民航座椅結構優(yōu)化及造型設計研究

1、<p>　　民航座椅結構優(yōu)化及造型設計研究</p><p>　　[摘 要]航空旅客座椅是飛機結構重要組成單元，其設計、取證復雜程度被飛機設計者定義為僅次于飛機發(fā)動機。尤其近兩年，美國FAA不斷提高旅客座椅設計安全標準，在動載荷要求更為苛刻的基礎上，將座椅附件熱釋放和阻燃要求由參考值升級為強制要求，更大幅提高了座椅設計難度。旅客座椅作為乘客直接感觸到的飛機部件，直接影響旅客乘坐感受，其舒適性和外觀造型越來

2、越成為航空公司提高運營美譽度的工具。 </p><p>　　[關鍵詞]民航座椅；結構優(yōu)化；造型設計 </p><p>　　中圖分類號：F563/567 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）06-0074-01 </p><p>　　一、現(xiàn)有民航座椅的優(yōu)缺點 </p><p>　　1、現(xiàn)有座椅靠背的頭枕部位設計很不合理，許多

3、身高較矮的乘客乘坐時，座椅上緣正好頂在枕骨突出處導致頭部前傾，乘客身體不能自然放松，頭部長時間處于向前受力狀態(tài)。 </p><p>　　2、乘客的頸部無支撐力，現(xiàn)民航座椅靠背上部分基本是直線型，頸部呈放空狀態(tài)，并且頭枕的設計不合理導致頸部長期受壓，對乘客頸椎很不利。 </p><p>　　3、現(xiàn)有座椅的靠背中的腰靠設計較不合理，在椅背下半部沒有合理的凸出支撐點，不能有效支撐腰椎，使人體不能

4、維持脊椎自然彎曲，座椅設計形態(tài)不符合人體坐姿曲線。 </p><p>　　4、目前裝機的旅客座椅在乘坐空間考慮較少，旅客腿部空間受約束嚴重，大幅降低了乘坐舒適性。 </p><p>　　二、影響民航座椅舒適性的因素 </p><p><b>　　1、座椅整體外觀 </b></p><p>　　航空座椅的配色宜簡不宜繁，一

5、般以兩到三種顏色為主。在對各種色彩的性格和表現(xiàn)力準確把握的基礎上，應用基本的色彩美學法則。 </p><p>　　2、與外界環(huán)境的相協(xié)調 </p><p>　　整體外觀造型應與飛機內飾設計風格相協(xié)調；整體顏色要與飛機內飾色調相配合。客艙頂部適度的弧形設計使客艙顯得更加寬敞，而且弧形表面比生硬邊線給人更多安全感。淺色會使物體看起來更高、更大、更寬，總的感覺更開放；而深色則使人感覺更封閉。目前

6、，主流機型客艙顏色不約而同地采用了淺色調，以最大限度地營造出一種理想情調和氛圍。 </p><p>　　3、合理的體壓分布 </p><p>　　人體質量作用在座椅座墊和靠背上壓力分布稱為體壓分布，它和乘坐姿勢密切相關。根據人機工程學原理，最舒適體壓分布應保證人體的大部分質量以較大的支撐面積平滑過渡，無突變。飛機上活動變化更多，因而姿勢變化也更多。在飛機上，乘客要吃飯、睡覺、看電影等，這些

7、活動都有各自不同舒適姿勢。當乘客處于不同姿勢時，座椅都應該能夠產生所希望的體壓分布。 </p><p><b>　　4、安全帶 </b></p><p>　　安全帶設計就是為了增加座椅對乘客的保護性。安全帶與底座連接，該帶的長度可根據不同乘客需求調整，有固定扣以固定。 </p><p><b>　　5、座椅間距 </b>&

8、lt;/p><p>　　座椅間距大小關系著乘客乘坐飛機是的活動空間大小，直接影響乘客的心理情緒。同時也影響著客艙利用率。座位間距離不能小于 29 英寸（737mm）。 </p><p>　　三、民航座椅的優(yōu)化設計分析 </p><p><b>　　1、安全帶設計 </b></p><p>　　（1）安全帶組件的強度：裝在單座

