CN212161019U - 民用航空器的模拟失密可变调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种民用航空器的模拟失密可变调节装置，其特征在于，包括模拟窗口、配套安装于模拟窗口上的可变调节装置、以及配置于舱外且与模拟窗口相连通的负压抽气系统；所述可变调节装置包括与所述模拟窗口相适配的模板，以及用以将所述模板可拆卸安装于所述模拟窗口上的锁紧件；所述负压抽气系统包括负压罐、负压管路、电控闸阀和负压罩，所述负压罐带有真空泵，所述负压管路一端与负压罐相连，另一端与负压罩相连，所述负压罩设于模拟窗口的外部，负压管路上配备有电控闸阀。本实用新型实现了模拟飞行器失密、失压状态过程的可调节、可控制。为飞机驾驶员、乘务人员的适应性训练和应急处置演练提供了模拟平台和设备保障。

Description

民用航空器的模拟失密可变调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于航空模拟训练装置的失密可变调节装置，属于航空器模拟训练装置技术领域。

背景技术

随着国家的快速发展，各种民用航空器的使用越来越多，中国已成为世界上拥有民航客机最多的国家之一。而飞机飞行过程中因遭遇极端天气或飞机故障而危及驾驶员和乘客安全的情况屡有发生，民航客机的飞行安全已成为民用航空运输行业最重要的课题。

【案例：2018年5月14日，四川航空公司3U8633航班在成都区域巡航阶段，驾驶舱右座前挡风玻璃破裂脱落，机组实施紧急下降。瞬间失压一度将副驾驶吸出机外，所幸他系了安全带，在驾驶舱失压，仪器多数失灵的情况下，机长刘传健凭着过硬的飞行技术和良好的心理素质，在民航各保障单位密切配合下，正确处置，终于安全备降成都双流机场，所有乘客平安落地。机长刘传健作为一名空军退役干部，曾任飞行教员，他能有这样的素质，跟他在部队服役期间接受过专业的飞行培训与特情处置培训是密不可分的。】

以上案例充分说明提高驾乘人员的专业应急处置能力的重要性。但是由于飞机在飞行过程中不同的飞行高度、压力环境以及不同的情况的突发情况这一系列随机性的因素，往往会出现各种从未处理过的险情发生。中国拥有多所民航院校和飞机驾驶员及乘务人员培训机构，具备多种模拟培训设备，但目前还没有可模拟飞机在高空飞行过程中，机舱内出现快速失密、失压状态的专业设备，急需研发和制造此类设备以满足飞机驾驶员和乘务人员训练和科研的需要。

机舱失压主要是由失密引起的，而失密又会因不同失密程度、不同压力环境、不同飞行高度以及不同失密位置等一系列关联因素而导致不同的应对策略。通过一套专业设备和相应技术手段实现在地面上模拟飞机在高空中可能遇到的各种危险情况是非常必要和行之有效的保障手段。如何通过设备模拟驾驶舱和机舱的快速失密、失压等状态，让飞机驾驶员和乘务人员进行各种突发危险状况的模拟训练和应急处置演练，进而研究有效的应对防范措施，是民航业关注的主要难题之一。

发明内容

本实用新型旨在提供一种民用航空器的模拟失密可变调节装置，该装置能够模拟飞机在高空飞行过程中驾驶舱和机舱内发生失密和快速失压等危险状况，用于飞机驾驶员和乘务人员进行适应性训练，研究应对措施，提高紧急状况下的应对处置能力，避免灾难发生或最大限度降低人员伤亡及财产损失，这对确保和提升民用航空航空飞行器的安全具有重要意义。

