專利名稱：飛機機艙地板結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法總的涉及安裝在飛機機身內(nèi)的地板。
背景技術(shù)：
由于縮小的機艙橫截面，公務(wù)機和小型商務(wù)機通常不在機艙地板下設(shè)計貨艙。作 為替代的是，在這種飛機的機艙地板下的可用空間通常用于容納飛機系統(tǒng)部件，例如環(huán)境 (空氣調(diào)節(jié))管道、液壓管道、電線、控制線纜等。通常，用來支撐機艙地板的載荷的結(jié)構(gòu)典 型地由輕質(zhì)片狀金屬(鋁)制成的獨立的梁和支撐桿部件來形成。然后，這些獨立的結(jié)構(gòu)例 如通過鉚釘來連接起來，從而制成輔助地板支撐系統(tǒng)。這樣，需要存放和組裝大量的單獨的 地板系統(tǒng)部件，其中每個系統(tǒng)部件都具有單獨的部件編號，這導致增加了制造時間和重量。舉例來說，已知WO 2007/122096中提供了一種飛機地板系統(tǒng)，該飛機地板系統(tǒng)具 有至少一個安裝在剛性的飛機結(jié)構(gòu)上的中央導軌、至少兩個放置在中央導軌的任一側(cè)的側(cè) 向?qū)к?，每個側(cè)向?qū)к壨ㄟ^豎直的連接桿而被豎直連接到飛機結(jié)構(gòu)上，但連接桿在橫向方 向上是自由的。地板面板被布置在相鄰近的兩條中央導軌之間，使得側(cè)向?qū)к壋惺艿臋M向 應(yīng)力通過地板面板一直傳遞到中央導軌。WO 2006/102090中提出了整體式的飛機地板結(jié)構(gòu)，該飛機地板結(jié)構(gòu)包括上下兩層 面板和位于兩層面板之間的由蜂窩狀復合材料形成的結(jié)構(gòu)中心件。因此，人們非常期望的是飛機機艙地板結(jié)構(gòu)能夠以某種方式整合，即減少與傳統(tǒng) 的飛機地板系統(tǒng)相關(guān)的零件的庫存和/或重量。本發(fā)明的目的就是為了滿足這些需要。

發(fā)明內(nèi)容
概括的說，本說明書公開的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法提供了一種飛機機身內(nèi)支承載荷的 飛機地板。在特別優(yōu)選的實施例中，支撐載荷的飛機地板系統(tǒng)設(shè)有縱向分開的一系列的橫 向橋和維度方向分開的一系列梁，所述橫向橋具有上部雙凸邊，所述上部雙凸邊限定出維 度方向分開的上部開口，所述梁包括上部凸邊和一對分開的懸垂的腹板凸邊，所述腹板凸 邊被接納在橫向橋的相應(yīng)的上部開口中。梁的上部凸邊和腹板凸邊進而可以連接到橫向 橋。橫向橋可包括維度方向分開的Y形支撐件，所述Y形支撐件限定出橫向橋的上部 開口。根據(jù)特定的實施例，Y形支撐件包括上部叉形區(qū)域和下部支撐桿區(qū)域。下部支撐桿 區(qū)域可限定出向外且向下發(fā)散的側(cè)邊緣。此外(或可替代地)，上部叉形區(qū)域可限定出向 外且向上發(fā)散的側(cè)邊緣。梁的腹板凸邊在其末端可具有向外指向的加強凸邊?？闪硖峁┙?架，以(例如通過螺栓組件、鉚釘?shù)?將腹板凸邊連接到橫向橋上。根據(jù)一些實施例，梁將包括從梁的上部凸邊上向外突出的相對的橋固定指狀件， 用于將梁連接到橫向橋中相應(yīng)的位于下方的一個橫向橋上。可優(yōu)選通過從梁的上部凸邊向 外突出的地板固定指狀件將飛機地板面板進而連接到梁。用來聯(lián)接飛機座椅和/或其它飛 機內(nèi)部結(jié)構(gòu)/裝置的座椅導軌優(yōu)選被固定到與其縱向軸線重合的梁的上部凸邊。