9、座椅上使用安全帶組件，包括組帶、釋放裝置、其他部件，在安全帶軸向上至少能承受 6000 牛以上載荷，如果是雙聯(lián)座椅，那么至少為13000牛以上。安全帶組件的強度， 都相應地體現(xiàn)在每副安全帶組件帶子上。（2）安全帶釋放裝置：安全帶組件是可調整的，并有一個易于操作快速釋放裝置。在安全帶承受相對應載荷后，安全帶使用者可以很容易打開這個釋放裝置。（3）安全帶的特性及其他：安全帶規(guī)定標準寬度為51 毫米，考慮到紡織、防毒、阻燃及磨損處理等所必須的

10、生產過程，其寬度可在47 到 51 毫米之間。連接帶金屬件上的凹槽或者小孔不小于51 毫米。其阻燃性能符合規(guī)定要求，以防止在使用期間由于腐蝕、磨損等原因造成損失。 </p><p><b>　　2、功能件的設計 </b></p><p>　　對于航空旅客座椅上的功能件主要是控制按鈕和餐桌旋扣，都屬于手動操縱器范圍。功能件的外形設計要求對于航空旅客座椅上使用的按鈕和旋扣

11、都要突出臺面一定的距離，按鈕和旋鈕的尺寸要根據手指的尺寸和指端的弧形設計，按鈕表面設計為凹形以方便操作。功能件的位置要求每個鍵不同用途使用不同顏色，具有可識別性。 </p><p>　　3、民航座椅設計的尺寸設定 </p><p>　　座椅的基本尺寸與人體各部位的比例尺寸有著密切聯(lián)系，座椅靠背、椅面、扶手等要素的設計尺寸都要依據人體尺寸來設計，這樣才能保證座椅與人相協(xié)調，人才會感覺舒適。在

12、民航座椅設計時，座椅設計尺寸要在符合我國大部分成年人的生理尺寸基礎上，具有可調節(jié)性。特別是頭枕及腰靠部位，要獨立可調節(jié)，以滿足不同人群需求。 </p><p>　　4、民航座椅設計的結構分析 </p><p>　　結構分析也是產品造型設計一個重要環(huán)節(jié)，結構設計體現(xiàn)了將需求、形態(tài)、材料、工藝轉換為一體化創(chuàng)造過程。 </p><p>　?。?）頭枕結構設計 </p

13、><p>　　可調節(jié)的頭靠設計可根據乘客不同姿勢變化，做出調節(jié)貼合頭頸曲線，乘客可根據自身不同需求調節(jié)高度。 </p><p>　?。?）腰靠結構設計分析 </p><p>　　腰靠處的設計是為了給予乘客腰部支撐，使其保持自然彎曲，減輕肌肉施力。腰靠處的問題主要是尺寸不符合、曲線不貼合背部曲線。所以在腰靠設計上，需要增加可調節(jié)結構?？梢栽谘堪宓纳舷聝啥随溄诱{節(jié)桿，調節(jié)

14、桿鏈接滑軌，滑軌上有卡槽，用來固定腰靠。腰靠板的上端調節(jié)桿調節(jié)腰靠弧度，下端調節(jié)桿調節(jié)腰靠位置。 </p><p><b>　　5、阻燃技術設計 </b></p><p>　　涉及阻燃方面問題，主要有兩類部件：第一是座椅結構組件，第二是座椅墊。座椅材料選擇必須按照現(xiàn)有條例要求。隨著材料技術發(fā)展，國內外很多座椅制造商和研究者，已經把復合材料廣泛應用到飛機座椅制造中。比如

15、比利時軍用飛機座椅制造公司用聚醚醚銅來代替座椅中的鋁合金件。其具有高強度、低可燃性、重量比金屬輕等優(yōu)點。再比如以PPS為基體材料的碳纖維增強物，相對于鋁材來說，可減輕40% 到50%的重量，并且節(jié)約成本 20% 以上。 </p><p><b>　　結語 </b></p><p>　　鑒于座椅對于乘客及我國的重要性，設計更符合人機工程學的座椅越來越引起人們關注。本文主

16、要分析了影響座椅舒適性的因素，并由此提出了民航座椅優(yōu)化設計相關分析，以供參考。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]秦瑞祥，戴嫣青，張曉艷. 淺談直升機適墜性設計[J]. 中國建材科技，2014，05：104-107. </p><p>　　[2]陳艷曉，鄭月明，鄭戰(zhàn)星. 人機工程在駕駛艙設計中的應用[J