本实用新型所采用的技术方案是：

民用航空器的模拟失密可变调节装置，安装于民用航空器的模拟窗口上，特殊之处在于，

其结构包括与所述模拟窗口相适配的模板，以及用以将所述模板可拆卸安装于所述模拟窗口上的锁紧件；

所述模拟窗口根据位置的不同，可以设定为驾驶舱的前视窗、机舱的舱门和/或机舱的舷窗。

所述模板采用的是不同材料制作而成的实验用模板，优选有机玻璃模板。

所述有机玻璃模板根据模拟实验需求加工定制有多个，不同的有机玻璃模板上预制有不同破裂形态、不同尺寸和不同部位的裂缝和碎裂孔，用以模拟不同的舱内失密状态。

所述有机玻璃模板与所述模拟窗口的具体配合结构为：在所述模拟窗口的窗框上预加工有定位卡槽，所述有机玻璃模板安装于所述定位卡槽内，进而实现与模拟窗口的连接。

所述锁紧件采用的是沿所述模拟窗口外围安装的若干锁紧旋柄，所述锁紧旋柄具有转动开启位置和转动锁紧位置。

所述模板上设有便于拿取更换的把手。

所述失密可变调节装置配套有负压抽气系统，所述负压抽气系统包括负压罐、负压管路、电控闸阀和负压罩，所述负压罐带有真空泵，所述负压管路的一端与负压罐相连，另一端与负压罩相连，所述负压罩密封罩设于模拟窗口的外部，所述负压管路上配备有电控闸阀。

本实用新型的民用航空器的模拟失密可变调节装置，实现了模拟飞行器失密、失压状态过程的可调节、可控制。该装置配合大型负压抽气系统可以真实的模拟飞机在高空飞行过程中可能发生的各种失密、失压状况，同时负压抽气系统结合正压供气系统还可以模拟飞机起飞、平飞、降落及快速拉升和俯冲等各种飞行过程，逼真地模拟飞行器在高空飞行过程中可能出现的各种真实状态，为飞机驾驶员、乘务人员的适应性训练和应急处置演练提供了模拟平台和设备保障，是飞机驾驶员、乘务人员进行适应性训练和应急处置演练等相关科学实验研究的成熟设备，实现了关键技术的突破创新，填补了国内空白，对民航飞行安全和航空运输业的发展具有重要意义。

附图说明

图1：民用航空器的整体结构示意图；

图2：图1的俯视图；

图3：模拟前视窗失密状态的可变调节装置结构示意图；

图4：可变调节装置结构示意图；

图5：预制有机玻璃模板破碎状态示意（前视窗和舷窗）；

图6：预制有机玻璃模板破碎状态示意（舱门）

在图中，1、驾驶舱，2、机舱，3、模拟前视窗，4、前视窗负压罩，5、前视窗负压管路，6、负压罐，7、前视窗电控闸阀，8、真空泵，9、前视窗可变调节装置，10、模拟机舱门，11、舱门负压罩，12、舱门负压管路，13、舱门电控闸阀，14、舱门可变调节装置，15、模拟舷窗，16、舷窗可变调节装置，17、舷窗负压罩，18、舷窗负压管路，19、舷窗电控闸阀，20、驾驶舱负压管路，21、驾驶舱电控调节阀，22、机舱负压管路，23、机舱电控调节阀，24、储气罐，25、空压机，26、驾驶舱供气管路，27、机舱供气管路，28、驾驶舱电控调节阀，29、机舱电控调节阀，30、定位卡槽，31、有机玻璃模板，32、锁紧旋柄，33、把手。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构组成、设计原理及操作方法作进一步详细说明，应当理解的是，以下实施例仅为充分阐述本申请所作出的示例性说明，不得作为对本申请技术方案和保护范围的限定。

实施例一

本实施例提供的是一种用于民用航空器的模拟失密可变调节装置，安装于民用航空器的驾驶舱1的模拟前视窗3、机舱2的模拟舱门10或/和机舱2的模拟舷窗15上。本实施例仅以安装于模拟前视窗3上的可变调节结构为例进行展开介绍，安装于机舱2的模拟舱门10和机舱2的模拟舷窗15的可变调节结构与之相同。