根據(jù)特定的實施例，可以提供一對縱向定向的角形側(cè)檻來將橫向橋聯(lián)接到飛機機 身。優(yōu)選地，側(cè)檻具有用于聯(lián)接到橫向橋的相應(yīng)端的下部聯(lián)接指狀件和適于連接到飛機機 身的結(jié)構(gòu)部件的上部聯(lián)接指狀件。橫向橋、縱梁和/或側(cè)檻都優(yōu)選由纖維強化的復合材料形成。可替代地，這種部件 中一個和每個可由輕質(zhì)金屬(例如鋁)形成。通過將橋相對于飛機機身橫向地定位且將梁相對于飛機機身縱向地定位，使得梁 的腹板凸邊被接納在相應(yīng)的橋的上部開口中，并且將橋和梁相互聯(lián)接起來，從而由一系列 橫向橋和梁形成飛機地板系統(tǒng)。然后，可以將飛機地板面板連接到梁。橋同樣可以通過例 如上面簡單提及的側(cè)檻聯(lián)接到飛機機身的結(jié)構(gòu)部件。下面將結(jié)合附圖參考對示范性的非限制性示例的實施方式的詳細描述來更好且 更完整地理解這些和其它特征及優(yōu)點。


以下參考附圖進一步解釋在此所公開主題的示范性的非限制性示例的實施方式， 其中圖1是飛機機身部分的部分橫截面X射線視圖，該飛機機身部分包括根據(jù)在此所 公開技術(shù)的一個實施例的機艙地板系統(tǒng)；圖2是圖1中所示的飛機機艙地板系統(tǒng)的放大透視圖；圖3是圖2中點劃線標識的飛機機艙地板系統(tǒng)的放大透視圖；圖4是圖2中所示的飛機機艙地板系統(tǒng)的端視圖；圖5是沿圖3中的線5-5截取的飛機機艙地板系統(tǒng)的放大的橫截面視圖；圖6是在此所公開的實施例的飛機機艙地板系統(tǒng)中采用的示例性縱梁的俯視平 面圖；圖7是沿圖6中的線7-7截取的縱梁的放大的橫截面視圖；并且圖8是沿圖6中的線8-8截取的縱梁的放大的橫截面視圖。
具體實施例方式附圖1中示出飛機機身部分AF的部分橫截面X射線視圖，該飛機機身部分AF包 括根據(jù)在此公開技術(shù)的一個實施例的機艙地板系統(tǒng)10。通過示例，圖1示出具有座椅支撐 件12-1的若干飛機乘員座椅12，所述座椅支撐件12-1聯(lián)接到縱向座椅導軌14，所述座椅 導軌14固定到機艙地板系統(tǒng)。此外，通過示例，圖1還示出聯(lián)接到機艙地板系統(tǒng)10的地板 面板16。因此，機艙地板系統(tǒng)支撐乘客座椅12和地板面板16上的重量載荷。如圖2-4中也許更好地示出那樣，地板系統(tǒng)10通常包括橫向橋20和縱梁30。橫 向橋20通過角形縱檻構(gòu)件40聯(lián)接到飛機機身AF的框架和/或桁架構(gòu)件(未示出)。橫向 橋20、縱梁30和縱檻構(gòu)件40中每一個優(yōu)選由纖維強化的復合材料形成。此處和權(quán)利要求 中使用的術(shù)語“纖維強化的復合材料”是指那些包括嵌入在聚合物基質(zhì)(例如環(huán)氧樹脂)中 的強化纖維(例如，如石墨纖維那樣的合成纖維)的材料。本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知將纖維強 化的復合材料形成包括機艙地板系統(tǒng)10中采用的部件在內(nèi)的有用結(jié)構(gòu)部件的各種技術(shù)。 例如，機艙地板系統(tǒng)10中采用的部件可以使用傳統(tǒng)的樹脂傳遞成型(RTM)和/或真空輔助樹脂傳遞成型(VaRTM)技術(shù)來制造。因此，當由纖維強化復合材料來形成時，橫向橋20、縱 梁30和縱檻構(gòu)件40中每一個可以由單獨的整體(一體)部件形成，這些部件可以利用最 少的鉚釘定位件而彼此整體連接(從而使降低結(jié)構(gòu)完整性的鉚釘通孔最少化)?？商娲兀?機艙地板系統(tǒng)10的部件可以由傳統(tǒng)的輕質(zhì)材料(例如鋁)制造，但是這樣不會實現(xiàn)前面描 述的纖維強化復合材料的一些有益特性(例如將各個部件提供為整體結(jié)構(gòu)件的能力)。