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摘要：登机门不仅是飞机中功能复杂、安全性高、适航约束多的部件，而且作为飞机中经常使用的、功能性非常明显的、且人员经常操纵的部件，其设计好坏直接影响运营人和旅客对飞机的评价，影响飞机的商业前景。因此登机门设计的成功不仅有利于飞机的适航取证，而且对飞机的商业成功也至关重要。本文权衡对比波音和空客A330、A350、B777、B787机型登机门设计方案和发展历程，为舱门设计提供依据。
关键词：登机门；宽体客机
1发展历程
在登机门设计上，空客飞机从A300、A320、A330、A340、A380、A350上方案比较单一，继承性较好，从最早的A300开始即采用了平移式登机门设计方案，至目前的A350飞机主方案仍没有改变。波音飞机B737、B757、B767、B777、B787的舱门设计方案种类较多，经历过堵塞式、上拉式，但在其后续机型B777开始采用了类似空客的平移式舱门，仅在第一阶段操作提升方案有所区别。并且随着空客和波音的使用，平移式登机门越来越多的被各制造商的新飞机采用，已经成为主流的登机门设计方案。
国外民用飞机制造商主要有空客、波音两大公司，两大公司的登机门基本不同；波音公司采用的是堵塞式门；关闭时门先收入机身内部再由内向外向门框推去，压紧在门框上，使位于密封线上的门利用门内外的压力将牢固的压在门框上。空客公司的A320 系列飛机采用的是外封式的初始运动非向内登机门即平动式登机门，关闭时门由外向内压在门框上，利用门内的压力使门上的橡胶密封条带充气膨胀，从而形成密封；但波音从B777 开始也开始采用外封式的初始运动非向内登机门；A380以前的飞机登机门采用的都是手动开/关，A380 开始，空客尝试在登机门上增加了辅助动力装置，开/关门可以手动，也可以自动，但A350又回归手动开启模式。
1.1B777登机门
波音系列飞机舱门从B777 开始有了重要变化，摒弃了以前成熟的堵塞式登机门，采用了与A320 系列飞机相似的外开式登机门，但与A320 系列飞机登机门在结构、实现功能、典型机构形式等均有着不同。B777 对舱门的安全性进行了提高，并且后续的B787 机型传承了部分B777 舱门的方案。说明该机型舱门成为了成熟、成功的舱门设计。下面分别对B777 舱门进行简要介绍。
登机门所示，有前后两对共4 个登机门，左右登机门对称、登机门有两套不同的机构，锁定机构和应急撤离机构。B777 登机门采用了与A320 相同的提升后向外平移的运动原理，但B777 为垂直提升，并且没有平衡杆，而是通过链条、链轮实现同样的功能。
1.1.1舱门开启形式
B777打开方式为先提升解锁，然后在铰链臂带动下向外平移打开，紧急状态时还可以启动应急助力系统，外开过程通过链条、链轮实现平行外开。
1.1.2结构组成
登机门的结构主要由外蒙皮、8根水平横梁、垂直纵梁、边框、气动密封板和内蒙皮等铆接而成。门的结构两侧各设有2 个导向滑轮8个止动接头。登机门的止动块和横梁是用于承受气密载荷的部件，每根横梁两端均布置了止动块。
1.1.3材料选取
主结构包括内外蒙皮、横梁、腹板等选用2524和7075铝合金。
1.1.4登机门机构
登机门上设置有门锁机构、应急逃离滑梯释放机构、阻尼和应急作动器等机构，分别用来控制门的打开和关闭、应急逃离系统的闭合和解开以及在非常情况下（大风时）阻尼门的运动和应急操作，设置提升助力机构用来提升开门操作手感，设置增压预防门提升安全性，以及舌片型密封件用于舱门气密需求。
1.2B787登机门
B787 仍延续了B777设计概念，采用了与A320 系列飞机相似的平行外开式登机门。B787登机门共有8个，布置在客舱两侧各4个，左右登机门对称。8个登机门均为A型门、堵塞式、平行移动式。登机门作为应急出口，提供不小于宽42in、高68in的净出口大小。采用开门时初始运动向内的堵塞式舱门设计。