所述前视窗可变调节装置9的结构包括预先在窗框上加工的制成的定位卡槽30、有机玻璃模板31、锁紧旋柄32和把手33；有机玻璃模板31可以根据实验状态的需要加工定制，可预制为不同尺寸的裂缝、孔洞和不规则的碎裂孔等。有机玻璃模板安装在定位卡槽30内，通过设置在四周窗框上的锁紧旋柄32将其固定。有机玻璃模板31可任意更换重复使用，根据实验状态的需要选用即可。

为了对可变调节装置施加不同程度的压力，所述模拟前视窗3的外部安装有负压抽气系统，通过加工定制的法兰，采用焊接工艺固定在舱体上形成窗框，窗框外侧连接固定有前视窗负压罩4，前视窗负压罩4是一个与窗框尺寸相同并具有一定厚度的钢制耐压连接件。前视窗负压罩4的后面连接大口径的前视窗负压管路5，并通过前视窗负压管路5与负压罐6相连。前视窗负压管路5与负压罐6之间加装前视窗电控闸阀7，负压罐6与真空泵8连接。

实施例二

本实施例公开的是一台民用舱空器模拟迅速减压舱，所述舱体包括驾驶舱1和机舱2，在驾驶舱1的前方设模拟前视窗3，模拟前视窗3分为左右两个，分别对应主驾驶位置和副驾驶位置，视窗大小尺寸可根据不同机型模拟训练的需要进行调节。模拟前视窗开设在舱体上，通过加工定制的法兰，采用焊接工艺固定在舱体上形成窗框，窗框外侧连接固定有前视窗负压罩4，前视窗负压罩4是一个与窗框尺寸相同并具有一定厚度的钢制耐压连接件。前视窗负压罩4的后面连接大口径的前视窗负压管路5，并通过前视窗负压管路5与负压罐6相连。前视窗负压管路5与负压罐6之间加装前视窗电控闸阀7，负压罐6与真空泵8连接。

模拟迅速减压过程的基本流程和原理如下：

第一步：关闭前视窗电控闸阀7，开启真空泵8，真空泵8实施抽气作业使负压罐6内产生负压，负压罐6内的负压值可根据模拟实验的需要进行控制，达到实验需要的状态（一般最大可达模拟海拔高度30000米）。

第二步：当开始模拟驾驶舱1失密失压状态实验时，将前视窗电控闸阀7打开（前视窗电控闸阀7的开启度可根据实验状态的需要进行调节），此时驾驶舱1通过模拟前视窗3、前视窗负压罩4及前视窗负压管路5与负压罐6实现连通，已预先创造了负压状态的负压罐6对驾驶舱1产生负压抽气作用，从而模拟出驾驶舱1内出现失密失压的场景状态。

上述过程是模拟驾驶舱1内出现各种失密失压状态的基本原理和流程。民用航空器在飞行过程中可能遇到的失密失压情况较为复杂，可能表现出各种不同的状态，如前视窗玻璃出现裂缝、孔洞、碎裂或整体脱落飞出驾驶舱外等（2018年5月14日，四川航空3U8633次航班，飞行过程中出现的就是副驾驶位置前视窗玻璃整体脱落，飞出驾驶舱外的情况）。为了更加真实的模拟可能出现的各种失密失压状态，需要通过技术手段对这一过程实现可变化、可调节、可控制。为了达到这一目的，本实施例的重点是在驾驶舱1的模拟前视窗3的位置加装一个模拟不同失密状态的前视窗可变调节装置9。

前视窗可变调节装置9分为左右2块，分别对应主驾驶与副驾驶位置，由预先在窗框上加工的制成的定位卡槽30、有机玻璃模板31、锁紧旋柄32、把手33组成；有机玻璃模板31可以根据实验状态的需要加工定制，可预制为不同尺寸的裂缝、孔洞和不规则的碎裂孔等。有机玻璃模板安装在卡槽30内，通过设置在四周窗框上的锁紧旋柄32将其固定。有机玻璃模板31可任意更换重复使用，根据实验状态的需要选用即可。