橫向橋20是帶凸邊的結(jié)構(gòu)件，所述結(jié)構(gòu)件包括一系列(例如所描述實施例中的三 個)側(cè)向分開的帶凸邊的Y形支撐件22，所述支撐件22通過帶凸邊的水平橋部分23連接 起來，水平橋部分23包括適于支撐地板面板16上的載荷的上部雙凸邊23-1。最優(yōu)選的是， Y形支撐件22中每一個包括下部支撐桿區(qū)域M和上部叉形區(qū)域26。如圖5中所示，下部 支撐柱區(qū)域M制造成包括相對的側(cè)邊對-1，所述相對的側(cè)邊M-I相對于中間縱向豎直平 面(相對于飛機機身AF)向外且向下發(fā)散。在特別優(yōu)選的實施例中，相對的側(cè)邊M-I的典 型的發(fā)散角度在約2°到約5°之間，優(yōu)選的是3°左右。各個的支撐柱區(qū)域M具有足夠的 長度，以連接到與飛機機身AF結(jié)構(gòu)相關(guān)的框架和/或桁架構(gòu)件(未示出)。上部叉形區(qū)域沈包括大致U形的邊緣沈-1，該U形的邊緣限定出上部的內(nèi)部空 間，以容納梁30的側(cè)向分開懸垂且縱向延伸的腹板凸邊3 和34b，這些將在下面進一步 說明。上部叉形區(qū)域沈還具有相對的邊緣沈-2，所述邊緣沈-2相對于彼此對稱地向上且 向外發(fā)散。在優(yōu)選的實施例中，發(fā)散的邊緣沈-2之間形成的角度Φ在約50°到約70°之 間，更優(yōu)選的是60°左右。如圖5中所示，最優(yōu)選的是，邊緣沈-2通過弧形或圓形的過渡表 面而連接到相應(yīng)的一個側(cè)邊M-I。叉形區(qū)域沈中每一端連接到相應(yīng)的一個橋部分23。因此，橋部分23和Y形支撐 件22提供了適于和縱梁30相互連接并支撐縱梁30的整體結(jié)構(gòu)。此外，可以從圖5中看出，雙凸邊23-1在上部叉形區(qū)域沈附近包括一對在側(cè)向上 靠近U形邊緣沈-1的上部延伸部的表面凹陷部觀。這些凹陷部觀設(shè)置成用以在將梁30 固定到橋20上時容納與梁30相關(guān)聯(lián)的上凸邊36的厚度尺寸部分。通過這種方式，地板面 板16可以定位到連接在一起的橫向橋20和縱梁30上，而不會出現(xiàn)任何高低不平。附圖6-8更詳細地示出飛機機艙地板系統(tǒng)10采用的具有代表性的縱梁30。如圖 所示，梁30包括上部凸邊32和一對從所述上部凸邊懸垂的相對分開的腹板凸邊34a、34b， 所述上部凸邊用作用以支撐安裝在所述上部凸邊上的地板面板16的載荷的倍增件。座椅 導軌14被剛性固定到與其中心縱向軸線重合的上部凸邊32。腹板凸邊34a、34b的末端設(shè)有加強凸邊34_la、34_lb，二者分別在側(cè)向上相對于 彼此延伸。根據(jù)橫向橋20的布局設(shè)計，相對的橋固定指狀件對(一些代表性的橋固定指狀 件由附圖標記36標記)在預(yù)定的縱向間隔的位置處從梁30的上部凸邊32向外側(cè)向地突 出，將梁30聯(lián)接接到相應(yīng)的一個橋20。此外，還設(shè)置有一系列地板固定指狀件(一些代表 性的地板固定指狀件由附圖標記38標記)，所述地板固定指狀件從梁30的上部凸邊32向 外側(cè)向地突出，將相應(yīng)的地板面板16固定到梁30。固定指狀件36和38可以預(yù)先鉆孔，以 容納例如鉚釘、螺栓之類的緊固元件。如上面簡要提到的，梁30和橫向橋20以如下方式組裝梁30的腹板凸邊34a、34b 向下延伸到由上部叉形區(qū)域26的邊緣沈-1限定出的Y形支撐件的U形空間中。固定指狀 件36通過適當?shù)你T釘、螺栓組件和類似的聯(lián)接裝置而連接到相應(yīng)的位于下方的橫向橋20的雙凸邊23-1。此外，優(yōu)選設(shè)置有角架39，通過類似的裝置將腹板凸邊34a、34b連接到鄰 近的相互垂直的Y形支撐件22的結(jié)構(gòu)部分。