1.2.1舱门开启形式
B787打开方式为先提升解锁，然后在铰链臂带动下向外平移打开，其保持平行外开的方式采用齿轮齿条形式。铰链臂承受舱门重量、飞行中如门和门框的摩擦等载荷，并且其尺寸设计得使它承受常规操作载荷、极限使用载荷、风载荷，同时能够将由于和地面服务设备偶然碰触而造成的损伤降至最低，紧急状态时还可以启动应急助力系统。
1.2.2结构组成
登机门结构布置和波音之前的设计几乎相同，但复合材料（CFRP）的大量应用在耐腐蚀、疲劳方面提高了门的性能，由于复材结构通过钛合金紧固件机械连接，未有明显减重。登机门的结构主要由外蒙皮、6根水平横梁、垂直框段、封边边框、上部气动密封板和内蒙皮等组成，门的结构两侧各设有2 个导向滑轮6个止动接头。
外蒙皮和大多的结构件由0.1 至0.22 英寸厚的CFRP（BMS 8-276 tape and fabric）实心铺层制造，并至少一个表面铺有织物。金属件（铝合金加强件和止动件）和热塑材料件（BMS 8-353F）使结构完整化。每个框架结构件的外缘都通过一排钛合金紧固件与外蒙皮连接。止动件按强度和防腐蚀要求由钛合金或铝合金锻造而成，并与边框外缘和外蒙皮共连接、与边框内缘和梁内缘共连接、以及与边框腹板连接。止动销钉为自动校准式设计，由15-5 PH不锈钢制成，并在销钉受磨部位有自润滑层。铝合金（7075 T7451）机加角材连接梁腹板端部和边框腹板，以确保止动件的连接。每个止动件有2 个角材，在门的4 个角上，每一对（对于每一个止动件来说）中的2 个角材的形状是不同的。
1.2.3登机门机构
B787锁闩机构设计基本同B777一致，通过手柄盒、四连杆机构传动，在手柄盒内实现锁、闩及开门时序控制。B787闩仍采用贯穿前后方向的长轴设计，保证前后两侧闩动作的同步，但B787在闩摇臂上做了优化，使闩摇臂在开关舱门过程中，分担部分提升臂和铰链臂的力，帮助提升和下落运动克服密封件摩擦力，使舱门更准确的下落至完全关闭位置。位于前面的门闩/导轨接头处的传感器负责指示滚轮位于完全关闭和闩住位置这一状态。上闩系统的设计使得只有门处于完全关闭的状态、同时门和门框的止动元件处于合适的相对位置时才能闩住。 1.3A330登机门
在登机门设计上，AIRBUS飞机从A300、A320、A330、A340、A380上方案比较单一，继承性较好，从最早的A300开始即采用了平移式登机门设计方案，至目前的A350飞机主方案仍没有改变。飞机采用的是外封式的初始运动非内向登机门即平动式登机门，关闭时门由外向内压在门框上，利用门内的压力使门上的橡胶密封条带充气膨胀，从而形成密封。
登机门主要由门体结构、铰链臂、阻尼和应急作动器、门的锁系统、应急滑梯释放机构、门闩和门的止动接头等组成。
1.3.1舱门开启
开门时，首先抬起应急滑梯释放手柄，然后操纵手柄使门向上移动，然后使门向外打开并向前平行于机身移动；关门时，使门向后平行于机身移动（平动）然后向内，使门上的导向滚轮（每侧2个）进入门框上的导向槽，此时操纵手柄使门向下滑动，最后按下应急滑梯释放手柄；应急开门时，不用抬起应急滑梯释放手柄，直接操纵手柄使门向上移动。门的下部装有一个应急滑梯罩，应急滑梯/气垫筏放置在应急滑梯罩里。
1.3.2舱门结构
A330登机门基本是金属结构，主要由外蒙皮、横梁、纵向隔板、封边板弯件、气动密封板和内蒙皮等铆接而成。门的结构两侧各设有2个导向滑轮和8个止動接头。为保证气密，与外蒙皮的连接均采用密封连接。
1.3.3舱门机构
登机门设置有门锁机构、应急逃离滑梯释放机构和应急作动器等机构，分别用来控制门的打开和关闭、应急逃离系统的预位和解除预位以及在非常情况下（大风时）阻尼门的运动和应急操作。