显然，前视窗可变调节装置9的有机玻璃模板31在装配后应当位于前视窗3窗框上的定位卡槽30内，并通过在定位卡槽30上加装密封条或密封圈，配合锁紧旋柄32的压紧力，实现二者之间的密封连接状态。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于，除了在驾驶舱1的模拟前视窗3上配置有前视窗可变调节装置9之外，在机舱的舱门上配置有舱门可变调节装置14。

与驾驶舱1可能出现的失密、失压情况一样，飞机在飞行过程中因各种原因，也可导致机舱2中出现失密、失压状况，如机舱门故障导致舱门漏气或机舱门整体脱落飞出机舱外等。为了对机舱2内的乘务人员进行适应性训练和应急处置演练，本实施例的模拟迅速减压舱在机舱2内设置了模拟机舱门失密的模拟装置（如附图1所示）。

模拟机舱门失密是在舱体上开孔焊装特殊定制加工的大法兰作为固定门框（其尺寸可按机舱门尺寸定制），形成模拟机舱门10，模拟机舱门10外加装舱门负压罩11，舱门负压罩11通过舱门负压管路12与负压罐6连接。在舱门负压管路12上加装舱门电控闸阀13。为模拟实现机舱门可能出现的孔洞、裂缝、错位、脱落等不同的失密状态，在模拟机舱门10的内侧加装舱门可变调节装置14，其模拟机舱门出现失密情况时机舱内发生迅速减压状况的原理与流程和前述驾驶舱1相同（详见附图1/附图2）。

实施例四

本实施例与实施例一的不同之处在于，除了在驾驶舱1的模拟前视窗3上配置有前视窗可变调节装置9，在机舱的舱门上配置有舱门可变调节装置14之外，在机舱的舷窗上配置有舷窗可变调节装置16。

同理，为模拟机舱2内舷窗出现裂缝、脱落等失密现象而导致机舱内发生迅速减压的情况，在机舱2的舱壁上加装模拟舷窗15和舷窗可变调节装置16，其外侧通过舷窗负压罩17和舷窗负压管路18与负压罐6相连，并在舷窗负压管路18上加装舷窗电控闸阀19，其模拟舷窗出现失密情况时机舱内发生迅速减压状况的原理与流程同上（详见附图1/附图2）。

以上三个实施例的意义在于可以通过模拟失密状态可变调节装置的对舱体密封状态的调节与控制，配合设备整体设计真实地模拟出驾驶舱内和机舱内发生失密失压状态的各种真实场景，为飞机驾驶员模拟训练、应急演练提供了设备保障。

实施例五

本实施例提供一台具有模拟飞机起飞、平飞、降落以及控制高度快速拉升和俯冲下降等各种飞行过程的功能的民用航空器的模拟失密可变调节装置，其性能更加先进、功能更加齐全。为实现这一功能，本实施例在上述三个实施例的基础上加设了大型负压抽气系统和正压供气系统。如附图1所示，负压抽气系统包括驾驶舱负压管路20和驾驶舱电控调节阀21，所述驾驶舱负压管路20的一端与负压罐6相连通，另一端与驾驶舱1相连通。负压抽气系统还包括机舱负压管路22和机舱电控调节阀23，所述机舱负压管路22的一端与负压罐6相连通，另一端与机舱2相连通。当驾驶舱1和机舱2需要模拟创建常规负压环境时，分别开启驾驶舱电控调节阀21和机舱电控调节阀23即可完成。驾驶舱电控调节阀21和机舱电控调节阀23可由计算机系统按实验需要指挥控制。

