民用飞机货物漂移特定风险分析

【摘 要】在民用飞机研制过程中，特定风险项的分析历来是充满挑战性的课题。本文结合适航规章要求及民用飞机的特点，研究了货物漂移特定风险项对民用飞机的安全性影响，总结了民用飞机货物漂移特定风险评估的一般方法，并提出了在民用飞机设计研发过程中针对该风险可采取的防护措施，最大限度保障飞机安全。

【关键词】货舱漂移；民用飞机；特定风险

Analysis of Particular Risks on Civil Aircraft Goods Drift

LIU Ying

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute， Shanghai 201210，China）

【Abstract】In the development of civil aircrafts， the analysis of particular risks has been a challenging issue for a pretty long time. By integrating airworthy regulations and characteristics of civil aircrafts， this paper discussed the safety effects of particular risk of goods drift on civil aircrafts， summarized common methods of assessing particular risk of cargo drift， put forward measures to prevent this particular risk in civil aircrafts’ development so as to ensure the safety of aircraft to the greatest extent.

【Key words】Goods Drift； Civil Aircraft； Particular Risk

0 引言

对于民用飞机来说，货舱虽不如驾驶舱那般精密，也不如客舱那样要求美观，但由于常被用作存放旅客的大件行李，如果一旦发生货物漂移，行李很有可能撞击周边结构或设备从而对飞机的飞行安全造成影响。

货物漂移特定风险分析主要研究在飞机应急着陆，如起落架故障、机腹着地等情况下，货舱中的货物是否会穿透油箱、管路或损坏相邻系统而引发火灾或伤害性的爆炸或使应急着陆后使用的任何撤离设施失效。

迫降是指飞机因意外情况不能继续飞行而在机场或机场以外的地面或水面上进行的有意识紧急降落。造成飞机迫降的原因有很多，包括飞机的机械、液压或电气设备失灵（如起落架无法展开）、火灾、在空中与别的飞机或物体相撞、飞机迷航或燃料用尽、天气条件突然变坏等。

在航空史上发生过多次飞机迫降的案例，例如日本航空002号班机于东京至旧金山期间遇上恶劣天气，被迫于旧金山湾作水上迫降，所幸机上107人全部获救。再如突尼斯国际航空1153号班机因燃料耗尽而在海上迫降，结果造成16人罹难等。

因此，飞机应急着陆对飞行安全造成的影响不可小觑，同时货物漂移作为一项特定风险项也应得到飞机设计人员的关注。

1 依据规章

在民用飞机研制过程中，为了保障飞机的安全性，由《中国民航规章》（CCAR）对货物漂移的风险进行设计约束，具体如下：

（1）第25.1309条“设备、系统及安装”，规定了设备、系统和安装的安全性要求；

（2）第25.787条“储存舱”，规定了货舱的最大载重以及规定的载荷情况要求；

（3）第25.561条应急着陆情况“总则”，规定了应急着陆情况下对结构、货物的安全性要求[1]。

2 民用飞机货物漂移特定风险分析方法

根据CCAR25.561（c）（ii）-（iii）的要求，需要评估货物漂移是否会（1）穿透油箱、管路或损坏相邻系统而引发火灾或伤害性的爆炸；（2）使应急着陆后使用的任何撤离设施失效。因此货物漂移特定风险分析从上述两方面进行评估。

对于民用飞机货物漂移特定风险分析可参考工业标准SAE ARP 4761《民用机载系统和设备安全性评估过程的指南和方法》，可参考如下流程开展安全性分析工作：

（1）定义货物漂移的失效模型。

货物漂移的失效是指在应急着陆情况下，如结构无法承受应急着陆载荷，货物此时会有“冲出来”的危险。因此，需要对比货舱纵向向前、向后，侧向向左、向右，垂直向上、向下等方向上的结构是否可以承受应急着陆载荷。

CCAR 25.561（b）（3）中周围结构的极限惯性载荷系数为：

（2）确定货物漂移的影响范围。

根据货舱的限动载荷系数与CCAR 25.561（b）（3）的要求对比后，限动载荷系数若小于CCAR 25.561（b）（3）在该方向上的载荷系数，则确定为无法承受应急着陆载荷的结构区域，将其后的设备定为“不安全”设备。

（3）列出受影响设备的清单。

（a）在发生应急着陆情况时，因货舱中货物松脱冲出，可能会引发火灾或伤害性的爆炸，因此需列出无法承受应急着陆载荷的结构后方的所有设备清单，包括区域编号、系统名称、部件名称、数量等相关信息。

（b）在发生应急着陆情况时，因货舱中货物松脱冲出，将导致受影响区域内应急撤离相关的设备功能丧失，进而对应急撤离产生影响。列出受影响区域内与应急撤离相关的设备清单，包括区域编号、系统名称、应急撤离相关设备名称等。

（4）对影响范围内的设备采取安全性设计和预防措施。

例如可通过更改结构形状、增加挡板、更改设备布置等防护措施，对进行防护措施后是否仍无法承受应急着陆载荷进行再次分析。

（5）对受影响的系统/设备的失效进行评估。

分别对步骤（3）中的设备进行安全性分析，并列出影响分析表：

（a）对于影响区域内所有设备，评估是否会引发火灾或伤害性的爆炸，如有，则进行具体情况描述；

（b）对于影响区域内与应急撤离相关的设备，评估货物“冲出”时对应急撤离的相关影响，即相关应急撤离功能失效对系统的影响。

（6）对上述失效模式或其组合对飞机产生的影响进行评估[2]。

根据飞机级功能危险性评估（AFHA）评估上述失效模式或其组合对飞机产生的影响。

安全性评估是随着飞机型号研制不断循坏迭代的过程，随着研制的深入，需要扩大研究范围以保证货舱漂移特定风险研究的完整性。

3 总结

随着国内民用飞机研究水平的不断提高，安全性分析水平和方法也逐渐成熟。本文针对民用飞机在飞行过程中可能产生的非正常著陆情况，给出了货舱中货物漂移可能产生的风险、防护措施和分析方法，力求最大限度保障飞机的安全。

【参考文献】

[1]中国民用航空规章.第25部.运输类飞机适航标准[S].

[2]修忠信，等.民用飞机系统安全性设计与评估概论[M].上海：上海交通大学出版社：176-198.