1、民航座椅结构优化及造型设计研究摘 要航空旅客座椅是飞机结构重要组成单元，其设计、取证复杂程度被飞机设计者定义为仅次于飞机发动机。尤其近两年，美国 FAA不断提高旅客座椅设计安全标准，在动载荷要求更为苛刻的基础上，将座椅附件热释放和阻燃要求由参考值升级为强制要求，更大幅提高了座椅设计难度。旅客座椅作为乘客直接感触到的飞机部件，直接影响旅客乘坐感受，其舒适性和外观造型越来越成为航空公司提高运营美誉度的工具。 关键词民航座椅；结构优化；造型设计 中图分类号：F563/567 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0074-01 一、现有民航座椅的优缺点 1、现有座椅靠背的头枕
2、部位设计很不合理，许多身高较矮的乘客乘坐时，座椅上缘正好顶在枕骨突出处导致头部前倾，乘客身体不能自然放松，头部长时间处于向前受力状态。 2、乘客的颈部无支撑力，现民航座椅靠背上部分基本是直线型，颈部呈放空状态，并且头枕的设计不合理导致颈部长期受压，对乘客颈椎很不利。 3、现有座椅的靠背中的腰靠设计较不合理，在椅背下半部没有合理的凸出支撑点，不能有效支撑腰椎，使人体不能维持脊椎自然弯曲，座椅设计形态不符合人体坐姿曲线。 4、目前装机的旅客座椅在乘坐空间考虑较少，旅客腿部空间受约束严重，大幅降低了乘坐舒适性。 二、影响民航座椅舒适性的因素 1、座椅整体外观 航空座椅的配色宜简不宜繁，一般以两到三种
3、颜色为主。在对各种色彩的性格和表现力准确把握的基础上，应用基本的色彩美学法则。 2、与外界环境的相协调 整体外观造型应与飞机内饰设计风格相协调；整体颜色要与飞机内饰色调相配合。客舱顶部适度的弧形设计使客舱显得更加宽敞，而且弧形表面比生硬边线给人更多安全感。浅色会使物体看起来更高、更大、更宽，总的感觉更开放；而深色则使人感觉更封闭。目前，主流机型客舱颜色不约而同地采用了浅色调，以最大限度地营造出一种理想情调和氛围。 3、合理的体压分布 人体质量作用在座椅座垫和靠背上压力分布称为体压分布，它和乘坐姿势密切相关。根据人机工程学原理，最舒适体压分布应保证人体的大部分质量以较大的支撑面积平滑过渡，无突变
4、。飞机上活动变化更多，因而姿势变化也更多。在飞机上，乘客要吃饭、睡觉、看电影等，这些活动都有各自不同舒适姿势。当乘客处于不同姿势时，座椅都应该能够产生所希望的体压分布。 4、安全带 安全带设计就是为了增加座椅对乘客的保护性。安全带与底座连接，该带的长度可根据不同乘客需求调整，有固定扣以固定。 5、座椅间距 座椅间距大小关系着乘客乘坐飞机是的活动空间大小，直接影响乘客的心理情绪。同时也影响着客舱利用率。座位间距离不能小于 29 英寸（737mm） 。 三、民航座椅的优化设计分析 1、安全带设计 （1）安全带组件的强度：装在单座座椅上使用安全带组件，包括组带、释放装置、其他部件，在安全带轴向上至少
5、能承受 6000 牛以上载荷，如果是双联座椅，那么至少为 13000 牛以上。安全带组件的强度， 都相应地体现在每副安全带组件带子上。 （2）安全带释放装置：安全带组件是可调整的，并有一个易于操作快速释放装置。在安全带承受相对应载荷后，安全带使用者可以很容易打开这个释放装置。 （3）安全带的特性及其他：安全带规定标准宽度为 51 毫米，考虑到纺织、防毒、阻燃及磨损处理等所必须的生产过程，其宽度可在 47 到 51 毫米之间。连接带金属件上的凹槽或者小孔不小于 51 毫米。其阻燃性能符合规定要求，以防止在使用期间由于腐蚀、磨损等原因造成损失。 2、功能件的设计 对于航空旅客座椅上的功能件主要是控
6、制按钮和餐桌旋扣，都属于手动操纵器范围。功能件的外形设计要求对于航空旅客座椅上使用的按钮和旋扣都要突出台面一定的距离，按钮和旋钮的尺寸要根据手指的尺寸和指端的弧形设计，按钮表面设计为凹形以方便操作。功能件的位置要求每个键不同用途使用不同颜色，具有可识别性。 3、民航座椅设计的尺寸设定 座椅的基本尺寸与人体各部位的比例尺寸有着密切联系，座椅靠背、椅面、扶手等要素的设计尺寸都要依据人体尺寸来设计，这样才能保证座椅与人相协调，人才会感觉舒适。在民航座椅设计时，座椅设计尺寸要在符合我国大部分成年人的生理尺寸基础上，具有可调节性。特别是头枕及腰靠部位，要独立可调节，以满足不同人群需求。 4、民航座椅设计
7、的结构分析 结构分析也是产品造型设计一个重要环节，结构设计体现了将需求、形态、材料、工艺转换为一体化创造过程。 （1）头枕结构设计 可调节的头靠设计可根据乘客不同姿势变化，做出调节贴合头颈曲线，乘客可根据自身不同需求调节高度。 （2）腰靠结构设计分析 腰靠处的设计是为了给予乘客腰部支撑，使其保持自然弯曲，减轻肌肉施力。腰靠处的问题主要是尺寸不符合、曲线不贴合背部曲线。所以在腰靠设计上，需要增加可调节结构。可以在腰靠板的上下两端链接调节杆，调节杆链接滑轨，滑轨上有卡槽，用来固定腰靠。腰靠板的上端调节杆调节腰靠弧度，下端调节杆调节腰靠位置。 5、阻燃技术设计 涉及阻燃方面问题，主要有两类部件：第一
8、是座椅结构组件，第二是座椅垫。座椅材料选择必须按照现有条例要求。随着材料技术发展，国内外很多座椅制造商和研究者，已经把复合材料广泛应用到飞机座椅制造中。比如比利时军用飞机座椅制造公司用聚醚醚铜来代替座椅中的铝合金件。其具有高强度、低可燃性、重量比金属轻等优点。再比如以PPS 为基体材料的碳纤维增强物，相对于铝材来说，可减轻 40% 到 50%的重量，并且节约成本 20% 以上。 结语 鉴于座椅对于乘客及我国的重要性，设计更符合人机工程学的座椅越来越引起人们关注。本文主要分析了影响座椅舒适性的因素，并由此提出了民航座椅优化设计相关分析，以供参考。 参考文献 1秦瑞祥，戴嫣青，张晓艳. 浅谈直升机适坠性设计J. 中国建材科技，2014，05：104-107. 2陈艳晓，郑月明，郑战星. 人机工程在驾驶舱设计中的应用J. 硅谷，2014，21：72+70. 3李先学，丁立，王兴伟，王丽，姜昌华，周前祥，魏仕华. 基于坐应力分析的弹射座椅座垫舒适性研究J. 医用生物力学，2014，02：131-134+145.
