民用飞机旅客氧气系统电路设计分析

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1、研究论文民用飞机旅客氧气系统电路设计分析李庆南，孙鉴非(上海飞机设计研究院，上海201210)【摘要】从适航符合性方面为出发点，对电气相关的适航条款进行了符合性分析，并通过不同的配电方案来分析不同的氧气面罩抛放控制电路，最后设计出一套基于4个独立电源供电的氧气面罩抛放控制电路。关键词：氧气系统；氧气面罩；适航CircuitDesignandAnalysisforPassengerOxygenSystemofCivilAircraftLIQingnan，SUNJianfei(ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，Shang

2、hai201210，China)【ABSTRACTlAccordingtotheairworthiness’conformanceofpassengeroxygensystem，thisarticleanalyzestheitemsrelatedtotheelectricalconformance，andconstructsdifferentpowerdistributionwaystoanalyzethecontrolcircuitreleas-ingtheoxygenmasks．Finally,onecontrolcircuitaboutreleasingtheo

3、xygenmasksisdesigned，whichbasedonquadinde-pendentpowersources．Keywords：Oxygensystem；Oxygenmask；AirworthinessDoI：10．16080巧．issnl671-833x．2017．03．107旅客氧气系统是民用飞机氧气系统‘1卅的重要组成部分之一，其主要功能为：当客舱失压或必要时，为乘务人员和旅客提供满足呼吸要求的氧气。本文主要对旅客氧气系统的电气设计方法进行探讨分析。1适航符合性需求分析本文以某型号飞机的运行参数为例，进行电气设计相关的适航符合性需求分析15-71,

4、最后设计出符合条件的旅客氧气系统。该型号飞机的基本技术指标为：最大使用高度：11900m；最大座舱高度：4260m；盥洗室数量：4个；乘务员数量：4个；旅客数量：120人(20排座椅)。根据CCAR25部的规则要求，旅客氧气系统必须满足第CCAR25．1441条至CCAR25．1453等适航条款的要求[8-10]。其中，与电气设计直接相关的条款为CCAR25．1447。CCAR25．1447(C)(1)的具体要求为如果申请运行高度超过7600m的合格审定，则必须有符合下列规定的分氧设备：必须有接在供氧接头上可供每个乘员就座时立即使用的分氧装置，并且在每个厕所至少要有两

5、个接在供氧接头上的分氧装置。分氧装置和供氧口的总数必须比座位数至少多10％，多余的分氧装置必须尽可能均匀地分布在整个座舱内。如果申请运行高度超过9000m的合格审定，则提供所需氧流量的分氧装置必须在座舱压力高度超过4500m之前自动送达乘员处，并且必须为机组设置手动装置，在自动系统失效时能使分氧装置立即可供使用。根据CCAR25．1447(C)(1)可知，对于本文作为案例分析的飞机型号，当旅客数量为120人且同时满足盥洗室和乘务员(均含2个面罩)的供氧需求时，此时氧气面罩数量应不少于148个(120×110％+4×2+4×2=148)。此外，该机型最大使用高度超过90

6、00m，出于系统安全性需求考虑，系统必须设置互不干扰的氧气面罩自动抛放和手动抛放电路。2民用飞机旅客氧气系统电气设计目前，大部分民用飞机旅客氧气系统多采用化学氧气发生器作为氧气存贮装置。因此，下面基于化学氧气发生器的供氧方式，对本文作为案例分析的飞机型号进行旅客氧气系统电气分析设计。2．1旅客氧气系统电气架构分析设计旅客氧气系统通常由氧气存储设备和氧气面罩抛放系统组成。若以电气设计角度考虑旅客氧气系统，氧气存储设备可以看作是氧气面罩抛放系统的负载，其通常安装在旅客座椅上方行李箱架上、乘务员座椅上方天花板和盥洗室内。氧气存储设备主要由化学氧气发生2017年第3期·航空制

7、造技术107研究论文器、获取TSO—C64a批准的氧气面罩(3个)和电触发式的锁闩等组成，乘务员和盥洗室的氧气存储设备的组成成分与旅客用氧一样。氧气面罩抛系统一般由供电电源、自动抛放信号驱动、手动抛放开关、座舱高度输入、抛放控制电路和反馈抛放状态的电子元器件等组成。据此，本文所设计的旅客氧气系统的初步电气架构如图1所示。主要运行原理如下：根据当前飞机所处的座舱高度等其他参数，由控制系统自行做出判断，使自动抛放电路驱动氧气面罩工作并且反馈抛放状况；或者系统提醒机组成员触发手动抛放开关，完成氧气面罩的手动抛放。根据CCAR25．1447(C)(1)中的要