航空座椅的制作方法

本实用新型涉及一种航空用座椅领域，尤其涉及一种地效翼船用航空座椅。

背景技术：

地效翼船是（WIG）是利用地面效应提供支撑力而飞行的动载工具。地效飞行器在中国于2016年由船级社提出的一种分类命名。HW-1最大起飞重量3.5吨。最大平飞速度不超过200KM/s。地效翼船主要用于海事巡防，海上运输和海上救援。这就要求飞行员具有良好的人机界面。

常见的航空座椅对人体坐姿舒适性的考虑较少，只单纯用于坐和休息，现有的航空座椅能够实现靠背向后倾斜的功能，以增加人体的舒适度，但由于航空飞行员工作的重要性，单纯的靠背向后倾斜功能不能需要增加驾驶室的空间，且容易触碰到其他驾驶用的按钮，导致出现故障和危险。此外，现有的航空座椅的坐垫不能够贴合人体大腿部和臀部的肌肉曲线，靠背也无法切中人体背部的着力部位，长时间坐直容易产生疲劳，还会阻碍血液中氧气的扩散和细胞的新成代谢，导致人体肌肉和坐骨关节处受力较大，影响飞行员长时间的驾驶工作，无法保证驾驶安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种地效翼船用航空座椅，该航空座椅的设计结合了人体工程学，该航空座椅设计合理，舒适度高，利于消除疲劳，节约面积和空间，且能够前后移动和上下升降，适合不同体型和高度的人体使用。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种航空座椅，包括坐垫、靠背、扶手和支撑座，所述扶手设置在靠背的两侧，所述坐垫的后端与靠背的下端固定连接，所述靠背的上端固定设置有枕垫，所述靠背的背部支撑面为向前端突起的弧形面；所述坐垫的大腿支撑部为水平支撑面，所述坐垫的臀部支撑部为后端向下凹陷的凹型支撑面；所述坐垫的下端连接有承力梁和前后移动装置，所述前后移动装置包括控制器、相互啮合的齿条和齿轮；所述承力梁的下端设置有支撑架，所述支撑架与坐垫的后端通过固定连接；所述支撑座的后端通过固定轴设置有口盖，所述支撑座设置在支撑架的底部，所述支撑座上固定设置有承力缓冲梁，所述支撑座与坐垫之间设置有升降装置，所述升降装置包括丝杠和与丝杠相互配合的承力控制梁。优选的，所述承力梁的后端两侧设置有平行臂，所述齿条设置在平行臂的内侧，所述齿轮固定设置在坐垫的下端，所述控制器能够控制齿轮的旋转，所述控制器设置在支撑架上。

优选的，所述丝杠为双向丝杠，所述丝杠水平设置、左右两端均与支撑架相连，所述承力控制梁为菱形结构，所述丝杠穿过承力控制梁的左右两个顶点，所述左右两个顶点内分别设置有与双向丝杠的两端相匹配的螺纹，所述承力控制梁上顶点与承力梁、下顶点与承力缓冲梁的连接均为焊接连接。

优选的，所述的支撑架和支撑座的俯视结构均呈“n”型，所述承力缓冲梁横向固定在支撑座上，所述口盖的上端与支撑座的后端通过销轴连接。

优选的，所述的支撑座的下端四角均设置有固定块。

优选的，所述坐垫的前端中部设置有凹形缺口。

优选的，所述坐垫为记忆海绵坐垫，所述靠背为记忆海绵靠背。

优选的，所述的坐垫与靠背之间的夹角为95-110°。

优选的，所述坐垫与靠背之间的夹角为105-106°。

优选的，所述坐垫和靠背上均设置有按摩凸点。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种航空座椅，主要用于地效翼船，该航空座椅的坐垫和靠背采用记忆海绵设计，并结合人体工程学，特别设计了大腿部受力面，使飞行员不费力的从座椅站立起来，该座椅能够矫正坐姿，有效缓解疲劳，节约面积和空间，且能够前后移动和上下升降，适用于不同体型尺寸的飞行员，实用性较强。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为座椅的主视图。

