USB接头插拔力评估李铭孝`郑仙志`姚志民`张忠民1

USB接头插拔力评估李铭孝`郑仙志`姚志民`张忠民1 USB接頭插拔力評估 李銘孝、鄭仙志、姚志民、張忠民 國家高速電中心 摘要 USB(Universal Serial Bus) 接頭為新一代的標準接頭。由於需符合新一代效能上的要求，不管在資料傳輸速率及機械結構上都有更嚴謹的規範。其中對於插頭與插座之間的插拔力方面規定插入力要小於35N，拔出力要大於10N。本文採用有限元素軟體，ANSYS，來模擬一原始設計之插座與插頭之間的插拔過程，以評估其插拔力之大小。分析結果發現原始設計之插座之拔出力太小，故利用提高接頭金屬支撐懸臂之高度來改變插拔力之大小。以符合規範之要求。也得到了高度與插拔力之間的數值關係。 一. 前言 電腦及資訊相關設備的使用越來越普及。其功能也快速在擴充及整合。所以不僅電腦主機本身，有更多的周邊設備成為電腦系統及應用的一部份。如印表機、掃描機、螢幕、外接硬碟機...等等。而這些設備即利用各類接線及接頭相連接。傳統採用的接頭種類繁多，有常用的Serial Port、Parallel Port、SCSI Port、PS2、...等等。種類太多增加系統的複雜度及成本。在效能及資料傳輸速率上也逐漸不能滿足需求。近年來電腦業界逐漸在推廣一種統一的規格。希望能取代大多數的接頭，並且大幅提高傳輸資料的效能。USB接頭即是以此目的所開發出來。目前已被廣泛地採用，逐漸成為新一代的標準接頭。 二. 簡介 USB接頭的規格中[1]明訂了各方面的標準資料，在資料傳輸速率上最高可達10Mb/s。而在機械結構上也都有嚴謹的規範。其中對於插頭與插座之間在插拔時，速度在12.5mm/min下，規定插入力要小於35N，而拔出力要大於10N[2]。插入力所以要小於35N主要是讓使用者不至於難於插入插頭。而拔出力要大於10N的主要目的在防止接線在各種不當的情況下鬆脫及掉落，造成設備連線中斷及損害。 USB接頭的規格中[1]，也訂定了標準的USB接頭的尺寸。包括插頭及插座的大小以及相關配合尺寸。其中最重要的是一個卡榫的設計(參考圖一及圖二)。即在插頭上有兩個左右對稱的方孔，當插入插座時，插座上相對應的兩個的金屬懸臂之凸出部將會掉入孔中以卡住插頭。要拔出時便需施力克服此卡榫機構，此即形成拔出力的主要來源。另一個影響此拔出力的機構則是下端的支撐懸臂，亦即因為下端的支撐才使得卡榫機構保持嵌合。所以上下懸臂越靠近，基本上拔出力會越大。相反地，上下懸臂越靠近時，插頭將越難塞進插座，造成插入力增加。所以此兩懸臂的設計是影響插拔力的主要因素。而插入力與拔出力兩者在設計上 是相衝突的。所以需要精確的設計及分析，才能讓拔出力不會太小，而插入力不會太大。 由於插座是直接安裝固定於電腦上，可說是電腦基座零件的一部分，無法隨便更換。也是本文分析模擬的主要對象。至於插頭與接線則是可更換的零件，來源不一，且其無活動的機構，大致上為標準尺寸。本文僅以標準尺寸作為分析之用。 在標準規格中，卡榫機構只定義其嵌合之位置，卡榫之懸臂形狀並未定義。所以可以有不同的設計。本文中插座之原始設計如圖一及圖二。其中上面兩個懸臂即為卡榫機構。下面較寬之懸臂則為上述之支撐懸臂。 圖一 USB插頭(左)及插座(右)插入前之狀態 圖二 USB插頭插入插座後之狀態 本文利用ANSYS軟體作為分析工具。分析模擬其插拔過程的接觸行為，並求出其插入力及拔出力，以及相關的應力分佈。 三. 分析 除了基本的材料力學及有限元素法以外，本文主要應用有限元素法的接觸分析。接觸力學是非線性力學上較複雜的一種。一般而言，在處理接觸問題時會遭遇兩個主要的難題。一是兩接觸物體間之接觸位置無法事先預知，甚至是接觸位置不斷在改變(本文即是此種案例)。所以判斷接觸位置及是否發生接觸是一重要的課題。二是接觸位置的力學相關性質不易決定。 在接觸位置的決定上，本文之案例中插頭及插座彼此滑動，所以簡化的間隙元素(Gap element)及點對點的接觸元素無法適用。必須採用面對面的接觸元素。此種元素在決定接觸與否以及接觸的位置時，ANSYS採用三個步驟:第一步是利用Pinball Algorithm來決定元素之間是否進入可能接觸的區域範圍內[3]。在此範圍之外表示尚無接觸之可能，所以不需做額外處理。在此範圍內則表示有可能即將接觸或已接觸。此時則須進一步處理。此方法的用意是先過濾掉距離尚遠的元素。不必每個元素都要進行下面步驟中的接觸與否之判斷。因為此判斷需耗費額外的計算時間。第二個步驟。利用Pseudo-Element Algorithm來找出每個元素彼此相對應的接觸對象[3]。確認一對一相對應的對象之後，即可以來進行下一步驟，利用投影方式確認確定的接觸位置及間歇或穿透量。 在接觸區的相關性質的決定方面，主要是接觸勁度(Contact stiffness)與接觸力之值的決定。ANSYS在接觸問題上提供了Lagrangian method[4]及Penalty method[5]兩種方法[3]。一般而言，Lagrangian method可產生較佳的計算結果，同時此方法對接觸勁度(Contact stiffness)之值較不敏感。