以類似的方式，與橫向橋20相關(guān)聯(lián)的雙凸邊 23-1的側(cè)端可以連接到側(cè)檻40的下部突片42，而側(cè)檻40的上部突片44連接到飛機機身 AF的框架和/或桁架(未示出)。以這種方式，地板系統(tǒng)10整體構(gòu)成為剛性結(jié)構(gòu)單元，這 個單元將承受置于該結(jié)構(gòu)單元上的載荷。 盡管本發(fā)明結(jié)合目前認為是最實用和優(yōu)選的實施例來描述的，可以理解的是，本 發(fā)明并不局限于所公開的實施例，恰好相反的是，本發(fā)明意圖覆蓋包括在附屬權(quán)利要求書 的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
權(quán)利要求
1.一種支撐載荷的飛機地板系統(tǒng)，包括縱向分開的一系列橫向橋，所述橫向橋具有上部雙凸邊，所述雙凸邊限定出維度方向 分開的上部開口 ；和維度方向分開的一系列梁，所述梁包括上部凸邊和一對分開的懸垂的腹板凸邊，所述 腹板凸邊被容納在所述橫向橋的相應(yīng)的上部開口中，其中，所述梁的所述上部凸邊和所述腹板凸邊連接到所述橫向橋。
2.如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)，其中所述橫向橋包括維度方向分開的Y形支撐件，所 述Y形支撐件限定出所述橫向橋的所述上部開口。
3.如權(quán)利要求2所述的地板系統(tǒng)，其中所述Y形支撐件包括上部叉形區(qū)域和下部支撐 桿區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的地板系統(tǒng)，其中所述下部支撐桿區(qū)域限定出向外且向下發(fā)散的 側(cè)邊緣。
5.如權(quán)利要求3所述的地板系統(tǒng)，其中所述上部叉形區(qū)域限定出向外且向上發(fā)散的側(cè) 邊緣。
6.如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)，其中所述梁包括相對的橋固定指狀件，用于將所述 梁連接到所述橫向橋中相應(yīng)的位于下方的一個橫向橋上。
7.如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)，其進一步包括連接到所述梁的飛機地板面板。
8.如權(quán)利要求7所述的地板系統(tǒng)，其中所述梁包括地板固定指狀件，用于將所述梁連 接到所述飛機地板面板。
9.如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)，其中所述腹板凸邊在其末端具有向外指向的加強凸邊。
10.如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)，進一步包括將所述腹板凸邊連接到所述橫向橋的 角架。
11.如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)，進一步包括一對縱向定向的角形側(cè)檻，所述角形側(cè) 檻具有聯(lián)接到所述橫向橋的相應(yīng)端的下部聯(lián)接指狀件和適于連接到飛機機身的結(jié)構(gòu)部件 的上部聯(lián)接指狀件。
12.如權(quán)利要求11所述的地板系統(tǒng)，其中所述橫向橋、所述縱梁和所述側(cè)檻中每一個 由纖維強化的復合材料形成。
13.如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)，其中所述橫向橋和所述縱梁中每一個由纖維強化 的復合材料形成。