图3为本座椅的左侧视图。

图4为本座椅的俯视图。

图5为本座椅的结构爆炸图。

图6为人体坐姿分析图Ⅰ。

图7为人体坐姿分析图Ⅱ。

图8为座椅受力分析图。

图9为实施例2中的整体结构示意图。

图中：1-靠背，2-坐垫，3-扶手，4-齿轮，5-齿条，6-承力梁，7-枕垫，8-背部支撑面，9-水平支撑面，10-凹型支撑面，11-前后移动装置，12-控制器，13-支撑架，14-固定轴，15-支撑座，16-口盖，17-升降装置，18-承力缓冲梁，19-丝杠，20-承力控制梁，21-平行臂，22-固定块，23-凹形缺口，24-按摩凸点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，以便更好的理解本新型技术方案。

实施例1：一种航空座椅，如图1-图5所示，包括坐垫2、靠背1、扶手3和支撑座15，扶手3设置在靠背1的两侧，可缓解手臂疲劳，坐垫2为记忆海绵坐垫，靠背1为记忆海绵靠背，采用记忆海绵设计能够减轻航空器在升空和降落时，由于重力而可能对人体所造成的巨大伤害，减轻和缓解背部、腿部和臀部的不适和疼痛。坐垫2的后端与靠背1的下端固定连接，坐垫2与靠背1之间的夹角为95-110°，能够使背部舒适性提高，靠背1的上端固定设置有枕垫7，靠背1的背部支撑面8为向前端突起的弧形面，该弧形面能够贴合人体的背部肌肉，使飞行员能够长时间保持坐姿。坐垫2的大腿支撑部为水平支撑面9，该水平支撑面9符合大腿的自然曲线，便于飞行员自如的从坐垫2上站立起来，坐垫2的臀部支撑部为后端向下凹陷的凹型支撑面10，凹型支撑面10符合人体臀部的自然曲线，缓解坐骨关节的压力，使舒适度提高，坐垫2的前端中部设置有凹形缺口23，凹型缺口23能够对两侧大腿进行定位，防止大腿向中间靠拢带来的不适。坐垫2、靠背1和扶手3相互配合，有效缓解疲劳。

坐垫2的下端连接有承力梁6和前后移动装置11，前后移动装置11包括控制器12、相互啮合的齿条5和齿轮4，承力梁6的后端两侧设置有平行臂21，齿条5设置在平行臂21的内侧，齿轮4固定设置在坐垫2的下端，齿条5和齿轮4啮合可使齿条5进行前后移动，从而使不同体型的飞行员能够调整坐垫2的前后位置，控制器12设置在支撑架13与坐垫2连接处的两侧，控制器12能够控制齿轮4的旋转，包括旋转方向、旋转开启和终止，从而控制坐垫2向前、向后或停止移动。

承力梁6的下端设置有支撑架13，支撑架13与坐垫2的后端固定连接；支撑架13的底部设置有支撑座15，支撑架13起到连接坐垫2与支撑座15的作用，支撑架13和支撑座15的俯视结构均呈“n”型，具体为两侧为支撑板、中部为空隙的结构，支撑座15的后端设置有口盖16，口盖16与支撑座15之间通过固定轴14连接，口盖16的下端设置有容置腔，通过口盖16能够将物品放置到容置腔内，口盖16可以通过固定轴14向上开启。支撑座15上固定设置有承力缓冲梁18，承力缓冲梁18横向固定在支撑座15上，增加支撑座15的支撑作用，支撑座15的下端四角均设置有固定块22，固定块22使支撑座15的底面稳定性提高，不容易晃动。

支撑座15与坐垫2之间设置有升降装置17，升降装置17包括丝杠19和与丝杠19相互配合的承力控制梁20，丝杠19为双向丝杠，丝杠19水平设置在支撑架13和支撑座15的空隙内，丝杠19的左右两端均与支撑架13连接，承力控制梁20为菱形结构，丝杠19穿过承力控制梁20的左右两个顶点，左右两个顶点内分别设置有与双向丝杠的两端相匹配的螺纹，所述承力控制梁20上顶点与承力梁6、下顶点与承力缓冲梁18均为焊接连接，菱形的承力控制梁20能够随着丝杠19左右旋转移动而进行上下移动，从而带动坐垫2进行上下移动，便于不同高低的飞行员调节坐垫2的高度，增加舒适性。