但在某些情況下，特別是接觸物體有較大的扭曲時，會導至過多的數值疊代次數，造成計算量的大量增加。而Penalty method較為簡易，其接觸力之算法即為接觸勁度乘上穿透深度，相當於彈簧的效果。易於數值方法之處理。但其對於接觸勁度較為敏感，太高時不易收斂;太低時，接觸物體彼此穿透太深而產生誤差。在此情況下，採用兩種方法併用的方式，在穿透量小於元素厚度的1/10時採用Penalty method，在穿透量大於元素厚度的1/10時採用Lagragian method。而對於接觸勁度(Contact stiffness)之值，則落於接觸物體彈性係數的0.01倍~100倍之間。 四. 分析方法之驗證 由於分析的過程中不同的假設和參數的選擇都會影響分析結果的可靠性。為了驗證上述方法及所選擇的參數的正確性，本文利用另一個較簡單而且已有實驗數據的同樣是訊號接頭的機構來了解分析模擬的準確度。 該機構由一固定端的金屬腳與另一活動插拔的金屬腳所構成(參考圖三)。其實驗所得的插拔力在中間平坦處約為0.1牛頓。 圖四及圖五為利用分析模擬所得的插拔過程中的相對運動及應力分佈圖。其插拔力之分佈如圖六。在平坦處之之插拔力約為0.09牛頓。與實驗誤差在10%左右。在同時具有接觸及摩擦等非線性的情況下，此分析之結果應可接受。所以後續之分析將採用同樣的方法及分析參數。 圖三 驗證用之訊號插腳 圖四 剛接觸之情況 圖五 插到盡頭之情況 五. 分析模型及相關分析條件 利用上述同樣的方法及參數進行USB接頭之分析及模擬。根據圖一之幾何建立有限元素分析模型如圖七; 圖六 驗證用接頭之插拔力隨位置之分佈 圖七 插頭及插座之有限元素分析模型 其中插頭及插座的實體部分採用二階之實體元素，同時在插座上下懸臂與插頭上下表面可能相互接觸到的部位建立接觸元素。節點及元素的數目如表一 表一: 節點總數 7357 元素總數 1374 所使用的材料為Phosphor Bronze，其相關材料性質如表二: 表二:Phosphor Bronze之材料性質 彈性係數(Mpa) 111000 普松比 0.349 降服強度(Mpa) 900 模擦係數 0.1 模擬的插拔過程中將插座固定，插頭在圖三之起始位置以強制位移的方式開始插入插座中，直到插座之上懸臂嵌入插頭之方孔卡槽為止。然後將插頭反方向拔出至起始位置為止。其中插頭上下移動之自由度沒有拘束。亦即插頭在插拔過程中Y方向的位移由上下懸臂自行力平衡，無額外之拘束。插頭左右移動之自由度假設為對稱，故在對稱面加以拘束。 六. 原始設計之分析結果 圖十二至圖十六(於文章最後)為原始設計之各階段的應力分佈及插頭位置圖。圖八則為插拔力的曲線圖。其中在位移量0~1為插入行程，1~2之位移量則代表拔出之行程。 在插入行程中，插入力與推入的方向相反，故為負值。可是當上懸臂凸出部要掉入插頭方孔時，由於上下懸臂之夾力驅向嵌入卡槽達到卡榫的最低位能量狀態，故反而力量為正值，相當於自動將插頭拉進卡槽中。這也是卡榫的基本作用原理。 在拔出行程中，拔出力與插入力的方向相反，故為正值。最大值出現在當上懸臂凸出部要推出卡槽時。當插頭快要整個拔出時，由於上下懸臂之夾力驅向將插頭推出，故反而力量為負值，相當於自動將插頭推出插座之外。 至於在力量的大小方面，從圖八中可發現，原始設計之最大插入力為2.7N，最大的拔出力為9.1N。插入力在規範之內，但拔出力小於10N，不符合規範。 圖八 插拔過程中插拔力之曲線圖 七. 設計變更 為了提高拔出力，可壓低上懸臂，或提高下懸臂。由於下懸臂結構較單純，故採取提高下懸臂的辦法(參考圖九)。首先評估下懸臂高度與插拔力之關係。原始設計之下懸臂尾部高度為1.91mm。分別提高成為2.12mm 及2.33mm。 圖九 插座之下懸臂高度之位置 圖十及圖十一為變更高度後的插拔力的曲線圖。高度與最大插拔力的關係如表三: 圖十 高度為2.12mm時插拔過程中插拔力之曲線圖 圖十一 高度為2.33mm時插拔過程中插拔力之曲線圖 表三:最大插拔力與高度之關係 高度 插入力(N) 拔出力(N) 1.91mm 2.7 9.1 2.12mm 4.2 13.2 2.33mm 6.2 16.8 從表三中可看出當下懸臂高度在2.11mm以上時，拔出力即大於10N，符合規範之要求。 而且插入力都在35N以下。但在考慮所造成的應力時，比較圖十二、圖十七及圖十八之最大 值，分別為387Mpa、521Mpa及667Mpa，高度越高所產生的應力越大。而且高度越高所產生 的插入力也越大(參考表三)。所以在選擇上，只要在規範內，高度較低者較佳。以上述兩種 高度而言，則以高度為2.11mm者為佳。 八. 結論 從上述分析模擬中，我們可以得到插頭與插座在插拔過程中的整個過程。瞭解整個結構 行為及特性。同時得到插座下懸臂高度對插拔力的影響效果。進而可以用來評估及改善原始 設計之不足。 從本案例中，也可顯示利用有限元素法的分析模擬可以有效的評估及改良設計的品質。 成為產品設計開發的一個有效的工具。 