安全带对航空座椅及乘员冲击响应的影响

以典型三联旅客座椅为研究对象，建立了经试验验证的航空座椅有限元模型，研究了安全带固定点位置、安全带刚度和安全带形式等参数的变化对座椅系统动态响应的影响。在水平冲击下，安全带固定点位置对乘员运动轨迹和椅腿受载的影响显著，后左椅腿和前左椅腿Z向受载均随着安全带角度的增加而减小。安全带固定点位置对安全带载荷的影响较小。安全带刚度对乘员运动轨迹、安全带载荷和椅腿载荷的影响均显著。随安全带刚度增大，其自身承受的载荷增加，乘员前移距离和椅腿受载均减小；此外，与两点式安全带相比，Y型安全带对乘员的约束效果更好，可减小头部X向峰值位移63 mm,头排座椅中可以考虑安装Y型安全带以减少座椅与隔板的安装距离。     

浅析运输类飞机经济舱头排旅客座椅头部损伤判据的影响因素

介绍了头部损伤判据HIC的概念、适航要求及影响运输类飞机客舱头排旅客座椅HIC的相关参数;叙述了旅客座椅头排距、头部撞击壁板的刚度、安全带织带伸长率、乘坐摩擦系数等参数的影响和重要程度;对如何设计符合HIC要求的经济舱头排旅客座椅和壁板提出了建议。     

典型航空座椅/乘员系统水平冲击特性实验

为研究典型航空座椅/乘员系统的水平冲击特性和载荷传递规律，基于结构水平冲击实验台系统，综合考量脉冲波形、假人响应和座椅响应，模拟座椅/乘员系统水平动态冲击过程，测试和分析假人运动过程和运动轨迹、假人内部加速度和载荷响应、座椅结构典型部位加速度和典型部位应变等，并基于实验结果研究座椅/乘员系统动态冲击响应的变化规律。结果表明：假人头部运动显著，假人内部响应变化趋势与加速度脉冲波形相近，且假人骨盆加速度和腰椎载荷最大，受损概率最大；座椅和假人均具有两条载荷传递路径，载荷主要经过座椅后椅腿和假人腰椎部位；座椅结构整体处于弹性变形阶段，典型加速度的变化趋势与加速度脉冲波形相近，后椅腿及其与后椅管和扶手架连接处受载显著应变最大；座椅内部加速度和应变与对应标记点的Z向距离密切相关。     

坠撞环境下乘员伤害分析及飞机适坠性评估

为了分析坠撞环境下的机身框段和客舱乘员的动态响应以及乘员伤害情况,开展了大型飞机典型机身框段（含2套三联座椅及4名乘员假人）在6.02 m/s速度下的垂向坠撞试验,获得了机身框段结构坠撞及乘员坠撞响应数据,进行了机身框段结构坠撞破坏及乘员伤害分析,并通过可生存空间、系留强度、乘员损伤、应急撤离4个方面对飞机适坠性进行评估。坠撞试验结果表明,客舱地板下部结构发生较大变形与破坏,在货舱地板下部结构中间支撑件区域和两侧客舱地板支撑立柱与机身框连接处产生3处塑性铰;客舱区域基本保持完整,可生存空间得到保持;座椅与客舱地板导轨的连接保持完好,且乘员安全带保持在原位;乘员假人头部伤害判据最大值为31.47,腰椎压缩载荷最大峰值为3 997.2 N;乘员假人向过道倾斜,过道仍保持通畅。通过飞机适坠性评估,在6.02 m/s的垂向坠撞速度下,乘员伤害风险较小。     