1.4A350登机门
A350飞机登机门仍采用了平移式登机门，设计方案开口尺寸满足CCAR25.807条中A型门的要求，A350在净开口的基础上，前后两侧留了不同的余量，主要是止动块和铰链臂的运动空间；在上部留了较大余量，主要为平行杆运动以及提升运动的空间，这与大客的设计思路是一致的。
A350-900飞机作为空客最新的机型，其登机门使用碳纤维增强复合材料（CFRP），采用树脂转化模成型技术（RTM），整体制造门体梁、肋和加强件，之后与门蒙皮相连。
2 对比分析
从波音和空客系列飞机舱门的发展历程看，两公司舱门设计上相互借鉴融合，在开启形式、闩锁设计、飞行锁、指示系统、安全性（初始运动方向）、打开方式等设计上都趋于一致；同时各自又保持自己的设计风格，如偏转设计、主压力平面设计、提升方式、增压预防以及密封形式。
a）开启方式上：波音系列飞机舱门从B777 开始有了重要变化，摒弃了以前成熟的堵塞式登机门，采用了与A320 系列飞机相似的外开式登机门，并且后续的B787 机型传承了B777 舱门的方案；空客系列飞机舱门从A300开始提出的平行外开式舱门一直沿用至今，并被市场广泛接受，说明平行外开式舱门是成熟、成功的设计。
b）操作逻辑上：舱门上均设置有内、外手柄，滑梯预位手柄，阵风锁手柄以及相应的监控和指示，均采用先解锁、解闩、提升，再推动舱门向外打开的操作方式，操作逻辑如下：
1.滑梯预位手柄可控制舱门操作模式，当滑梯预位手柄处于非预位状态时开启舱门，属于正常开门，滑梯预位手柄处于预位状态时开启舱门，属于应急开门，应急开门会释放滑梯；
2.非预位状态时开启舱门，可从内外两侧操作提升舱门，然后推开舱门，推开舱门时设置有阻尼器防止舱门开启过快对机身造成过大冲击，舱门开到位时阵风锁上锁；
3.预位状态开启舱门，从内手柄开启可触发应急作动器推开舱门，此时作动力和阻尼力同时起作用，控制舱门以给定的速度开启，保证滑梯正常抛放；从外手柄开启时会自动解除预位状态，改为正常开门。
c）选材上：在复材应用上，波音和空客在其最新机型B787和A350上都应用了复材结构，B787飞机的登机门、货舱门等部段主结构均使用复合材料制造，其中主要承力零件采用由东丽公司生产的高温中模高强碳纤维预浸料P2352–19制造，次承力零件采用热塑性复合材料制造，结构间通过钛合金铆钉铆接，根据最新相关报道显示，拉特尔作为B787登机门设计方，已经掌握了更先进的复合材料整体化成形技术，正在攻克批产难关；空客A350 XWB飞机登机门采用复合材料结构整体成形技术。B787在采用复材结构的同时，机构设计仅做了很小的调整，整体机构方案与B777一样，这说明在采用复材结构的同时沿用原机构设计是可行的。
d）安全性设计上：
1.均采用了初始运动向内的方式，配合主压力平面的设计，增压载荷能驱动门往关闭方向运动，即使闩锁失效也不会造成危险；
2.开启方向是往航向前开启，这种设计在空中意外打开时气动力作用下舱门能够趋于关闭；
3.两方在最新机型上均设计了两套闩系统、锁系统以及飞行锁。
e）监控和指示：在闩、锁、飞行锁、增压预防门（波音系列飞机）、滑梯预位等地方设置了监控和指示。
f）提升方式上：波音系列机型均采用了垂直提升方式；空客系列机型采用了曲线提升方式。这两种提升方式只是提升的实现形式不一样，对细节设计有一定影响，对舱门整体影响不大。
g）助力方式：波音系列机型采用了助力弹簧；空客系列机型采用了扭力杆助力。助力的作用是平衡舱门自身重力，降低操作手柄力，两种助力方式是配合提升方式而设计的，均能实现此功能。
h）密封形式：波音系列机型采用了舌片型及其改型；空客系列机型采用P型及其改型。
i）平行外开实现方式：波音系列机型采用铰链臂处齿轮齿条实现平行外开；空客系列机型采用平行杆形式。平行杆形式要在舱门上部留出一定空间安装平行杆，这会增大机身开口；齿轮齿条形式降低了开口空间，牺牲了重量。
