必需]如果民用飞机处于机舱减压的紧急情况下，则乘客氧气系统可以为乘客和乘务员提供呼吸氧气。根据CCAR 25/12 1、 TSO SAE和其他相关要求，从乘客氧气系统面罩投掷高度，分析计算等方面对民用飞机乘客氧气系统进行了设计。氧气供应，氧气供应模式的选择以及乘客氧气面罩的布局。讨论过。 [关键词]旅客氧气系统化学氧气面罩0.简介飞机通常包括五个飞行状态：起飞，爬升，巡航，下降，进近和着陆。在机舱减压的紧急情况下，机舱压力迅速下降，飞机需要在紧急情况下下降。此时，有必要通过乘客氧气系统向乘客和乘务员提供紧急氧气，以保护飞机和乘员。 1.概述民用飞机的氧气系统分为机组氧气系统，乘客氧气系统和便携式氧气设备。本文主要研究乘客氧气系统的设计。当机舱减压或需要时，乘客氧气系统为乘客和乘务员提供呼吸氧气。它可以分为氧气存储，分配，控制和显示。它由储氧装置，连接软管和喷射控制回路组成。民用飞机上的乘客氧气系统主要采用两种氧气供应方式：化学氧气和气体氧气。本文从口罩的数量和投掷高度，氧气供应量的计算，氧气供应方法的选择以及乘客氧气面罩的布局等方面介绍了乘客氧气系统的设计。 。 2.适航合规性设计乘客氧气系统的设计必须满足CCAR2 5. 1441适航性条款，以供氧气设备和氧气供应，最低限度的氧气补充，氧气氧气分离器，化学氧气发生器，防火和设备防破裂等要求

以下以某型飞机为例，进行符合适航条款要求的设计分析。这类飞机的总体技术参数如下：最大工作高度：39,000 11900m；最高机舱高度：2,400乘客人数：80人（16个座位）；紧急下降曲线：12分钟的紧急下降曲线，有关运行高度和机场高度的信息，请参见图。通常，对于小体积的座舱，高度约为3. 7?4. 3 km（12,000?14,000ft）。对于大容量的座舱，高度为4. 0?4. 6km（13,000?15,000英尺）。 ）之间。因此，一般的投掷高度是在15,000英尺之前设计的。当飞机在高原机场运行时，在正常条件下（起飞和降落期间），机舱压力高度可能会超过15,000ft。为了防止乘客氧气面罩自动释放，应在此阶段为乘客氧气系统提供一个抑制信号，以禁止乘客投掷氧气面罩。当飞机进入正常飞行时，抑制信号被取消。 2. 2氧气供应量的计算CCAR2 5. 1443（c“）对于乘客和机舱服务员，每个人在不同机舱压力高度下所需的最低氧气流量应不少于在以下场所的氧气设备（包括面罩）使用维持以下吸气平均气管氧气分压所需的氧气流量：（1)机舱压力高度超过3000米（10000英尺）达5600米（18500英尺），每分钟呼吸15升（BTPS），并且（当最大潮气量为700毫升时，平均气管氧气分压为13332 Pa（100 mmHg）；（2)机舱压力高度超过5600米（18500英尺）到12000米（40000英尺），呼吸30每分钟（BTPS）升，并且（保持固定的呼吸间隔）潮气量为1100 ml，平均气管氧分压为11172 Pa（8 3. 8 mmHg）。

“乘客氧气系统的氧气供应流量应满足CCAR2 5. 1443（c）的要求（即，在图12min的紧急下降阶段，单个乘客的总氧气需求为1 5. 5L。单人所需供氧量氧气随高度变化的曲线注：图中，氧气的随高度变化的曲线为下限。km?（3?4. 5） km，呼吸环境空气； II区-（3?4. 5） km?5. 6km集中供氧，保持气管氧气含量为1 3. 33kPa（100mmHg），BTPS状态下肺通气所需的氧气供应量为15L / min ； III区[5. 6km?12km，保持气管氧气分压为1 1. 17kPa（8 3. 8mmHg），在BTPS状态下肺通气所需的氧气供应为30L / min；上部极限值是相应高度的下限值增加70％?100％。乘员氧气面罩必须满足SAE AS8025_A TSO-C64b的要求；如果选择该面罩为8，则氧气f低需求曲线如图3所示。该曲线应包括用于计算12分钟紧急下降阶段中一位乘客的总氧气需求的曲线图。一位乘客的总氧气需求为1 5. 63L，可以减少大量的氧气需求。因此，选择合适的氧气面罩对于乘客氧气系统的设计非常重要。上述最低氧气流量要求基于气管氧气分压，这会使血液饱和度增加90％。