參考文獻 1. Universal Serial Bus Specification, revision 1.1 (1998) 2. Universal Serial Bus Cable & Connector Specification, version 1.0 (1999) 3. ANSYS Theory Reference, release 5.5 ,Houston, PA, ANSYS, Inc. (1998) 4. Simo,J.C. and Laursen, T.A., "An Augmented Lagrangian Treatment of Contact Problems Involving Friction", Computers and Structures, Vol. 42, pp. 657-663(1994) 5. Peric, D. and Owen, D.R.J., "Computational Model for 3-D contact Problems with Friction Based on the Penalty Method", International Journal for Numerical Method in Engineering, Vol. 35, pp. 1289-1309(1992) ABSTRACT Presently, the computer industry widely adopts the so-called USB (Universal Serial Bus). This new standard presents much better performance and in addition, can integrate and/or accommodate most of functions that the traditional did. The objective of this project is to evaluate, using the existing finite element code: ANSYS, the insertion and extraction force that arise from contact-induced friction forces between pin and spring of the USB connectors during plug-in and pull-out operations. 圖十二 插頭插入行程的初始階段之應力分佈 圖十三 插入行程的中間階段之應力分佈 圖十四 插入行程的最終階段之應力分佈 圖十五 拔出行程的初始階段之應力分佈 圖十六 拔出行程的中間階段之應力分佈 圖十七 高度為 2.12mm之插入行程的初始階段之應力分佈 圖十八 高度為 2.33mm之插入行程的初始階段之應力分佈 1 常用歇后语 1.八仙过海--------各显神通 2.不入虎穴--------焉得虎子 3.蚕豆开花--------黑心 4.车到山前--------必有路 5.打破砂锅--------问到底 6.和尚打伞--------无法无天 7.虎落平阳--------被犬欺 8.画蛇添足--------多此一举 9.箭在弦上--------不得不发 10.井底青蛙--------目光短浅 11.大海捞针--------没处寻 12.竹篮打水--------一场空 13.打开天窗--------说亮话 14.船到桥头--------自会直 15.飞蛾扑火-----自取灭亡 16.百米赛跑--------分秒必争 17.拔苗助长-----急于求成 18.仇人相见--------分外眼红 19.芝麻开花----节节高 20.新官上任--------三把火 21.瞎子点灯--------白费蜡 22.兔子尾巴--------长不了 23.偷鸡不成----蚀把米 24.王婆卖瓜--------自卖自夸 25.老虎屁股---- 摸不得 26.老虎拉车--------谁敢 27.老鼠过街-----人人喊打 28.麻雀虽小--------五脏俱全 29.墙上茅草----随风两边倒 30.三十六计--------走为上计 31.塞翁失马----焉知祸福 32.壶中无酒--------难留客 33.丈二和尚----摸不着头脑 34.有借有还--------再借不难 35.猫哭耗子---假慈悲 36.铰子破皮--------露了馅 37.扁担挑水---一心挂了两头 38.对牛弹琴--------白费劲 39.八仙聚会--------神聊 40.霸王敬酒--------不干也得干 41.板上订钉--------跑不了 42.背鼓上门--------讨打 43.草把做灯-----粗心(芯) 44.竹笋出土--------节节高 45.菜刀切豆腐----两面光 46.钉头碰钉子--------硬碰硬 47.高山上敲鼓--四面闻名(鸣) 48.铁打的公鸡-----一毛不拔 49.关公走麦城----骄必败 50.狗咬吕洞宾--------不识好人心 51.鸡蛋碰石头----不自量力 52.姜太公钓鱼--------愿者上钩 53.脚踏西瓜皮--滑到哪里是哪里 54.