民用飞机旅客氧气系统分析

郑旭莹 易艳绥

摘要：民用飞机旅客氧气系统，是在民用飞机座舱失压情况下，为旅客提供呼吸用氧的专用系统。在对这一系统进行研究时，需要结合使用环境和需求，针对性进行系统设计，保证系统运行安全可靠，服务优质高效。本文主要对氧气供应量设计、供应模式设计、氧气面罩布置进行研究，为相关工作开展提供有益借鉴。

关键词：旅客氧气系统;供应量;供应模式

引言 当飞机座舱处于失压状态时，座舱内部压力急剧下降，从而导致旅客和乘务员对氧气需求量加大，尤其是一些存在呼吸、心脏等疾病的旅客，在这一环境下反应更加敏感[1]。为了保证旅客和乘务人员安全，应注重民用飞机旅客氧气系统设计与应用，提升其设计的合理性。

1.民用飞机旅客氧气系统组成

通过实践研究，民用飞机旅客氧气系统的组成主要包括机组氧气系统、旅客氧气系统、便携式氧气设备。当座舱失压或者旅客因其他原因而需要氧气时，旅客氧气系统，可以为旅客及机组人员提供氧气[2]。这一系统在服务功能方面，包括氧气存储、氧气分配、使用控制、状态显示等模块。当前，对于民用飞机而言，氧气系统供氧方式主要包括化学氧和气氧两种模式。随着相关方面研究的不断深入，这一系统的服务能力不断提升，对这一系统设计相关内容进行探究，服务于相关工作的开展[3]。

2.民用飞机旅客氧气系统设计

2.1设计需求

民用飞机旅客氧气系统设计，应基于实际需求开展相关工作，从而保证设计的合理性。经过总结，相关方面的需求如下：其一，旅客方面的需求。在实践过程中，旅客氧气系统的服務对象主要为旅客，因此，在这一系统设计时，必须注重旅客需求的满足，从而提升其服务能力和效果，增强旅客满意度。例如，在相关系统设计时，应增强其使用便捷性，合理进行操作简化，从而便于及时、快速的满足旅客对氧气的需求;其二，飞机整体设计的需求。旅客氧气系统属于飞机整体设计的一部分，应与飞机整体设计保持协调性，合理进行这一系统的结构、位置、运行支持设计，从而提升设计合理性;其三，系统自身的需求。旅客氧气系统在设计时，必须做到与时俱进，有效使用新技术，增强系统运行的安全性和可靠性。例如，设置自动监控模式，对这一系统运行状态实时监测，及时发现问题，及时解决问题。

2.2设计实例

民用飞机氧气系统设计包含的内容较多，本文在研究时，主要以供氧量设计、供氧方式设计、旅客氧气面罩设计为例，进行详细介绍。

（1）供氧量设计

在进行供氧量设计时，应考虑机舱内旅客数量、旅客正常呼吸需氧量、座舱压力等情况。根据CCAR25.1443（c）的相关规定：对于旅客和座舱服务人员而言，座舱压力高度不同，每人需要的最小补氧量也不相同，应大于使用氧气设备情况下，吸气平均气管氧分压需要的氧气量。详细的标准如下：其一，座舱压力在3000m-5000m范围，每分钟呼吸需要氧气15BTPS。当最大潮气量达到700ml时，气管氧分压的均值为13332Pa;其二，座舱压力在5600m-12000m时，每分钟呼吸量为30BTPS，当潮气量达到1100ml时，气管氧分压均值为11172Pa。当旅客氧气系统满足这一要求时，在12min应急下降状态下，单名旅客总需氧量为15.5L。详细情况如表1所示。在实践过程中，单名旅客总需氧量受到氧气面罩需求的影响，以AS-8025-08233248氧气面罩为例，在12min应急下降状态下，单名旅客总需氧量为23.72L。上述设计已经经过实践验证，且受到FAA认可，具有合理性。与此同时，基于此进行新型氧气面罩设计，可以节约氧气的效果。

（2）供氧方式设计

当前， 旅客氧气系统供氧方式主要分为化学氧和气氧两种模式。其中，气氧包括集中式和分布式脉冲式两种模式。每一种供氧模式的优缺点各有不同，因合理选择使用。集中式气氧供氧模式，主要借助氧气瓶、氧气管路向旅客供氧，具有重量大，难以维护，可靠性低的缺点，已经逐渐被淘汰。分布式脉冲气氧供氧模式，属于新型的供氧方案，可以基于人体呼吸循环和生理特点，进行氧气输出控制，节约使用氧气。具体由氧气源、电子控制模块、旅客氧气面罩组成，具有重量轻、舒适性好、安全可靠的优点。化学氧供氧模式，主要通过化学品分解提供氧气，在每个旅客座椅上方均设置氧气发生器和相应的氧气面罩，其氧气流量不受座舱压力高度影响，流量不可调。这一模式相对较为可靠，技术成熟，应用较为广泛。

（3）氧气面罩设计

有关旅客氧气面罩设计，主要的依据为SAE AIR1390，如果飞行高度在30000英尺以上，应将氧气储藏装置和面罩布置在乘客头顶或者座椅椅背之中。如果是单人座椅或者双人座椅，可以将其安装在侧壁板之上。

3.结束语

综上所述，民用飞机旅客氧气系统设计，需要根据实际需求，合理进行系统设计的改进和完善，增强系统设计的合理性，在保证氧气供给的前提下，尽量实现便捷操作、安全可靠、氧气节约的目标。除此以外，还要注重这一系统设计的协调性，保证其结构合理，布置科学，从而为这一系统服务效果提升奠定基础。

参考文献：

[1] 魏志强， 庞西宁. 民用飞机客舱失压后供氧量计算[J]. 航天医学与医学工程， 2019， v.32（05）：54-59.

[2] 黄橹， 吴迪， 陈传锐. 某型飞机旅客氧气面罩自动抛放故障的分析[J]. 航空维修与工程， 2019， 000（001）：71-73.

[3] 欧阳清源. 飞机氧气系统故障研究[J]. 科技经济导刊， 2019， v.27;No.678（16）：51-52.

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