飞行器焊接新技术等6则

1.飞行器焊接新技术 　　本成果为空间飞行器舱体组焊及变形控制工艺和小直径铝管全位置自动焊接工艺技术，该成果对我国新型空间飞行器研制有重要意义。新型空间飞行器返回舱壳体尺寸大、壁厚小、结构复杂，研制周期短，是焊接质量的难题。 　　本成果在尽量利用成熟技术的基础上，大胆探索，改进工艺，研制出的壳体完全经受住空间实际环境及地面回收的考验。本成果创造性地综合运用了整体结构合理划分为部件焊接、优化部件组焊为整舱的次序、低应力无变形焊接技术、合理的工装夹具、板组件整体热处理等技术措施，减少焊接应力和变形，达到国际先进水平。 　　小直径铝管是空间飞行器上新应用的材料。在对接不填丝小直径铝管全位置自动焊接工艺技术和生产应用方面，国内领先，焊接质量与国外水平相当。 2.蓄电池自动充放技术 　　本成果采用微机对蓄电池充放电全过程进行自动控制，如采集、储存、处理、传递等，并可直接进行电池的容量计算及对锌银蓄电池充电所释出的氢气进行按需排放。 　　本成果基本特点是整个软件包分成管理程序、用户程序和诊断程序三层次。层与层间既可独立工作，亦可相互渗透；可按软件给定的充放电终止电压进行限压切换，有实时时钟控制巡检周期，接受面板呼叫中断；具有对话式、提示式、菜单式等多种交互格式，方便用户对控制过程进行干预。 3.金属电化学有色标印技术 　　本成果能在不锈钢、碳钢、合金钢、合金铸铁、高温合金、铝合金、钛合金、铜合金等材料上进行有色标印，尤以在不锈钢制品上的有色标印效果特佳。有利于金属材料管理、产品标牌图案标记等。 　　本成果具有安全、简便、快速、电化学标印液无毒无害等特点，可在室温下操作，每次标印仅数秒，能在工作现场使用。 　　本成果经过多种试验表明(如晶间腐蚀试验、盐雾试验、反复弯曲试验、抗拉强度试验和表面轮廓仪测试等)标记清晰，对基体材料无影响，有使用价值，效益明显。 4.管形可调板牙 　　本成果研制的管形可调板牙主要用于修复螺纹、镀前螺纹的加工。 　　利用调节环的锥度达到微调螺纹直径的作用；板牙出屑槽宽，排屑流畅；螺纹工作部分能胜任不同涂层的涂覆螺纹；与一般圆板牙相比，大大提高使用寿命和扩大了使用范围。 　　技术要求：螺纹牙距与半角不允许随微调螺纹直径而变化；微调锁定要可靠；既可机铰又可手铰；板牙前端刃磨容易。操作容易，经济效益明显。 5.印制板计算机辅助设计 　　本成果适用于各类军民品电子电路的印制板布线图形设计，可绘制供照相的黑白图或光绘仪输出的黑白照相底图。能适用于单层板和多层板，并可输出供印制板制造用的磁带、磁盘、数控纸带等功能。 　　基本特点：可将电原理图用计算机辅助设计印制板图形，原理图中的连线既可用键盘输入计算机又可用数字化仪输入。能对模拟电路、数字电路及数模混合电路进行自动布线或人工布线，也可进行人机交互修改布局。采用两种布线算法，即迷宫法和快速线探法。采用数据库技术，该库收集了国内常用数据(含组件)并设置增删功能。数据库维护方便。主机采用的DPS6/45，已移植到IBM PC/AT微机上，便于推广应用。 　　技术指标：最多层数64层，最大面积为500 mm×300 mm，最小线宽和最小间隙0.13 mm，布通率95％以上。 6.异型铝合金导管内腔化学氧化工艺 　　本成果用于异型铝合金导管内腔及一切铝合金阳极化层锉修部位的化学氧化，亦可用于运载火箭贮箱焊缝局部化学氧化。 　　本成果投资少、设备简单、溶液配方及施工操作简便、表面保护效果好、实用性强。 　　本成果局部化学氧化试件经过168 h的耐腐蚀试验，符合国家有关标准的技术要求。经偏二甲肼、四氧化二氮等介质的高温、高湿试验，相溶性试验均满足使用要求。 　　本成果具有应用价值和较好的经济效益。 李连清     

A new landing impact attenuation seat in manned spacecraft biologically-inspired by felids

When manned spacecraft comes back to the earth, it relies on the impact attenuation seat to protect astronauts from injuries during landing phase. Hence, the seat needs to transfer impact load, as small as possible, to the crew. However, there is little room left for traditional seat to improve further. Herein, a new seat system biologically-inspired by felids’ landing is proposed.Firstly, a series of experiments was carried out on cats and tigers, in which they were trained to jump down voluntarily from different heights. Based on the ground reaction forces combined with kinematics, the experiment indicated that felids’ landing after self-initial jump was a multi-step impact attenuation process and the new seat was inspired by this. Then the construction and work process of new seat were redesigned to realize the multi-step impact attenuation. The dynamic response of traditional and new seat is analyzed under the identical conditions and the results show that the new concept seat can significantly weaken the occupant overload in two directions compared with that of traditional seat. As a consequence, the risk of injury evaluated for spinal and head is also lowered, meaning a higher level of protection which is especially beneficial to the debilitated astronaut.     