孔夫子搬家--------净是书 55.老鼠钻风箱-----两头受气 56.留得青山在--------不怕没柴烧 57.门缝里看人---把人看扁了 58.泥菩萨过河--------自身难保 59.泼出去的水----收不回 60.骑驴看唱本--------走着瞧 61.千里送鹅毛--礼轻情意重 62.肉包子打狗--------有去无回 63.山中无老虎---猴子称大王 64.司马昭之心--------路人皆知 65.外甥打灯笼---照旧(舅) 66.王八吃年糕--------铁了心 67.王小二过年---一年不如一年 68.小葱拌豆腐-----一清二白 69.小和尚念经----有口无心 70.周瑜打黄盖--------两厢情愿 71.赶鸭子上架----吃力不讨好 72.擀面杖吹火----- -一窍不通 73.瞎子戴眼镜----装饰 74.猴子捞月亮--------空忙一场 75.秀才遇到兵----有理讲不清 76.三个臭皮匠--------顶个诸葛亮 77.黄牛追兔子---有劲使不上 78.和尚训道士--------管得宽 79.过年娶媳妇----双喜临门 80.聋子见哑巴--------不闻不问 六字短语 81.铜钣上钉铆钉---一是一，二是二 82.里弄里扛竹竿---直来直去 83.苦水里泡黄连----苦上加苦 84.驴唇不对马嘴----答非所问 85.猪鼻子里插葱-----装象 86.只许州官放火---不许百姓点灯 87.猪八戒照镜子--里外不是人 88.放风筝断了线-----没指望了 89.池塘里的风波-----大不了 90.关门掩着耗子-----急(挤)死 91.顶风顶水划船----硬撑 92.东北的二人转--------一唱一和 93.东洋人戴高帽----假充大个 94.到火神庙求雨--------找错了门 95.鲁班门前耍斧----有眼无珠 96.老太太吃汤圆--------囫囵 吞 97.出太阳下暴雨---假情(晴) 98.挂羊头卖狗肉--------虚情假意 99.担着胡子过河----谦虚过度 100.唱歌不看曲本--------离谱 小学常用歇后语 1.八仙过海--------各显神通 2.不入虎穴--------焉得虎子 3.蚕豆开花--------黑心 4.车到山前--------必有路 5.打破砂锅--------问到底 6.和尚打伞--------无法无天 7.虎落平阳--------被犬欺 8.画蛇添足--------多此一举 9.箭在弦上--------不得不发 10.井底青蛙--------目光短浅 11.大海捞针--------没处寻 12.竹篮打水--------一场空 13.打开天窗--------说亮话 14.船到桥头--------自会直 15.飞蛾扑火-----自取灭亡 16.百米赛跑--------分秒必争 17.拔苗助长-----急于求成 18.仇人相见--------分外眼红 19.芝麻开花----节节高 20.新官上任--------三把火 21.瞎子点灯--------白费蜡 22.兔子尾巴--------长不了 23.偷鸡不成----蚀把米 24.王婆卖瓜--------自卖自夸 25.老虎屁股---- 摸不得 26.老虎拉车--------谁敢 27.老鼠过街-----人人喊打 28.麻雀虽小--------五脏俱全 29.墙上茅草----随风两边倒 30.三十六计--------走为上计 31.塞翁失马----焉知祸福 32.壶中无酒--------难留客 33.丈二和尚----摸不着头脑 34.有借有还--------再借不难 35.猫哭耗子---假慈悲 36.铰子破皮--------露了馅 37.扁担挑水---一心挂了两头 38.对牛弹琴--------白费劲 39.八仙聚会--------神聊 40.霸王敬酒--------不干也得干 41.板上订钉--------跑不了 42.背鼓上门--------讨打 43.草把做灯-----粗心(芯) 44.竹笋出土--------节节高 45.菜刀切豆腐----两面光 46.钉头碰钉子--------硬碰硬 47.高山上敲鼓--四面闻名(鸣) 48.铁打的公鸡-----一毛不拔 49.关公走麦城----骄必败 50.狗咬吕洞宾--------不识好人心 51.鸡蛋碰石头----不自量力 52.姜太公钓鱼--------愿者上钩 53.脚踏西瓜皮--滑到哪里是哪里 54.孔夫子搬家--------净是书 55.老鼠钻风箱-----两头受气 56.留得青山在--------不怕没柴烧 57.门缝里看人---把人看扁了 58.泥菩萨过河--------自身难保 59.泼出去的水----收不回 60.骑驴看唱本--------走着瞧 61.千里送鹅毛--礼轻情意重 62.肉包子打狗--------有去无回 63.山中无老虎---猴子称大王 64.司马昭之心--------路人皆知 65.外甥打灯笼---照旧(舅) 66.王八吃年糕--------铁了心 67.王小二过年---一年不如一年 68.小葱拌豆腐-----一清二白 69.