研究证明，当饱和度达到90％时，足以有效保护乘客的健康和生存。该研究结果已获得美国联邦航空局（FAA）的认可，并以此为基础开发了一种新型的氧气面罩，可节省约50％的氧气需求。某类型飞机的12分钟紧急下降曲线2. 1乘客口罩的数量和下降高度CCAR2 5. 1447（c）（1“）如果申请运营海拔超过7600米（25,000英尺）的认证），必须满足以下要求所需的氧气分配设备：必须在氧气供应连接器上连接一个氧气分配设备，以便在每个乘员就座时立即使用集中供氧，并且必须至少连接两个氧气分配设备每个洗手间的氧气供应接头氧气分配器和氧气供应端口的总数必须至少比座椅数量多10％，多余的氧气分配器必须在整个机舱内尽可能均匀地分配。如果要在超过9000米（30,000英尺）的工作高度上进行认证，则必须自动交付提供所需氧气流量的氧气分配设备在机舱压力高度超过4,500米（15,000英尺）之前向机组人员报告。”根据乘客人数，需要80个人提供卫生间和乘务员（均带口罩），因此，口罩的总数应大于100（80（1 + 10％）+ 32 + 32 = 10 0），口罩，面罩的数量为108，超过条款的10％以上的要求，并且满足该条款的要求。座舱的大小，航天科技信息专家论坛的12分钟紧急下降阶段，单个乘客氧气需求氧气源（高压氧气瓶），电子控制模块和乘客氧气面罩是三个基本要素该部件省去了储氧袋，具有重量轻，舒适性好，使用安全的特点。

目前，这种新型的氧气供应方法已应用于某些新型的民用飞机。 3. 2化学氧化氧气是指通过控制加热的固体化学品分解产生的氧气。乘客座椅上方的每个氧气容器均配备有氧气发生器，并连接有多个氧气。对于面罩，化学氧气的氧气流量无法调节，氧气流量与车厢压力无关。制氧技术成熟可靠。目前，飞机基本上使用这种氧气供应方法。共有三种常用的化学氧气发生器：1 2、 15 22min。一般来说，化学氧气为12至15分钟可以满足大多数路线的要求，而22分钟可以满足中亚和南美大多数路线的要求。在设计系统时，请根据氧气使用曲线选择现有的化学制氧机或新开发的产品。所选化学氧气发生器的主要原理是发生器的最小氧气输出必须满足乘客氧气面罩的最小流量要求。例如，某种类型的15分钟化学制氧机3. 107L / min，保持1min，然后在5min后逐渐降低到0. 717L / min，然后保持最小流量0. 717L / min持续7min，最后速率在3分钟时逐渐变为0。在每个海拔高度都满足最小流速（本文图12min中紧急下降曲线的氧气需求，因此可以使用此发生器。也可以根据本文的计算数据开发新产品，但是周期长且成本高4.乘客氧气面罩布局乘客乘客口罩是根据SAE AIR1390的要求进行设计和布置的。

当机舱增压以执行飞行任务或飞行高度超过30,000英尺时，氧气面罩的放置必须符合图中的要求。储氧装置和面罩可以安装在乘客头部上方或座椅后部的模块中；单座或双座，可选的储氧装置可安装在侧壁板上。如果氧气存储装置位于乘客头部上方，则抛掷后的面罩的位置在圆弧内或以参考点为中心半径1.的半径内为17m，并且乘客通过拉动氧气板来触发氧气。面罩如果将氧气存储装置安装在座椅的背面或侧面，则必须在该范围内布置面罩，并且乘客可以通过将面罩拉向脸部来触发氧气。当连接到发电装置的面罩挂绳或触发氧气产生的任何其他方法阻止面罩被拉向乘客时，戴上面罩后可能不会触发氧气装置。 （注意：示波器的高度需要根据座椅制造商设计。通常，示波器的高度约为0. 46m，B约为0. 33m。）8型面罩氧气流量曲线12min紧急下降阶段的单个乘客需要氧气含量1. 75m 1. 30m 0. 71m氧气模块在乘客头顶上方投掷的氧气面罩的范围1. 17m范围1. 17m侧壁板[ 1. 0m座椅后面模块中的氧气面罩1. 22m参考点参考点：参考点是可变的，用于确定面罩的位置是否在每个座位上乘客的可及范围内。