j）增压预防措施：波音系列机型采用了增压预防门的设计；空客系列机型没有设计增压预防门，但不能认定其机型不满足条款要求，空客的机型如何满足该条款仍需详细调研。
关键词：登机门；宽体客机
1发展历程
在登机门设计上，空客飞机从A300、A320、A330、A340、A380、A350上方案比较单一，继承性较好，从最早的A300开始即采用了平移式登机门设计方案，至目前的A350飞机主方案仍没有改变。波音飞机B737、B757、B767、B777、B787的舱门设计方案种类较多，经历过堵塞式、上拉式，但在其后续机型B777开始采用了类似空客的平移式舱门，仅在第一阶段操作提升方案有所区别。并且随着空客和波音的使用，平移式登机门越来越多的被各制造商的新飞机采用，已经成为主流的登机门设计方案。
国外民用飞机制造商主要有空客、波音两大公司，两大公司的登机门基本不同；波音公司采用的是堵塞式门；关闭时门先收入机身内部再由内向外向门框推去，压紧在门框上，使位于密封线上的门利用门内外的压力将牢固的压在门框上。空客公司的A320 系列飛机采用的是外封式的初始运动非向内登机门即平动式登机门，关闭时门由外向内压在门框上，利用门内的压力使门上的橡胶密封条带充气膨胀，从而形成密封；但波音从B777 开始也开始采用外封式的初始运动非向内登机门；A380以前的飞机登机门采用的都是手动开/关，A380 开始，空客尝试在登机门上增加了辅助动力装置，开/关门可以手动，也可以自动，但A350又回归手动开启模式。
1.1B777登机门
波音系列飞机舱门从B777 开始有了重要变化，摒弃了以前成熟的堵塞式登机门，采用了与A320 系列飞机相似的外开式登机门，但与A320 系列飞机登机门在结构、实现功能、典型机构形式等均有着不同。B777 对舱门的安全性进行了提高，并且后续的B787 机型传承了部分B777 舱门的方案。说明该机型舱门成为了成熟、成功的舱门设计。下面分别对B777 舱门进行简要介绍。
登机门所示，有前后两对共4 个登机门，左右登机门对称、登机门有两套不同的机构，锁定机构和应急撤离机构。B777 登机门采用了与A320 相同的提升后向外平移的运动原理，但B777 为垂直提升，并且没有平衡杆，而是通过链条、链轮实现同样的功能。
1.1.1舱门开启形式
B777打开方式为先提升解锁，然后在铰链臂带动下向外平移打开，紧急状态时还可以启动应急助力系统，外开过程通过链条、链轮实现平行外开。
1.1.2结构组成
登机门的结构主要由外蒙皮、8根水平横梁、垂直纵梁、边框、气动密封板和内蒙皮等铆接而成。门的结构两侧各设有2 个导向滑轮8个止动接头。登机门的止动块和横梁是用于承受气密载荷的部件，每根横梁两端均布置了止动块。
1.1.3材料选取
主结构包括内外蒙皮、横梁、腹板等选用2524和7075铝合金。
1.1.4登机门机构
登机门上设置有门锁机构、应急逃离滑梯释放机构、阻尼和应急作动器等机构，分别用来控制门的打开和关闭、应急逃离系统的闭合和解开以及在非常情况下（大风时）阻尼门的运动和应急操作，设置提升助力机构用来提升开门操作手感，设置增压预防门提升安全性，以及舌片型密封件用于舱门气密需求。
1.2B787登机门
B787 仍延续了B777设计概念，采用了与A320 系列飞机相似的平行外开式登机门。B787登机门共有8个，布置在客舱两侧各4个，左右登机门对称。8个登机门均为A型门、堵塞式、平行移动式。登机门作为应急出口，提供不小于宽42in、高68in的净出口大小。采用开门时初始运动向内的堵塞式舱门设计。
1.2.1舱门开启形式