小和尚念经----有口无心 70.周瑜打黄盖--------两厢情愿 71.赶鸭子上架----吃力不讨好 72.擀面杖吹火----- -一窍不通 73.瞎子戴眼镜----装饰 74.猴子捞月亮--------空忙一场 75.秀才遇到兵----有理讲不清 76.三个臭皮匠--------顶个诸葛亮 77.黄牛追兔子---有劲使不上 78.和尚训道士--------管得宽 79.过年娶媳妇----双喜临门 80.聋子见哑巴--------不闻不问 六字短语 81.铜钣上钉铆钉---一是一，二是二 82.里弄里扛竹竿---直来直去 83.苦水里泡黄连----苦上加苦 84.驴唇不对马嘴----答非所问 85.猪鼻子里插葱-----装象 86.只许州官放火---不许百姓点灯 87.猪八戒照镜子--里外不是人 88.放风筝断了线-----没指望了 89.池塘里的风波-----大不了 90.关门掩着耗子-----急(挤)死 91.顶风顶水划船----硬撑 92.东北的二人转--------一唱一和 93.东洋人戴高帽----假充大个 94.到火神庙求雨--------找错了门 95.鲁班门前耍斧----有眼无珠 96.老太太吃汤圆--------囫囵 吞 97.出太阳下暴雨---假情(晴) 98.挂羊头卖狗肉--------虚情假意 99.担着胡子过河----谦虚过度 100.唱歌不看曲本--------离谱 飞机保险 1974年,中国人民保险公司为中国民航出具了中国第一张 飞机险保险单，承保了当时的4架三叉戟飞机。20多年来， 伴随着中国民航的发展，我国的航空险业务也取得了长足的发 展。众所周知，航空险与国际市场是一体，在中国民航租赁飞 机面临困难的时侯，保险公司总是通过在国际市场上的声誉， 为民航争取满足租赁方要求的保险保障，为其解决燃眉之急。 以1949年成立的中国人民保险公司成立于为例，现就有分支机构4519个，另外还有82个海外分支或代理机构，而且与世界各地的100多家保险公司保持着广泛的业务往来和技术合作。25年不间断地承保了中国民航的飞机险及其责任险，就目前而论，已包括全国22家航空公司的450架以上、大中型客货运输机的飞机险及承运人责任险，还承保了上海飞机工业公司装配和试飞的34架MD82/83系列飞机的试飞险，哈尔滨飞机工业公司制造的Y12飞机险，哈尔滨飞龙专业航空公司的飞机险，中国邮政航空公司的3架Y8飞机险，全国16家机场的责任险，北京、广州、厦门航空维修工程公司的维修人责任险，中南蓝天油料公司的注油责任险，珠海国际航空博览会责任险和参展飞机险，以及其它与航空业有关的飞机险和各种通用航空飞行器的保险。通过20多年的业务经历，积累了丰富的航空险承保、理赔经验，与国际市场有着密切而稳固的长期关系。我国部分保险公司成为国际航空承保人联合会的会员之一，在国际市场上享有广泛的声望。 一 飞机保险的概念和种类 1、机身一切险:被保险人拥有、使用、负责照管的飞机因承保风险(不包括除外责任中所述风险)造成的意外损失或损害，包括飞机的失踪，保险人可以选择赔付、重置或修理的方式来进行赔偿。同时，对于由上述原因造成飞机的拆除或施救费用，也可以得到赔偿。保险期限一年。 2、飞机机身及零备件保险(又可称为机损险):承保在保险期内，若保险单明细表中列明的被保险机器及附属设备因下列原因引起或构成突然的、不可预料的意外事故造成的物质损坏或灭失:、制造或安装错误、铸造和原材料缺陷;工人、技术人员操作错误、缺乏经验、技术不善、疏忽、过失、恶意行为;离心力引起的断裂;超负荷、超电压、碰线、电弧、漏电、短路、大气放电、感应电及其他电气原因。保险期限一年。 3、第三者责任险:承保保险飞机使用过程中，发生意外事故，致使第三者遭受人身伤亡或财产的直接损毁，保险人在赔偿限额内承担依法应当由被保险人支付的赔偿金额。保险期限一年。 旅客法定责任保险:承运人旅客(行李、货物、邮件)责任保险:在保险期间内，旅客在乘坐被保险人提供的交通工具的途中遭受人身伤亡和财产损失，依法应由被保险人承担赔偿责任的，保险人按本保险合同约定负责赔偿。 战争和劫持险:被保险人拥有、使用、负责照管的飞机因战争、罢工、动乱、征用、人为恶意破坏等战争性风险造成飞机的意外损失或损害，保险人负责赔偿。对于由该风险引起的损失，机身战争险仍然予以除外。保险期限一年，且一般作为附加险。 1、机场经营人责任保险。简称机场责任保险，该保险主要承保就机场管理者及 其雇员在业务经营中因疏忽或过失，或因使用的场地、道路、工程、机械、设备或器具的任何缺陷造成第三方的人身伤亡或财产损失，根据法律应赔偿的金额，由保险人予以支付。被保险人自己的财产损失或人身伤亡、机场内机动车责任、机场所属旅宾馆业主责任、被保险人提供缺陷产品造成的损失、产品不当设计或制造/操作造成的损失、合同责任等是保险除外责任。在保险人事先同意的情况下，对被保险人由此而产生的法律费用也可予以支付。对财产损失，通常有免赔额，但较低。对某些除外的责任，可以通过增加保费得到扩展保障。保险期限一年。 2、飞机产品责任保险。飞机产品责任保险的被保险人通常是飞机的生产制造商。 