实施例2：本实施例所涉及的航空座椅，以与实施例1所涉及的航空座椅的不同点为中心进行说明。

坐垫2与靠背1之间的夹角为105-106°，更加符合人体工程学中对腿部、臀部和背部的受力分布，使舒适度提高，有效缓解疲劳。如图9所示，坐垫2和靠背1上均设置有按摩凸点24，按摩凸点24能够对大腿部、臀部和背部的穴位进行按摩，利于消除疲劳，减轻和缓解不适和疼痛。

下面将结合人体工程学对本实用新型座椅的设计效果进行分析。

1、人体工程学分析

对人体坐姿舒适性有很大影响的参数主要来源于对人体测量学和生物力学的考虑。下面将对主要的生物力学因素进行分析。

如图6和图7所示的人体坐姿在生物力学模型中，当座椅有靠背时，坐骨关节处的椅面必须向后倾斜一个角度以低消坐垫和皮肤之间的摩擦力。

在图6中上肢处于自由状态，图中画出了肢体所受座椅的作用力。在平衡状态下，椅背对身体的作用（Fb）身体受到重力（Fg）和座椅面对坐骨关节的作用力（Ft）的作用焦点于S。因此坐骨关节所受的反作用力（Ft）不可能沿着竖直方向但是椅背一定是有个微小倾角的如图7中所示，身体随座椅向后倾斜，坐骨关节所受的椅面支持力Ft上升。

当椅面水平时为了阻碍臀部发生滑动，在椅面和坐骨之间必然产生剪切力Fth。这个剪切力和椅面与坐骨之间的压力Ftv形成一个合力Ft。并且加重长时间坐直的不舒服感。还会阻碍血液中氧气的扩散和细胞的新成代谢。而且剪切力加剧了这一现象的发生。

2、坐姿时座椅各部位受力分图

如图8所示，根据生物工程学，人体工程学的参数估算出地效翼船的座椅大概的外形轮廓，从人体工程力学的观点来看，全包裹支撑部分身体的这些支撑面是非常实用的。根据每个人不同体型，每一块肌肉都充分得到了支撑，因此座椅的深度和有效深度也是有效的支撑身体的座椅的一部分。图中力单位为N，此坐姿为标准中国人体重的坐姿受力分布图，由图可知，坐垫2与靠背1的最佳角度应为105.3°。

地效翼船座椅的设计 ,首先是飞行员感到舒适 ,利于消除疲劳。尤其在地效翼船起飞降落阶段飞行器上这一点最为重要。因此从坐姿与座椅支承构件的相互关系。坐姿正确与否对疲劳有一定影响,而对于疲劳的主要影响因素有座垫、靠背和扶手。其设计的关键除了座面需符合大腿、臀部的自然曲线外，靠背的支撑条件必须切中人体每个着力部位，扶手必须处在合适的位置,才能使人坐上去感到舒适。

根据TSO-C127a C1类中为提高飞行员在坠机时的生存率。FAA（美国联邦航空管理局）相继推出了多项关于航空座椅的技术要求。明确了座椅设计角度和可选设备及功能的最低性能标准，地效翼船座椅的设计是根据人体工程学、人体的解剖学、生理学和心理学等特征 ,了解并掌握中国飞行员在机舱内活动能力及其极限。运用人体工程学的目的是为了设计出飞行员操作方便、不易疲劳、不产生失误而且效率高的座椅。因此 ,设计的主要工作是客观地掌握中国人的体型尺寸及驾驶舱四肢活动的范围 ,使飞行员在进行飞行任务时 ,能承受负荷及由此产生的生理和心理变化等等。

本实用新型的座椅的坐垫2和靠背1采用记忆海绵设计，根据不同飞行员体型尺寸，充分贴合和支撑每一块肌肉，在坐垫2上根据人体工程学包裹了整个臀部肌肉，分散了每块肌肉的受力，减小了身体与坐点的剪切力。为了防止飞行员坐姿倾斜中心靠后，难以从坐姿站立起来，坐垫2的大腿支撑部特别设计了水平支撑面，使飞行员不费力的从座椅站立起来。靠背包裹了整个受力背肌肉，而且根据脊椎曲线支撑这人体背部受力，使重心位置不受飞行员坐姿习惯而改变，矫正坐姿等功能。减缓了由于长时间疲劳驾驶，背部局部受力集中问题。