B787打开方式为先提升解锁，然后在铰链臂带动下向外平移打开，其保持平行外开的方式采用齿轮齿条形式。铰链臂承受舱门重量、飞行中如门和门框的摩擦等载荷，并且其尺寸设计得使它承受常规操作载荷、极限使用载荷、风载荷，同时能够将由于和地面服务设备偶然碰触而造成的损伤降至最低，紧急状态时还可以启动应急助力系统。
1.2.2结构组成
登机门结构布置和波音之前的设计几乎相同，但复合材料（CFRP）的大量应用在耐腐蚀、疲劳方面提高了门的性能，由于复材结构通过钛合金紧固件机械连接，未有明显减重。登机门的结构主要由外蒙皮、6根水平横梁、垂直框段、封边边框、上部气动密封板和内蒙皮等组成，门的结构两侧各设有2 个导向滑轮6个止动接头。
外蒙皮和大多的结构件由0.1 至0.22 英寸厚的CFRP（BMS 8-276 tape and fabric）实心铺层制造，并至少一个表面铺有织物。金属件（铝合金加强件和止动件）和热塑材料件（BMS 8-353F）使结构完整化。每个框架结构件的外缘都通过一排钛合金紧固件与外蒙皮连接。止动件按强度和防腐蚀要求由钛合金或铝合金锻造而成，并与边框外缘和外蒙皮共连接、与边框内缘和梁内缘共连接、以及与边框腹板连接。止动销钉为自动校准式设计，由15-5 PH不锈钢制成，并在销钉受磨部位有自润滑层。铝合金（7075 T7451）机加角材连接梁腹板端部和边框腹板，以确保止动件的连接。每个止动件有2 个角材，在门的4 个角上，每一对（对于每一个止动件来说）中的2 个角材的形状是不同的。
1.2.3登机门机构
B787锁闩机构设计基本同B777一致，通过手柄盒、四连杆机构传动，在手柄盒内实现锁、闩及开门时序控制。B787闩仍采用贯穿前后方向的长轴设计，保证前后两侧闩动作的同步，但B787在闩摇臂上做了优化，使闩摇臂在开关舱门过程中，分担部分提升臂和铰链臂的力，帮助提升和下落运动克服密封件摩擦力，使舱门更准确的下落至完全关闭位置。位于前面的门闩/导轨接头处的传感器负责指示滚轮位于完全关闭和闩住位置这一状态。上闩系统的设计使得只有门处于完全关闭的状态、同时门和门框的止动元件处于合适的相对位置时才能闩住。 1.3A330登机门
在登机门设计上，AIRBUS飞机从A300、A320、A330、A340、A380上方案比较单一，继承性较好，从最早的A300开始即采用了平移式登机门设计方案，至目前的A350飞机主方案仍没有改变。飞机采用的是外封式的初始运动非内向登机门即平动式登机门，关闭时门由外向内压在门框上，利用门内的压力使门上的橡胶密封条带充气膨胀，从而形成密封。
登机门主要由门体结构、铰链臂、阻尼和应急作动器、门的锁系统、应急滑梯释放机构、门闩和门的止动接头等组成。
1.3.1舱门开启
开门时，首先抬起应急滑梯释放手柄，然后操纵手柄使门向上移动，然后使门向外打开并向前平行于机身移动；关门时，使门向后平行于机身移动（平动）然后向内，使门上的导向滚轮（每侧2个）进入门框上的导向槽，此时操纵手柄使门向下滑动，最后按下应急滑梯释放手柄；应急开门时，不用抬起应急滑梯释放手柄，直接操纵手柄使门向上移动。门的下部装有一个应急滑梯罩，应急滑梯/气垫筏放置在应急滑梯罩里。
1.3.2舱门结构
A330登机门基本是金属结构，主要由外蒙皮、横梁、纵向隔板、封边板弯件、气动密封板和内蒙皮等铆接而成。门的结构两侧各设有2个导向滑轮和8个止動接头。为保证气密，与外蒙皮的连接均采用密封连接。
1.3.3舱门机构
登机门设置有门锁机构、应急逃离滑梯释放机构和应急作动器等机构，分别用来控制门的打开和关闭、应急逃离系统的预位和解除预位以及在非常情况下（大风时）阻尼门的运动和应急操作。
1.4A350登机门
A350飞机登机门仍采用了平移式登机门，设计方案开口尺寸满足CCAR25.807条中A型门的要求，A350在净开口的基础上，前后两侧留了不同的余量，主要是止动块和铰链臂的运动空间；在上部留了较大余量，主要为平行杆运动以及提升运动的空间，这与大客的设计思路是一致的。