该保险主要承保由于制造商或飞机设计师的设计错误、制造上的缺陷、修理错误或零备件不合格而造成的飞机及其他财产损失或人身伤亡的赔偿责任。 3、机组人员人身意外伤害保险。机组人员的人身意外伤害保险可以在飞机险的 责任险部分扩展承保，也可以单独承保，其目的是保障机组人员因遭受意外事故造成人身伤亡后能获得必要的经济赔偿。 4、飞机旅客人身意外伤害保险:飞机旅客人身意外伤害保险承保旅客在乘坐飞 机过程中，因意外事故造成旅客人身伤亡，不论航空公司有无责任，保险人均负责赔偿。 5、丧失执照保险。丧失执照保险主要承保飞机驾驶员或其他持有飞机执照的机 组人员(有时也包括地面维修人员)，由于意外事故致使其丧失工作能力或者不能再从事其原来的工作而造成的损失。 6、飞机承运货物责任保险。飞机承运货物责任保险主要承保由航空公司负责承 运的货物，在运输过程中发生损失时依法应承担的赔偿责任。 7、综合责任险:被保险人因使用飞机造成第三方的人身伤亡或财产损失，根据 法律规定应当承担赔偿责任，支付损害赔偿金及相关费用，则上述金额由保险人赔付。保险期限一年。 8、空中交通管制责任保险。本险种对空中交通管制单位或代理行使空中交通管 制部分职责的机场在经营业务过程中，因意外事故造成第三者的人身伤亡或财产损失依法负责赔偿的责任进行经济补偿。被保险人自己的财产损失或人身伤亡、合同责任等是保险除外责任。对财产损失，通常有免赔额，但较低。 9、航空维修人责任保险。本险种对航空修理人在经营业务过程中，因意外事故 造成第三者的人身伤亡或财产损失依法负责赔偿的责任进行经济补偿。被保险人自己的财产损失或人身伤亡、合同责任等是保险除外责任。对一般财产损失，通常有免赔额，但较低;对飞机损失，免赔额不低。 目前在国际航空保险市场上，除上述险种外，常见的险种还有注油责任保险、飞行表演责任保险等。 二 飞机机身及零备件保险 飞机机身及零备件保险，又称机损保险，是指保险人对飞机在飞行或滑行中以及在地面 上，不论任何原因(不包括规定的除外责任)，造成飞机及其附件的意外损失或损坏，和因意外引起的飞机拆卸重装和运输的费用和清除残骸的费用负责赔偿。 1、由被保险人拥有、使用的飞机不论何种原因(不包括保险单列明的除外责任)造成的损毁和灭失;由于维修或修理时从飞机上拆卸下来且又未将同类型的零备件装配在飞机上，而由被保险人负责保管的零备件的损毁或灭失，因为该零备件或发动机尽管被拆下离开了机身，但仍属于机身的一部分，如发生损失仍由保险人负责赔偿。 说明:承保在保险期内，若保险单明细表中列明的被保险机器及附属设备因下列原 因引起或构成突然的、不可预料的意外事故造成的物质损坏或灭失:设计、制造或安装错误、铸造和原材料缺陷;工人、技术人员操作错误、缺乏经验、技术不善、疏忽、过失、恶意行为;离心力引起的断裂;超负荷、超电压、碰线、电弧、漏电、短路、大气放电、感应电及其他电气原因。 2、由被保险人拥有或使用的从被保险飞机上替换下来的零部件和设备的损毁或灭失(通常上述零部件的保险金额应在保险单上另行列明)。 3、被保险飞机起飞后失踪，并且在l0天之内未得到任何行踪消息所构成的损失。 4、扩展、附加责任。(1)承保人由于人力不可抗拒原因或者由于判断错误致使飞机降落某要，并且无法再次起飞而必须拆机而引起的拆机费用、运送到最近的合适的停机场的运输费用和最后重新安装费用。(2)承保由于被保险人或其代表因对飞机进行防护、安装、保障而引起的救助、施救和旅行费用等。 5、修理费用。(1)飞机发生损失后所支付的修理费用，包括为了修理需往返于飞机停放地或修理地点之间运送修理人员、零备件、工具设备的运输费用。(2)飞机修理后的试飞费用或重新取得适航证的费用。(3)如果被保险自己进行修理，被保险人可以选择两种修理费用的计算方式:一是按修理人的实际工资加250%计算修理费用;二是按被保险人工时费加上合理的运输及存放费用计算。如果是由其他人修理飞机，修理费用应为实际修理费用加上被保险人监督修理而产生的费用，以及试飞费用或重新获得适航证的费用。 除外责任除了有战争和军事行动、飞机不符合适航条件而飞行和被保险人的故意行为等之外，还包括机械失灵、自然磨损、内在缺陷;由于发动机吸人石子、灰尘、沙土、冰块等而造成发动机的损失;存仓零备件、设备无法解释的减少、丢失或者在清仓时发现的短少等。 飞机保险是定值保险，其保险金额与保险价值相等。因此，保险金额可以按三种方式确定:(1)账面价值;(2)重置价值;(3)双方协定价值。 飞机保险的保险费率分为年费率和短期费率。短期费率一般为年费率的一定比例，例如承保1个月，费率为年费率的15%左右。 飞机保险的保险期限一般为一年。 ??? 无论飞机是全损还是部分损失，保险人均负责赔偿。 (1)凡发生保险责任范围的事故，被保险人应及时通知保险人，并采取一切可能的施救措施，以减少损失。由此而产生的合理施救费用(例如:将飞机从出事地点运往修理厂的运输费用、为抢救飞机而实施的灭火或其他抢救措施所支付的抢救费用等)，保险人另外负责赔偿，最高以不超过飞机险保险金额的10%为限。 (2)保险飞机发生全部损失，保险人按飞机的保险金额全部赔付，如有特别约定可不扣免赔额。此外，保险人还负责赔偿清理飞机残骸的费用。