tǒng)保護乘員的能力，試驗中用假人模 擬乘員，分為兩個試驗科目：
[0003] 試驗科目1 :單排座椅測試，主要沖擊分量沿脊椎方向，但與縱向沖擊聯(lián)合作用， 試驗主要用于評估在垂向/縱向載荷聯(lián)合作用下座椅結(jié)構(gòu)的合理性，臨界腰椎/大腿壓縮 力以及結(jié)構(gòu)永久變形；
[0004] 試驗科目2 :單排座椅測試，主要沖擊分量沿飛機縱向，但與垂向沖擊聯(lián)合作用， 試驗主要用于評估座椅結(jié)構(gòu)的合理性和結(jié)構(gòu)永久變形。同時評估腹部安全帶的性能和載 荷，如果適用，還包括肩部安全帶的性能和載荷。
[0005] 在以上兩個試驗科目中，要求試驗后結(jié)構(gòu)至少保持一條完整的傳力路徑，以及各 方向的變形不超過限定值。以及要求假人保持約束，同時假人的各種響應(yīng)不超過限定值。
[0006] 試驗科目1中，腰椎壓縮載荷是關(guān)鍵合格判定指標，根據(jù)中國民用航空航空總局 運輸類飛機適航標準（CCAR25)第25. 562 (c) (2)條的規(guī)定，要求在擬人模型（即假人）骨 盆和腰部脊柱之間測得的最大壓縮載荷不超過6672牛。
[0007] 坐墊是垂向沖擊條件下保護乘員的腰椎的關(guān)鍵部件，坐墊主要由織物套、高回彈 聚氨酯發(fā)泡體組成，有些坐墊也會增加漂浮塊，在水上迫降過程中可起到漂浮物的作用。經(jīng) 過長期而頻繁的使用，坐墊的力學(xué)性能會發(fā)生退化，性能退化后的坐墊在沖擊環(huán)境下保護 乘員腰椎的能力會顯著下降，一般來說坐墊的使用壽命約為3-5年，壽命到期后要求更換。
[0008] 對于座椅系統(tǒng)，適航管理規(guī)定要求如果主傳力路徑上的結(jié)構(gòu)件進行了重新設(shè)計或 工藝調(diào)整，必須重新開展動力試驗驗證座椅系統(tǒng)的動態(tài)性能。坐墊屬于座椅的關(guān)鍵部件，因 此要求坐墊的更換必須通過動力試驗驗證，且需要使用原來安裝坐墊的新座椅，除非更換 用的坐墊為原廠、原工藝的產(chǎn)品。
[0009] 但是，我國航空公司使用的絕大部分座椅均為進口產(chǎn)品，基本上無法滿足以上要 求。因此大部分時候只能成批重新更換國外坐墊或座椅，經(jīng)濟成本極高。而航空坐墊制造 技術(shù)國內(nèi)早已成熟，國內(nèi)有大量廠家從事該類產(chǎn)品研制，無法將產(chǎn)品大量推廣的原因在于 缺乏一種可行的驗證方法，以證明國內(nèi)配套生產(chǎn)的坐墊（即"可替代坐墊"）滿足適航條例 的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是提供了一種航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置及試驗方法，用于 對坐墊是否滿足適航條例的要求進行驗證。
[0011] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0012] -種航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置，可替代坐墊用于替代原航空座椅上的原 坐墊，包括：
[0013] 沖擊試驗臺，用于對設(shè)置在其上的試驗設(shè)備施加預(yù)定的沖擊載荷，以進行預(yù)定的 沖擊試驗；
[0014] 剛性座椅，用于模擬所述原航空座椅，所述可替代坐墊固定設(shè)置在所述剛性座椅 上；
[0015] 試驗夾具，用于將所述剛性座椅按照預(yù)定安裝方式固定安裝在所述沖擊試驗臺 上；
[0016] 假人，固定在所述可替代坐墊上；
[0017] 載荷傳感器，設(shè)置在所述假人的內(nèi)部，用于檢測所述假人在受到所述沖擊載荷時 的腰椎載荷及頭部HIC ;
[0018] 光測設(shè)備，設(shè)置在所述沖擊試驗臺側(cè)面，用于試驗時監(jiān)控設(shè)置在所述沖擊試驗臺 上的試驗設(shè)備的運動姿態(tài)和變形。
[0019] 優(yōu)選的，所述假人通過安全帶固定在所述剛性座椅的可替代坐墊上。
[0020] 優(yōu)選的，所述可替代坐墊通過尼龍搭扣安裝到剛性座椅上。
[0021] 優(yōu)選的，所述剛性座椅采用鋼材制成，且所述剛性座椅的結(jié)構(gòu)應(yīng)力低于lOMpa。
[0022] 優(yōu)選的，所述光測設(shè)備為高速攝像機。
[0023] 優(yōu)選的，所述預(yù)定的沖擊試驗包括：
[0024] 所述沖擊試驗臺以14g沖擊載荷對試驗設(shè)備進行向下垂直沖擊，另外，所述沖擊 試驗臺上的所述剛性座椅俯仰角為60°，偏航角為0°。
[0025] 優(yōu)選的，所述預(yù)定的沖擊試驗包括：