Full-scale crash test and FEM simulation of a crashworthy helicopter seat

Crashworthy seat structure with considerable energy absorption capacity is a key component for aircraft to improve its crashworthiness and occupant survivability in emergencies.According to Federal Aviation Administration(FAA) regulations,seat performance must be certified by dynamic crash test which is quite expensive and time-consuming.For this reason,numerical simulation is a more efficient and economical approach to provide the possibility to assess seat performances and predict occupant responses.A numerical simulation of the crashworthy seat structure was presented and the results were also compared with the full-scale crash test data.In the numerical simulation,a full-scale three-dimensional finite element model of the seat/occupant structure was developed using a nonlinear and explicit dynamic finite element code LS-DYNA3D.Emphasis of the numerical simulation was on predicting the dynamic response of seat/occupant system,including the occupant motion which may lead to injuries,the occupant acceleration-time histories,and the energy absorbing behavior of the energy absorbers.The agreement between the simulation and the physical test suggestes that the developed numerical simulation can be a feasible substitute for the dynamic crash test.      

民用飞机应急撤离滑梯设计技术分析

民用飞机应急撤离滑梯是在飞机出现意外情况而需紧急着陆的情况下,确保乘员安全快速撤离飞机的重要系统.滑梯系统直接关系到人员的生命安全,是民用飞机不可缺少的关键系统.国内研制的飞机只有某支线飞机装有滑梯系统,对于大型客机,由于飞机比较高,登机门、翼上应急门离地面高度较高,而且乘客人数也较多,其应急撤离滑梯系统的设计是个新课...     

直-9系列直升机机械师座椅研究

通过对直-9系列直升机机械师座椅使用现状的调研,提出了新型机械师座椅的改造方案,使新型机械师座椅具备抗坠毁性能,并能满足乘员使用舒适性要求,从而保护乘员的人身安全,保障作战训练任务的圆满完成.     

带稳定板装置弹射座椅偏航稳定性能研究

针对国内弹射救生领域现状,设计了一种适合于国内某型座椅的弹射救生系统稳定板。运用计算流体力学(CFD)数值计算方法,对改装稳定板前后的人椅系统进行了高速流场下的静态和动态特性分析,并与风洞试验结果进行对比,两者吻合较好。改装稳定板前后的数值计算对比表明:在不对俯仰和滚转性能产生不利影响的情况下,稳定板的改装对人椅系统的偏航性能有比较明显的改善。六自由度动态计算比较真实地模拟了弹射出舱的过程,也进一步验证了稳定板对改善偏航稳定性能所起到的作用。数值计算完全可以应用于弹射座椅的气动研究,同时稳定板的设计对工程上的应用具有一定的参考价值。     

战斗机飞行姿态对最低安全救生高度影响的仿真研究

战斗机飞行员在飞机出现危险情况时采用火箭弹射座椅作为救生装备的主要形式,在低空不利姿态下弹射时,往往需要一定的最低安全高度来保证弹射救生的成功率,在座椅性能确定的情况下,最低安全救生高度取决于弹射时飞机的飞行姿态。为此,根据火箭弹射座椅的工作原理,针对弹射过程的不同阶段,建立相应的数学模型,用仿真计算的手段来研究不同飞行姿态对最低安全救生高度的影响,以期为飞行员如何选择正确的弹射时机提供一定的理论支撑。     

人椅系统绕流流场的数值模拟

以某种成熟型号的弹射座椅为研究对象,对其进行合理简化、改进,获得了接近实体的人椅系统几何模型.借助CFD软件FLUENT,采用控制容积法,对N-S方程、壁面函数、标准湍流方程进行了求解.在验证计算数据与实验数据相吻合的基础上,考察了马赫数为0.2,0.6,1.2,攻角为0°60°,偏转角为0°30°条件下可压缩人椅系统绕流流场情况,得到了人椅系统绕流流场的流速、压力、马赫数、表面压力及气动力参数分布情况和变化规律.结果表明:高马赫数、零攻角、大偏转角对人体造成的损害程度最大.      

CAD/CAE在飞机改型设计中的应用

结合某试验机承力密封框结构件的研制 ,开展先进CAD/CAE系统在飞机改型设计中的应用研究 ,其中包括 :简要介绍应用先进的CAD/CAE系统 ,进行承力密封框的三维数字化建模 ,包括建立三维结构模型和有限元分析模型 ;根据承力密封框的使用环境和设计要求 ,确定对其进行刚度和强度分析时所需的各种主要参数 ;应用CAE系统计算承力密封框的刚度和强度 ,分析计算结果。最后 ,总结了先进CAD/CAE系统在飞机改型设计中的应用效果     

运输类飞机旅客座椅动态冲击仿真方法研究

介绍了使用瞬态有限元软件与经SAE 1999-01-1609修正的Hybrid III ATD(Anthropomorphic Test Dummy)模型的组合进行运输类飞机旅客座椅动态冲击仿真分析的方法,重点描述仿真模型的评估原则和仿真分析过程中的关键要素和审定判据,运用计算机模型来精确预测物理试验的结果,将目前最佳的实践方法展现给工程分析人员以达到节省研发与取证成本的目的。