如果被保险人宣布推定全损，保险人可不接受委付，但是按保险金额扣减残值方式计算赔款。 (3)发生部分损失须进行修理时，保险人按合理的配件和实际修理费用扣除免赔额后计算赔款。 (4)保险飞机起飞后十五天尚未得到它的行踪消息，即构成失踪，保险人按飞机险保险金额按全损赔付。 (5)被保险人要求赔偿时，如涉及其他责任方，则应将向其他责任方追偿的权利和必要的证件，移交保险人。 争议处理:若被保险人和保险人之间发生争议，一切的争议都应本着实事求是，公平合理的原则，协商解决。 飞机的维修和保养 1、被保险人对被保险飞机应注意维修和保养，使之经常处于良好的技术状态。 2、被保险飞机进厂修理或停航连续超过十天时，在此期间的保险费的50%应按日计算，退还给被保险人。但飞机因发生保险事故进行修理，在修理期间，不予退费。 三 承运人旅客(行李、货物、邮件)责任保险和第三者责任保险 承运人旅客(行李、货物、邮件)责任保险指由于旅客在乘坐或上下飞机时发生意外，造成旅客的人身伤亡或所携带和业经交运登记的行李、物件的损失，以及对旅客、行李或物件在运输过程中因延迟而造成的损失，根据法律或契约应由被保险人负担的赔偿责任。 说明:旅客是指购买飞机票的旅客或为被保险人同意免费搭载的旅客，但不包括为履行被保险人的任务而免费搭载人员。 第三者责任险指由于飞机或从飞机上坠人、坠物造成第三者的人身伤亡或财物损失，应由被保险人负担的赔偿责任，但被保险人及其支付工资的机上和机场工作人员的人身伤亡或财物损失除外。 承运人旅客(行李、货物、邮件)责任保险和第三者责任保险负责由以下原因引起的被保险人依法承担的人身伤害和财产损失赔偿责任: (1)由于使用或拥有飞机、飞机部件造成的责任事故; (2)在被保险人经营业务的机场内发生的事故; (3)其他与被保险人从事空中运送旅客或货物业务有关的地方发生的事故; (4)由于使用或经营飞机或由于从事空中运输事业而提供货物、服务而发生的事故。 ??? 旅客、行李、货物、邮件法定责任保险扩展承保以下损失及费用: (1)根据邮政当局的合同规定，空运邮件的损失责任; (2)移动残骸费用。发生事故后，被保险人因移动、吊起而损坏飞机或者由于疏忽或者移动吊起飞机失败而引起的责任和费用; (3)由于寻找、救护工作而引起的费用; (4)为了减少被保险飞机的损失或为了避免事故扩大而使用灭火剂后引起的费用，以及依据法律规定应由被保险人支付的费用等。 承运人旅客(行李、货物、邮件)责任保险和第三者责任保险负责由以下原因引起的被保险人依法承担的人身伤害责任:(1)非法拘留、监禁、扣押或关押;(2)恶意中伤;(3)错误进入、驱逐或侵入私宅及领地;(4)由于拒绝运送而造成的非敌意的种族歧视;(5)通过刊物或语言诽谤贬低而造成的侵权行为;(6)由于提供必要的紧急救护而产生的医疗错误而引起的责任。 ??? 保险人不负责赔偿的责任有:(1)被保险人同意、默许的人身攻击;(2)直接进行的人身攻击;(3)对被保险人过去、现在或将来可能雇用的工作人员的人身攻击;(4)在保险期限以外发行的刊物或语言而进行的人身攻击等。 旅客、行李、货物、邮件法定责任保险和第三者责任保险对下列责任不负责赔偿: (1)房屋或由被保险人占用的建筑物的拥失; (2)有营运牌照的机动车辆的责任及损失，但在机场范围内被保险人使用的车辆除外;? (3)由被保险人分配、提供、销售、处理、服务、修理、改装、建筑、生产的不合格产品和货物进行的修理或换置费用; (4)由于错误或不按规定而进行工作、设计、生产而造成的损失。 旅客(行李、货物、邮件)法定责任保险和第三者责任保险的保险金额(责任限额)是按每一次事故来确定的。 ??? 旅客法定责任保险的保险费一般按飞行客千米来计算，收取保险费的办法是在年初按全年预计保险费的75%预收(也称为预收保险费或最低保险费)，到保险期限届满时，再根据实际完成数进行调整。如果是单架飞机投保，保险人则按旅客座位数收取一定的保险费。 ??? 第三者责任保险的保险费可以按机队规模或者按机型一次收取。 货物法定责任保险的保险费则是按航空公司每年货物运输营业收入收取。 旅客(行李、货物、邮件)法定责任保险的赔偿:旅客伤亡原则上按有关法规或国际公约规定的责任限额予以赔偿，如按照《华沙公约》和《海牙议定书》的规定，每一旅客的最高赔偿限额为25万金法郎，约合2万美元;行李为每千克250金法郎，约合20美元。 ??? 第三者责任的损失赔偿一般可分为三类: (1)空中碰撞造成的其他飞机及人身伤亡及财产损失。对于碰撞责任通常采用分推责任制来确定，如甲航空公司负责60%，乙航空公司负责10%，空中交通指挥负责30%。保险人按自己所承担的责任比例负责赔偿。 (2)飞机在地面上造成第三者的人身伤亡和财产损失。飞机造成地面上任何人员、设备、飞机等损失，一般按照当地机场的规定或有关合同来确定赔偿责任。 (3)飞机在空中造成地面上的第三者的任何损失(如从飞机上坠人或坠物)。一般按当地法律来处理，也可以参照有关国际公约的规定处理。 【案件:飞机航拍坠毁，三公司被判赔三千万】 【案情简介】2004年9月16日，浙江宁波电视台租用春兰(集团)公司直升机航拍坠毁，造成机毁人亡特大事故。