范围B（请参见乘客氧气面罩的布局位置3.氧气供应模式的选择。目前，乘客氧气系统的氧气供应模式可分为两种模式：气体氧气和化学氧气。其中，气体氧气可分为集中氧气，氧气和脉冲分布氧气3. 1 3. 1. 1集中氧气如果乘客氧气系统使用集中氧气，则面罩应为8，根据HB7391-96 ，这80位乘客的总氧气需求量为：V = 1. 7NVtota = 1. 7802 3. 72 = 3226L- NTPD当前有三种通用的高压氧气瓶型号，分别为50cu.ft，77cu.ft和115cu。英尺，有效容积为1275 NTPD。如果这种飞机使用集中氧气，那么考虑到浴室和乘务员的氧气需求，则至少需要再增加285L（622 3. 72 = 28 5)总共3511L。考虑到氧气管道的损失，乘客氧气系统采用77cu.ft.这是更合适的e在货舱中布置氧气瓶，并通过氧气管道和连续的氧气分离器向乘客的氧气面罩供氧。集中式氧气的缺点是重量重，可靠性差和维护性差。目前，一般的民用飞机不使用这种氧气供应方法。例如，由于长期供氧化学制氧技术还不够，成都拉萨航线从最关键点失去压力后的飞行时间超过3048m（10,000英尺），超过了50分钟。它已经成熟，因此该高原路线的飞机通常仍使用集中的氧气。

3. 1. 2分布式脉冲氧分布式脉冲氧是一种新的供氧方案。它是乘客氧气系统的先进技术和发展方向之一。其原理基于人体的呼吸周期。以及生理特性，优化氧气输出，节省呼吸氧气，从而延长氧气供应时间。该系统主要包括5.概述和展望乘客氧气系统在驾驶舱内减压，可以为机舱内的乘客和乘务员提供紧急呼吸氧气，并且是确保飞行安全和人员健康的重要系统。本文主要从供氧，口罩投掷高度，供氧方式选择，口罩放置和高原氧气使用等方面讨论乘客氧气系统的设计。目前，在乘客氧气系统中出现了一种新的氧气供应方案-分布式脉冲氧气。同时，经过数十年的发展，化学氧气已经变得更加成熟和可靠，并且正在积极开发用于长期供氧的化学氧气发生器。以上两种供氧方式的创新和完善，代表了乘员制氧系统的发展方向。参考文献[1]雷世浩。客机防冰，制氧系统设计［J］。民用飞机设计与研究，1996，10-1 4. ［2］雷世浩，主编。生命支持和环境控制系统设计，飞机设计手册，第15号[M]。北京：航空工业出版社，1999，9. [3]陈湘艳。高原航线客舱供氧问题分析[J]。中国民航大学学报，2007（2)：11- 1 5. [4]李欣，于江。民用运输机的适航性分析［J］。工程技术，2007（5)：60 -6 1.时间（分钟）座舱高度（ft）所需流量（LPM-NTPD）耗氧量39,000 4. 16 39,000 4. 16 4. 16 2. 8 30,000 3. 2 6. 63 3. 7 25,000 2. 3 2. 48 18,000 1. 25 2. 31 11 18,000 1. 25 7. 5 1 1. 375 15,000 0. 8 0. 39 12 10,000 0. 25下降期间每人的总需氧量2 3. 72时间（分钟）座舱高度（ft）所需流量（LPM-NTPD）耗氧量39,000 3. 02 39,000 3. 02 3. 02 1. 8 35,000 2. 5 2. 21 2. 8 30,000 2. 18 2. 34 3. 7 25,000 1. 6 1. 7 4. 3 20,000 0. 92 0. 76 18,000 0. 75 0. 59 11 18,000 0. 75 4. 5 12 10,000 0. 38下降1 5. 5时每人的总需氧量