王霁飞，刘龙权

(上海交通大学 航空航天学院， 上海 200240)

0 引 言

飞行安全是飞机研究中最重视的部分，运输类民航客机适航标准CCAR第25部803条款要求：对于客座量大于44座的飞行器，必须表明在应急情况下其最大乘坐量的乘员能在90 s内从飞机撤离至地面[1]。因此，民航客机在通过适航认证并正式运营之前，必须表明其客舱安全性满足适航规章的要求。然而，一次真机试验需要涉及许多人员、设备和仪器，费用较高，且具有较高的危险性。以波音公司为例，一次客舱逃生试验，总计耗费金额达到100万美元以上[2]。1972-1980年间，FAA的7次全机逃生试验共涉及人员2 571人，造成其中166人受伤。1981-1991年间，FAA全机逃生试验共涉及3 761人，受伤人数达到212人[3]。1991年，在对MD-11宽体机进行应急撤离疏散实验时，一位女性测试者因受伤而永久性的瘫痪[4]。2006年A380完成逃生测试时一人脚部骨折，多人受伤[5]。与之相比，数值仿真模拟既安全且可重复性高，又可以模拟各种极限情况，因此飞机客舱逃生数值模拟可作为试验的有益补充。

目前国外已长期开展飞机客舱安全逃生相关仿真研究。据文献调研，FAA早在1962年就已开展乘客应急撤离模型相关研究[6]；1970年，FAA开发了GPSS软件，这是第一个能用来模拟飞机客舱应急撤离仿真的软件；此后国外陆续开发GA、AIREVAC、MACEY、airEXODUS等多个用于民航客机90 s应急撤离的仿真算法和软件[7]，其中英国格林威治大学开发出商用软件airEXODUS能较好地模拟仿真各种应急撤离的场景，但关于飞机部分其软件对外保密[8-10]。

相比之下，国内对于飞机客舱逃生仿真的研究相对较少。……