民用飞机旅客登机梯设计标准研究

王 哲 李高胜 赵建华

随机登机梯是飞机自带的登机梯，可以使旅客、机组人员在机场不借助地面登机梯、登机桥进入飞机。随机登机梯主要用在离地高度较小的飞机上。随机登机梯种类很多，根据飞机离地高度的不同，有门梯合一的登机梯、飞机自带的挂靠折叠梯、飞机自动伸缩梯。操作有手动或电控操作，登机梯主要由纵横梁骨架、梯阶、踏步、扶手、折叠机构、锁定机构、支撑、挂钩等组成。

随机登机梯的优点：

● 使用方便，在运营、维修时可以随意收放，不受地面设备限制；

● 可以在飞机内外两侧开启，收放时间短，一般在20s内；

● 随机登机梯与机体独立，运营方可以根据不同航线拆装。

随机登机梯的缺点：

● 重量大，不考虑周边结构加强的重量；

● 研制费用高，还需要做相应试验验证机构可靠性；

● 生产成本高，随机登机梯中大量零部件形状复杂，选用材料种类多，选用标准件种类多，并且安装调试复杂；

● 随机登机梯门在气密区内，且为外开式，密封及锁定系统复杂；

● 收放动作复杂，存在一定的故障率，且空间小，不易维修；

● 大开口，需要对飞机部件补充静力试验。

随机登机梯一般为选装项目，它既占重量又占空间，因此使飞机的经济效益大大降低。一般航空公司均不愿选装随机登机梯。或当运营方提出需求时再进行改装，或随飞机附送简易登机梯。

1 编制登机梯标准的必要性

1.1 标准需求分析

在民用飞机登机梯设计方面，目前尚无统一的相关标准规范，无法做到系列化、规范化、通用化，更无法通过标准的手段来规范民用飞机设计，尤其在研型号MA700采用门体合一登机门，没有标准约束设计及流程管理，适航审查时没有标准可依，对登机梯的标准需求迫切。

1.2 国内外标准现状

登机梯的主要标准规范有CCAR 25-R4《运输类飞机适航标准》、GB/T 23422-2009 《大型飞机用自行式客梯功能要求》、GB 17888.3-1999 《机械安全进入机器和工业设备的固定设施第三部分：楼梯、阶梯和护栏》。 ARP 836A 《 Design and Safety Criteria for Passenger Boarding Stairways》；ARP 836B 《 Design and Safety Criteria for Passenger Boarding Stairways》。

1.3 技术发展现状分析

登机梯分类按机载种类划分，门梯合一登机梯，如CRJ、D328、DASH8、MA600；挂靠梯、如新舟60、运九等；机载自动伸缩梯，如MD90MD82等。车载的登机梯和廊桥属于地面设备，对于飞机舱门门槛距地面高度大于或等于2.54 m的民机，登机梯采用GB/T 23422-2009《大型飞机用自行式客梯功能要求》，不在此标准规定之列。

2 设计要求及流程

2.1 设计准则

登机梯设计准则：

● 登机梯结构不参加飞机总体受力，但应能承受乘员体重，保证乘员上下安全；

● 登机梯要有一定刚度要求，变形小；支持刚度也要较好，不应悬空；门梯合一式登机梯的门长度不够时，允许延长登机梯长度以方便乘客登机，但是必须满足梯子的整体刚度要求；

● 应轻重量设计，并在机舱内占用较小空间；

● 登机梯在机舱内固定应牢靠，展开应有锁定机构；需要加长的登机梯，打开或关闭活动部分，应不会对使用者或附近的其他人产生危险，登机梯和扶手展开机构应锁定牢靠；

● 登机梯和扶手设计应美观，扶手设计要考虑乘客（带旅行包）上下方便、安全，表面手感要舒服；

● 整个登机梯部分（包括登机梯每一阶和扶手等）应有充足的照明，且无眩光和深影，光照须均匀，不能出现光照强的点和光照弱的点，以免造成危险；

● 登机梯应有标牌表明登机梯的最大承载能力和最大允许承载旅客数；

● 登机梯应设有应急操作辅助系统，以便在飞机失去动力或出现异常情况时可以放下登机梯；

● 还要考虑环境的腐蚀影响，振动对结构的损伤、材料的老化等，以免登机梯在使用过程中发生危险；

● 可能与使用者接触的所有零件的设计都不得对人产生伤害（如避免尖角、焊接毛刺或粗糙的边缘等），打开或关闭的活动部分不应对使用梯子的人或梯子周围的人产生进一步的危险；

● 如果作为旅客应急出口的旅客登机门上装有整体式梯子，则该梯子必须设计成在下列情况下不会降低旅客应急撤离的有效性：

舱门、整体式梯子和操纵机构受到应急着陆情况下的惯性力；

飞机处于正常的地面姿态和一根或几根起落架支柱折断的每一姿态。

● 连接件如各种接头、铰链、支座、支撑件和安装件都应保证装配得充分牢固和稳定，以保证在正常的使用条件下使用者安全。

2.2 使用载荷

登机梯的使用载荷见表1，其中的设计载荷安全系数均为3，给出的使用载荷不包括安全系数。

表1 登机梯的使用载荷

2.3 梯阶

梯阶一般由竖板和踏板组成，竖板一般与踏板垂直，但也可以倾斜，以增加有效踩踏深度。梯阶应满足的要求。

● 踏板表面覆盖材料一般应满足如下要求：

防滑（含潮湿状况下）；

摩擦系数不小于0.5；

易于清除积水和积雪；

不会卡住人员的鞋跟；

● 如果每一阶单独安装凸缘，凸缘和踩踏面竖直方向最多差1.6mm；

● 登机梯倾斜角、踏板与竖板的尺寸宜符合相关的规定；

● 竖板高度应一致，地面到第一阶台阶间不能遵守这一高度的情况下，最多可减少15%。如经证明安全性能得到保证，该高度也可以增加；

● 最上一级踏板应与飞机地板为同一水平面；

● 阶梯的尺寸应满足表2要求。

踩踏深度和竖板高度应满足式（1）：

其中：

T1：踩踏深度，mm；

表2 梯阶尺寸推荐值

2.4 扶手

扶手应满足的要求：

● 飞机地板距离地面高度大于500mm时，梯子两侧或单侧应有扶手，以免发生危险；

● 扶手不应影响飞机客舱门的开关。可与登机梯同时开启或单独开启；

● 扶手上可能与乘客接触的部分应该设计得不会产生伤害或阻滞（如避免尖角、焊接毛刺、粗糙的边缘等）；

● 扶手的尺寸应满足表3要求。

表3 扶手尺寸推荐值

2.5 安全警示牌

登机梯应有一个标牌，上面标明梯子可接受的最大载荷以及每一次梯子上可以承载的最大乘客数。

如果登机梯是植入机身内的，也应配有同样形式的安全警示牌。

2.6 照明

门梯合一登机梯和自动伸缩梯梯阶上要设置照明装置，每个台阶上要有充足的照明，照明度应不小于53lux，并应确保不出现光照强的点和光照弱的点。

2.7 设计流程

登机梯设计流程如图1所示。

3 设计要求部分指标的理解

主要数据及表格来源见表4。

表4 主要数据及表格来源

4 结束语

通过参考国内外相关标准和登机梯使用经验，查阅了大量与飞机登机梯设计有关的资料，调研较多的机种登机梯应用情况，充分借鉴国内外相关标准和型号研制工程经验的基础上，总结提炼并协商一致形成登机梯的设计和验证要求，建立了飞机登机梯设计标准，填补国内在这一领域的空白，用以指导和规范登机梯的研制。