A350-900飞机作为空客最新的机型，其登机门使用碳纤维增强复合材料（CFRP），采用树脂转化模成型技术（RTM），整体制造门体梁、肋和加强件，之后与门蒙皮相连。
2 对比分析
从波音和空客系列飞机舱门的发展历程看，两公司舱门设计上相互借鉴融合，在开启形式、闩锁设计、飞行锁、指示系统、安全性（初始运动方向）、打开方式等设计上都趋于一致；同时各自又保持自己的设计风格，如偏转设计、主压力平面设计、提升方式、增压预防以及密封形式。
a）开启方式上：波音系列飞机舱门从B777 开始有了重要变化，摒弃了以前成熟的堵塞式登机门，采用了与A320 系列飞机相似的外开式登机门，并且后续的B787 机型传承了B777 舱门的方案；空客系列飞机舱门从A300开始提出的平行外开式舱门一直沿用至今，并被市场广泛接受，说明平行外开式舱门是成熟、成功的设计。
b）操作逻辑上：舱门上均设置有内、外手柄，滑梯预位手柄，阵风锁手柄以及相应的监控和指示，均采用先解锁、解闩、提升，再推动舱门向外打开的操作方式，操作逻辑如下：
1.滑梯预位手柄可控制舱门操作模式，当滑梯预位手柄处于非预位状态时开启舱门，属于正常开门，滑梯预位手柄处于预位状态时开启舱门，属于应急开门，应急开门会释放滑梯；
2.非预位状态时开启舱门，可从内外两侧操作提升舱门，然后推开舱门，推开舱门时设置有阻尼器防止舱门开启过快对机身造成过大冲击，舱门开到位时阵风锁上锁；
3.预位状态开启舱门，从内手柄开启可触发应急作动器推开舱门，此时作动力和阻尼力同时起作用，控制舱门以给定的速度开启，保证滑梯正常抛放；从外手柄开启时会自动解除预位状态，改为正常开门。
c）选材上：在复材应用上，波音和空客在其最新机型B787和A350上都应用了复材结构，B787飞机的登机门、货舱门等部段主结构均使用复合材料制造，其中主要承力零件采用由东丽公司生产的高温中模高强碳纤维预浸料P2352–19制造，次承力零件采用热塑性复合材料制造，结构间通过钛合金铆钉铆接，根据最新相关报道显示，拉特尔作为B787登机门设计方，已经掌握了更先进的复合材料整体化成形技术，正在攻克批产难关；空客A350 XWB飞机登机门采用复合材料结构整体成形技术。B787在采用复材结构的同时，机构设计仅做了很小的调整，整体机构方案与B777一样，这说明在采用复材结构的同时沿用原机构设计是可行的。
d）安全性设计上：
1.均采用了初始运动向内的方式，配合主压力平面的设计，增压载荷能驱动门往关闭方向运动，即使闩锁失效也不会造成危险；
2.开启方向是往航向前开启，这种设计在空中意外打开时气动力作用下舱门能够趋于关闭；
3.两方在最新机型上均设计了两套闩系统、锁系统以及飞行锁。
e）监控和指示：在闩、锁、飞行锁、增压预防门（波音系列飞机）、滑梯预位等地方设置了监控和指示。
f）提升方式上：波音系列机型均采用了垂直提升方式；空客系列机型采用了曲线提升方式。这两种提升方式只是提升的实现形式不一样，对细节设计有一定影响，对舱门整体影响不大。
g）助力方式：波音系列机型采用了助力弹簧；空客系列机型采用了扭力杆助力。助力的作用是平衡舱门自身重力，降低操作手柄力，两种助力方式是配合提升方式而设计的，均能实现此功能。
h）密封形式：波音系列机型采用了舌片型及其改型；空客系列机型采用P型及其改型。
i）平行外开实现方式：波音系列机型采用铰链臂处齿轮齿条实现平行外开；空客系列机型采用平行杆形式。平行杆形式要在舱门上部留出一定空间安装平行杆，这会增大机身开口；齿轮齿条形式降低了开口空间，牺牲了重量。
j）增压预防措施：波音系列机型采用了增压预防门的设计；空客系列机型没有设计增压预防门，但不能认定其机型不满足条款要求，空客的机型如何满足该条款仍需详细调研。