民用飞机概念设计中客舱布置的工具开发

潘立军，余雄庆

(南京航空航天大学 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室，江苏 南京210016)

    客舱布置是民用飞机设计的重要内容，对飞机的安全性、经济性和舒适性有重要影响。根据适航条例中对客舱座椅、应急出口和过道分布等的规定，总结出了一套客舱快速布置的方法，并应用MATLAB编程技术开发了一个具有良好用户界面的设计工具。算例验证表明，该设计工具可实现快速的客舱布置方案设计，且设计结果与参考机型基本一致。

    客舱布置的安全性、舒适性是客户和乘客最直观的体验，同时对飞机的经济性也有重要影响，因此客舱布置设计是民用飞机总体设计的一个重要方面。为了使设计人员能快速进行客舱布置方案设计，国内外研究人员开发了一些客舱分析和设计工具。例如，Scholz基于Excel表格开发了民用飞机客舱布置程序［1］；罗明强等以开放式飞机总体设计系统为基础, 提出了民用飞机机身剖面构型、客舱布置和自动化调整方法，并完成若干客舱设计实例［2］；陈小荣在其开发的喷气客机概念设计系统中也包含了客舱的初步布置模块［3］。

    本文通过参考相关飞机总体设计文献和适航条例，总结出了一套客舱快速布置的方法，并应用MATLAB编程技术开发了一个具有良好用户界面、易于使用的客舱布置设计工具。1客舱布置方法

1.1客舱截面的选择

    客舱截面的类型有圆形截面、椭圆形截面和多圆弧过渡截面等［3］。圆形截面结构对称，因而受力均匀、易加工、生产成本低，适用于机身直径较大或适中的客机，如波音B767/B777。多圆弧过渡截面，能充分利用设计空间，一般用于具有多层客舱的超大型客机，如波音B747，或者机身截面较小的客机，其缺点是结构设计复杂、制造成本较高。而椭圆形截面则介于两者之间，既考虑了空间的充分利用，又考虑了结构设计的方便，如A380就采用了椭圆形截面。

    在客机设计初始阶段，可用椭圆形作为客舱截面的初始外形。因为圆形是椭圆形的一个特例，而多圆弧过渡截面也可由椭圆形来近似，因此椭圆形可同时兼顾简单性和灵活性。确定了客舱截面为椭圆截面之后，再考虑到过道、座椅和货舱的布置以及乘客的位置，确定10个关键点，如图1所示。其中：Haisle为过道高度，Waisle为过道宽度，Wc为坐垫宽度，Wa为把手宽度，Hb为靠背长度，Hat为把手顶端高度，Hab为把手底......

作者简介：潘立军(1988—)，男，吉林磐石人，南京航空航天大学硕士研究生，主要研究方向为飞行器总体设计。

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