[0026] 所述沖擊試驗臺以16g沖擊載荷對試驗設(shè)備進行水平?jīng)_擊，另外，所述沖擊試驗 臺上的所述剛性座椅俯仰角為0°，偏航角為10°。
[0027] 本發(fā)明還提供一種航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置的試驗方法，包括如下步 驟：
[0028] 步驟一、將假人在溫度圍為19°C~25°C、相對濕度為10 %~70 %的條件下保存至 少4小時，并將假人的所有關(guān)節(jié)摩擦力調(diào)節(jié)到lg ;
[0029] 步驟二、將可替代坐墊通過尼龍搭扣安裝到剛性座椅上，再將所述剛性座椅通過 試驗夾具按照預(yù)定安裝方式固定安裝在所述沖擊試驗臺上；
[0030] 步驟三、通過安全帶將所述假人安裝在所述剛性座椅的可替代坐墊上；
[0031] 步驟四、在所述剛性座椅兩側(cè)預(yù)定位置處各布置一臺光測設(shè)備；
[0032] 步驟五、通過所述沖擊試驗臺對試驗設(shè)備施加預(yù)定的沖擊載荷，以進行預(yù)定的沖 擊試驗。
[0033] 優(yōu)選的，所述光測設(shè)備為高速攝像機，布置在所述剛性座椅兩側(cè)距離7米的位置 處，且調(diào)整高速攝像機的鏡頭使主光軸垂直所述沖擊試驗臺的滑軌。
[0034] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0035] 本發(fā)明的航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置及方法，利用剛性座椅模擬實際的彈 性座椅，簡化了試驗條件，可極大地降低航空座椅坐墊的驗證成本，也降低了航空公司采購 坐墊的成本。
【附圖說明】
[0036] 圖1是本發(fā)明航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置及試驗方法一個優(yōu)選實施例的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖2是本發(fā)明航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置及試驗方法另一優(yōu)選實施例的 結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中 的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明 一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用 于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0039] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后"、"左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的 方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或 元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍 的限制。
[0040] 下面結(jié)合附圖1和圖2對本發(fā)明航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置及試驗方法做 進一步詳細說明。
[0041] 本發(fā)明提供了一種航空可替代坐墊動態(tài)適航試驗裝置，其中，可替代坐墊3用于 替代原航空座椅上的原坐墊，包括沖擊試驗臺1以及設(shè)置在沖擊試驗臺1上的試驗設(shè)備，試 驗設(shè)備又可以包括剛性座椅2、試驗夾具5、假人6以及載荷傳感器等。
[0042] 沖擊試驗臺1可以采用已知的多種適合的試驗臺1，用于對設(shè)置在其上的試驗設(shè) 備施加預(yù)定的沖擊載荷，以進行預(yù)定的沖擊試驗；沖擊載荷的施加可以是通過例如氣缸、電 機等，本實施例中，是通過控制氣缸來驅(qū)動沖擊試驗臺1，以進行沖擊試驗，且通過控制氣缸 發(fā)射壓力來調(diào)節(jié)沖擊載荷的大小。需要說明的是，本發(fā)明的試驗加載設(shè)備和試驗臺必須滿 足FAA咨詢通告AC25-562-1B的要求，而試驗中的試驗臺加載加速度波形必須滿足FAA咨 詢通告AC25-562-1B的要求。
[0043] 剛性座椅2用于模擬原航空座椅，可替代坐墊3固定設(shè)置在剛性座椅2上；本實施 例中優(yōu)選可替代坐墊3通過尼龍搭扣安裝到剛性座椅2上；剛性座椅2可以參考一般的雙 人位飛機旅客座椅尺寸進行設(shè)計，需要剛