民用飛機旅客登機梯設計標準研究

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、鎖定機構、支撐、掛鉤等組成。

隨機登機梯的優點：

● 使用方便，在運營、維修時可以隨意收放，不受地面設備限制；

● 可以在飛機內外兩側開啟，收放時間短，一般在20s內；

● 隨機登機梯與機體獨立，運營方可以根據不同航線拆裝。

隨機登機梯的缺點：

● 重量大，不考慮周邊結構加強的重量；

● 研制費用高，還需要做相應試驗驗證機構可靠性；

● 生產成本高，隨機登機梯中大量零部件形狀復雜，選用材料種類多，選用標準件種類多，并且安裝調試復雜；

● 隨機登機梯門在氣密區內，且為外開式，密封及鎖定系統復雜；

● 收放動作復雜，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，因此使飛機的經濟效益大大降低。一般航空公司均不愿選裝隨機登機梯?；虍斶\營方提出需求時再進行改裝，或隨飛機附送簡易登機梯。

1 編制登機梯標準的必要性

1.1 標準需求分析

在民用飛機登機梯設計方面，目前尚無統一的相關標準規范，無法做到系列化、規范化、通用化，更無法通過標準的手段來規范民用飛機設計，尤其在研型號MA700采用門體合一登機門，沒有標準約束設計及流程管理，適航審查時沒有標準可依，對登機梯的標準需求迫切。

1.2 國內外標準現狀

登機梯的主要標準規范有CCAR 25-R4《運輸類飛機適航標準》、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設備的固定設施第三部分：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 技術發展現狀分析

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屬于地面設備，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》，不在此標準規定之列。

2 設計要求及流程

2.1 設計準則

登機梯設計準則：

● 登機梯結構不參加飛機總體受力，但應能承受乘員體重，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；

● 應輕重量設計，并在機艙內占用較小空間；

● 登機梯在機艙內固定應牢靠，展開應有鎖定機構；需要加長的登機梯，打開或關閉活動部分，應不會對使用者或附近的其他人產生危險，登機梯和扶手展開機構應鎖定牢靠；

● 登機梯和扶手設計應美觀，扶手設計要考慮乘客（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）應有充足的照明，且無眩光和深影，光照須均勻，不能出現光照強的點和光照弱的點，以免造成危險；

● 登機梯應有標牌表明登機梯的最大承載能力和最大允許承載旅客數；

● 登機梯應設有應急操作輔助系統，以便在飛機失去動力或出現異常情況時可以放下登機梯；

● 還要考慮環境的腐蝕影響，振動對結構的損傷、材料的老化等，以免登機梯在使用過程中發生危險；

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

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

艙門、整體式梯子和操縱機構受到應急著陸情況下的慣性力；

飛機處于正常的地面姿態和一根或幾根起落架支柱折斷的每一姿態。

● 連接件如各種接頭、鉸鏈、支座、支撐件和安裝件都應保證裝配得充分牢固和穩定，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，其中的設計載荷安全系數均為3，給出的使用載荷不包括安全系數。

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。梯階應滿足的要求。

● 踏板表面覆蓋材料一般應滿足如下要求：

防滑（含潮濕狀況下）；

摩擦系數不小于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的規定；

● 豎板高度應一致，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；

● 最上一級踏板應與飛機地板為同一水平面；

● 階梯的尺寸應滿足表2要求。

踩踏深度和豎板高度應滿足式（1）：

其中：

T1：踩踏深度，mm；

表2 梯階尺寸推薦值

2.4 扶手

扶手應滿足的要求：

● 飛機地板距離地面高度大于500mm時，梯子兩側或單側應有扶手，以免發生危險；

● 扶手不應影響飛機客艙門的開關?？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該設計得不會產生傷害或阻滯（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

登機梯應有一個標牌，上面標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。

如果登機梯是植入機身內的，也應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置照明裝置，每個臺階上要有充足的照明，照明度應不小于53lux，并應確保不出現光照強的點和光照弱的點。

2.7 設計流程

登機梯設計流程如圖1所示。

3 設計要求部分指標的理解

主要數據及表格來源見表4。

表4 主要數據及表格來源

4 結束語

通過參考國內外相關標準和登機梯使用經驗，查閱了大量與飛機登機梯設計有關的資料，調研較多的機種登機梯應用情況，充分借鑒國內外相關標準和型號研制工程經驗的基礎上，總結提煉并協商一致形成登機梯的設計和驗證要求，建立了飛機登機梯設計標準，填補國內在這一領域的空白，用以指導和規范登機梯的研制。