随后，有关此次事故的保险索赔产生纠纷。这起因小型飞机失事引起的保险赔偿纠纷案同样备受社会各界瞩目。去2005年11月8日，江苏省泰州市中级人民法院一审判令保险公司赔偿保险金3000万元。 2002年初，青岛直升机航空有限公司(以下简称青岛公司)代春兰(集团)公司(以下简称春兰公司)从欧洲进口了一架EC-135公务直升机，并负责对直升机进行执管。自2002年5月30日起，春兰公司就对飞机进行了连续投保。前两年，由人保财险独家承保。2004年6月21日，春兰公司第三年投保，此次由三家保险公司共同承保，人保财险、中华联合和太保产险三家保险公司的共保比例份额依次为50%、30%、20%。次日，三家保险公司向春兰公司联合签发了飞机保险单，保险险种涉及飞机机身一切险、法定责任险。其中飞机机身为定值保险，保险金额为人民币3000万元;法定责任险分项投保旅客座位险和地面第三者责任险，旅客责任险按飞机五座旅客座位每名旅客责任限额50万元，地面第三者责任险为每次事故赔偿限额500万元。 2004年9月2日，浙江省宁波电视台因举办“活力宁波”宣传活动，在报经有关部门批准后，向春兰公司租用直升机进行空中拍摄。2004年9月16日，青岛公司驾驶员夏仁杰、王春驾驶直升机，搭载宁波电视台五名航拍人员执行航拍任务。不幸的是，当天下午3时前后，飞机在宁波失事坠毁，除机尾外机身全部烧毁。机上5名航拍人员3人死亡、2人重伤;机组人员中副驾驶王春死亡，机长夏仁杰重伤。 事故发生当日，春兰公司向保险公司提交了《事故情况报告》，要求保险公司启动理赔并预付保险金。可是，让春兰公司意想不到的是，保险公司既不作理赔，也不明确表示拒赔。针对保险公司的消极行为， 2004年12月24日，春兰公司一纸诉状将三家保险公司推上了被告席，请求法院判令三家保险公司共同给付各项经济损失共计3860余万元。 【诉讼争议】三家保险公司与春兰公司对于双方存在保险合同关系，以及保险标的EC-135公务直升机在保险期间发生了坠毁事故并无争议，但对于因事故所造成的损失是否应当由保险人赔偿，双方发生了争执。保险公司提出，保单一览表载明的用途为“公务”，飞机适航证的使用范围是“公务飞行”，但“9.16”事故飞行执行的是“空中拍摄”，按照《通用航空经营许可管理规定》，“空中拍摄”与“公务飞行”是两种不同的经营项目，因此春兰公司飞机的用途不符合保单一览表的规定，所发生的坠机事故不在保单保障范围。 保险公司还认为，春兰公司在本次投保前曾多次将飞机用于空中拍摄，但填写投保单时却故意隐瞒这一事实，仍将用途设定为公务飞行，从保险公司获取最低的保险费率，属于故意不履行如实告知义务。春兰公司在保险期限内改变飞机用途，将飞机租给宁波电视台执行危险程度高于公务飞行的空中拍摄，在此之前也有类似情况，这明显加大了保险标的危险程度，但春兰公司从未及时履行书面通知义务，对于所发生的保险事故，保险公司不承担赔偿责任。 此外，保险公司还提出，“9.16”事故飞行时飞机不适航。春兰公司将飞机用于空中拍摄，改变了适航证核定的“公务飞行”的使用范围，使飞机处于不适航状态。而且，宁波电视台进行空中拍摄期间，在飞机右前部加装机身外固定座椅，未经民航管理部门批准，造成飞机操纵难度加大，使飞机处于不适航。 在诉讼中，春兰公司提出请求保险公司支付旅客责任险、第三者责任险在内的法定责任险保险金750万元。对于这一诉讼请求，保险公司表示不能接受。他们认为，责任险是以被 保险人对第三者依法应负的赔偿责任为保险标的保险，只有在被保险人依据法律对第三者负有法律赔偿责任时，保险人才履行保险责任，且均为限额赔偿。春兰公司未提供任何证据证明地面第三人提出索赔请求，这方面的损失不存在，春兰公司要求保险公司支付750万元的责任险保险金于法无据。 【法院分析与判决】泰州中院经审理后认为，在当事人双方未以书面形式约定具体含义的情况下，保单中飞机的“公务”用途宜作宽泛理解，不应简单地等同于狭义的公务飞行，“空中拍摄”不应当被排除于保单用途“公务”范畴。保险公司关于“9.16”事故飞行不符合保单用途的观点，法院不予采纳。 由于双方是三年的续保关系，春兰公司在首次投保后不久，就将保险标的用于空中拍摄并被媒体广泛宣传，在所在区域内已成为众所周知的事实。作为对保险标的负有密切关注义务的保险公司来说，对此应属明知或应当知道，其如果认为空中拍摄不属其承保风险，或虽可承保但应当增加保费的，完全可以及时提出变更或解除合同，或者在下一个年度前就此提出，以作出调整费率或不予承保的决定。但在此后的两个年度里，保险公司又向春兰公司签发了内容条件完全一致的保单。该行为足以认定为弃权，对保险公司应发生禁止抗辩的法律后果。 保险公司指称EC-135直升机加装固定座椅，首先并无确凿证据证明;即便属实，按照1995年民航总局《民用航空器运行适航管理规定》，也不属于“改变航空器、发动机或螺旋桨型号设计”的重要改装，无需履行审批手续。 据此，法院判决三家保险公司按各自承保的比例给付春兰公司飞机险保险金3000万元，并赔偿春兰公司已支付的事故伤亡人员人道主义慰问金25万元和律师代理费39.1万元。