14.如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)，其中所述梁包括座椅導軌。
15.一種包括如權(quán)利要求1所述的地板系統(tǒng)的飛機。
16.一種用于飛機地板系統(tǒng)的橫向橋部件，其包括伸長的整體結(jié)構(gòu)，所述整體結(jié)構(gòu)包括 由橋部分互相連接起來的間隔開的Y形支撐件，所述Y形支撐件限定出沿著所述橫 向橋部 件提供對應(yīng)的開口的上部空間。
17.如權(quán)利要求16所述的部件，其中所述Y形支撐件包括上部叉形區(qū)域和下部支撐桿 區(qū)域。
18.如權(quán)利要求17所述的部件，其中所述下部支撐桿區(qū)域限定出向外且向下發(fā)散的側(cè)邊緣。
19.如權(quán)利要求17所述的部件，其中所述上部叉形區(qū)域限定出向外且向上發(fā)散的側(cè)邊緣。
20.如權(quán)利要求16所述的部件，其中所述伸長的整體結(jié)構(gòu)由纖維強化的復合材料形成。
21.一種用于飛機地板系統(tǒng)的梁，包括伸長的整體結(jié)構(gòu)，所述整體結(jié)構(gòu)包括上部凸邊和 從所述上部凸邊懸垂的一對間隔開的腹板凸邊。
22.如權(quán)利要求21所述的梁，其進一步包括相對的橋固定指狀件，所述橋固定指狀件 適于將所述梁連接到所述地板系統(tǒng)中相應(yīng)的位于下方的橫向橋。
23.如權(quán)利要求21所述的梁，其中所述腹板凸邊在其末端具有向外指向的加強凸邊。
24.如權(quán)利要求21所述的梁，進一步包括聯(lián)接到所述上部凸邊的座椅導軌。
25.一種形成飛機地板系統(tǒng)的方法，包括(a)提供一系列橫向橋和梁，所述橫向橋在其上部雙凸邊中具有間隔開的上部開口，并 且所述梁具有從其上部凸邊懸垂的一對間隔開的腹板凸邊；(b)相對于飛機機身橫向地定位所述橋；(c)相對于所述飛機機身縱向地定位所述梁，使得所述腹板凸邊被接納在所述橋的所 述上部開口中相應(yīng)的一個上部開口中；并且(d)將所述橋與所述梁相互連接起來。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其進一步包括將地板面板連接到所述梁。
27.如權(quán)拉要求25所述的方法，其進一步包括將所述橋連接到所述飛機機身的結(jié)構(gòu)部件。
28.如權(quán)拉要求27所述的方法，其中將所述橋連接到所述飛機機身包括提供角形側(cè) 檻，和將所述角形側(cè)檻與所述飛機機身的結(jié)構(gòu)件及所述橋相互連接起來。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中步驟(d)包括提供角架，和固定所述角架，以使 所述腹板凸邊與相應(yīng)的附近的橋互相連接起來。
全文摘要
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和方法提供了一種飛機機身內(nèi)的支承載荷的飛機地板。支承載荷的飛機地板系統(tǒng)優(yōu)選設(shè)有縱向分開的一系列橫向橋和維度方向分開的一系列梁，所述橫向橋具有上部雙凸邊，所述雙凸邊限定維度方向分開的上部開口，所述梁包括上部凸邊和一對分開的懸垂的腹板凸邊，所述腹板凸邊被接納在所述橫向橋的相應(yīng)的上部開口中。所述梁的上部凸邊和腹板凸邊進而可以連接到所述橫向橋。
文檔編號B64C1/06GK102060099SQ20091025304
公開日2011年5月18日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者埃里?！ち_伯特·沙伊, 西爾維奧·盧伊·弗朗西斯科·奧索里奧, 馬科斯·德雷西耶·阿蘭特斯 申請人:埃姆普里薩有限公司