为实现对驾驶舱1和机舱2的正压供气，设置储气罐24和与之相连的空压机25。储气罐24的后端通过驾驶舱供气管路26和机舱供气管路27分别与驾驶舱1和机舱2相连，并分别加装了驾驶舱电控调节阀28、机舱电控调节阀29。需要向驾驶舱1和机舱2提供正压供气时，可预先开启空压机25，对储气罐24注入一定压力的空气，而后分别开启驾驶舱电控调节阀28和机舱电控调节阀29即可完成。

图5-图6给出了几种不同破碎状态的有机玻璃模板的结构，在实验过程中可以根据不同需求更换不同破碎状态的有机玻璃板，以模拟不同失密状态下的应对防范措施，这种方式可以让飞机驾驶员和乘务人员进行各种突发状况的模拟训练和应急处置演练。

本实用新型的民用航空器的模拟失密可变调节装置参考了各型飞机结构进行设计，其配置的失密状态可变调节装置实现了模拟飞行器失密、失压状态过程的可调节、可控制。该装置配合大型负压抽气系统可以真实的模拟飞机在高空飞行过程中可能发生的各种失密、失压状况，同时负压抽气系统结合正压供气系统还可以模拟飞机起飞、平飞、降落及快速拉升和俯冲等各种飞行过程，逼真地模拟飞行器在高空飞行过程中可能出现的各种真实状态，为飞机驾驶员、乘务人员的适应性训练和应急处置演练提供了模拟平台和设备保障，是飞机驾驶员、乘务人员进行适应性训练和应急处置演练等相关科学实验研究的成熟设备，实现了关键技术的突破创新，填补了国内空白，对民航飞行安全和航空运输业的发展具有重要意义。

本实用新型的民用航空器的模拟失密可变调节装置，与计算机程序进行结合，可以根据实验数据和状态的不断调整和变化来模拟飞机在实际运行过程中可能遇到的各种突发状况，为民用航空器的飞行安全提供了科学的基础依据。

Claims (7)

1.民用航空器的模拟失密可变调节装置，安装于民用航空器的模拟窗口上，其特征在于，

其结构包括与所述模拟窗口相适配的模板，以及用以将所述模板可拆卸安装于所述模拟窗口上的锁紧件；

所述模拟窗口根据位置的不同，设定为驾驶舱的前视窗、机舱的舱门和/或机舱的舷窗；

所述模板根据模拟实验需求加工定制有多个，不同模板上预制有不同破裂形态、不同尺寸和不同部位的裂缝和碎裂孔，用以模拟不同的舱内失密状态。

2.如权利要求1所述的民用航空器的模拟失密可变调节装置，其特征在于，

所述模板采用的是不同材料制作而成的实验用模板。

3.如权利要求2所述的民用航空器的模拟失密可变调节装置，其特征在于，

所述模板采用的是有机玻璃模板。

4.如权利要求3所述的民用航空器的模拟失密可变调节装置，其特征在于，

所述有机玻璃模板与所述模拟窗口的具体配合结构为：在所述模拟窗口的窗框上预加工有定位卡槽，所述有机玻璃模板安装于所述定位卡槽内，进而实现与模拟窗口的连接。

5.如权利要求1所述的民用航空器的模拟失密可变调节装置，其特征在于，

所述锁紧件采用的是沿所述模拟窗口外围安装的若干锁紧旋柄，所述锁紧旋柄具有转动开启位置和转动锁紧位置。

6.如权利要求1所述的民用航空器的模拟失密可变调节装置，其特征在于，

所述模板上设有便于拿取更换的把手。

7.如权利要求1所述的民用航空器的模拟失密可变调节装置，其特征在于，

所述民用航空器的模拟失密可变调节装置配套有负压抽气系统，所述负压抽气系统包括负压罐、负压管路、电控闸阀和负压罩，所述负压罐带有真空泵，所述负压管路的一端与负压罐相连，另一端与负压罩相连，所述负压罩密封罩设于模拟窗口的外部，所述负压管路上配备有电控闸阀。

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