平坦彎折的后耐壓艙壁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種飛行器機身(10)，其包括由后耐壓艙壁(12)分開的加壓艙(13)和未加壓后部段(15)，后耐壓艙壁(12)包括平坦部，平坦部之間形成一個或更多個彎折部，所述彎折部中的一個彎折部與將加壓艙(13)的空間分成上室(21)和下室(23)的底板(17)的后邊界(19)相鄰接。
【專利說明】
平坦彎折的后耐壓艙壁
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及商用飛行器的后耐壓艙壁。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1和圖2中所示，商用飛行器的后耐壓艙壁11為將加壓艙13與未加壓后部段15分開并且因此經(jīng)受重大載荷的結(jié)構(gòu)部件。
[0003]本領(lǐng)域中已知的是由金屬材料和/或復(fù)合材料制成的彎曲的后耐壓艙壁11和平坦的后耐壓艙壁11--分別參見圖1和圖2。
[0004]US 5，062，589描述了一種彎曲幾何形狀的后耐壓艙壁，其由具有特定厚度的整體復(fù)合板組成，并且由具有特定曲率半徑的纖維網(wǎng)、編織物或羊毛狀增強物、優(yōu)選地由Kevlar(凱夫拉爾纖維)制成;優(yōu)選地，碳纖維增強材料的可能有較厚邊緣的部分可能與任何錐度的機身相匹配，并且從帽罩狀部至邊緣的過渡部具有比帽罩狀部的特定半徑更小的曲率半徑。
[0005]EP 2 098 448 Al描述了一種由復(fù)合材料制成的彎曲幾何形狀的后耐壓艙壁，該艙壁包括三層:外層、內(nèi)層和中間層或核心，外層與內(nèi)層彼此對稱并且由纖維疊片制成，中間層或核心由輕質(zhì)材料制成。由于這種夾層式形狀，所得到的艙壁能夠在不需要借助于使用某種類型的加強件來增大其剛度的情況下承受來自機身的應(yīng)變及增壓的彎曲載荷。艙壁包括附接至夾層狀端部的環(huán)狀物。該環(huán)狀物分成若干個部分以便于由復(fù)合材料制成的艙壁組裝至機身蒙皮。
[0006]盡管后耐壓艙壁的主要目的是抵抗加壓艙與未加壓后部段之間的壓力差，但后耐壓艙壁在分開分配給兩個室的空間方面也起作用，并在這個意義上彎曲艙壁和平坦艙壁都妨礙了兩個室中的空間的最佳使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種飛行器機身，該飛行器機身具有分開加壓艙與未加壓后端部段的后耐壓艙壁，后耐壓艙壁包括平坦部，平坦部之間形成一個或更多個彎折部，所述彎折部中的一個彎折部與加壓艙的底板的后邊界相鄰接。平坦彎折的后耐壓艙壁有助于飛行器的空間優(yōu)化，這是由于未加壓后端部部段的尺寸增大一一其中，增大尺寸的未加壓后部部段允許用于系統(tǒng)定位的額外空間，而這在加壓區(qū)域中是不允許的一一與彎曲的后耐壓艙壁相比平坦彎折的后耐壓艙壁更易于制造及組裝，并且平坦彎折的后耐壓艙壁與平坦的后耐壓艙壁相比具有更好的彎曲慣性。
[0008]在一實施方式中，后耐壓艙壁包括上平坦部和下平坦部，所述上平坦部和下平坦部形成與加壓艙的底板的后邊界相鄰接的彎折部。優(yōu)選地，上平坦部與機身的縱向軸線垂直，以及下平坦部與加壓艙的底板形成包括在30°與60°之間的角度。
[0009]在一實施方式中，后耐壓艙壁包括上平坦部、中間平坦部和下平坦部，上平坦部與中間平坦部之間形成第一彎折部，中間平坦部與下平坦部之間形成與加壓艙的底板的后邊界相鄰接的第二彎折部。中間平坦部設(shè)置在與加壓艙的底板相同的平面中，以便還用作加壓艙的上部的底板。優(yōu)選地，上平坦部與機身的縱向軸線垂直并且下平坦部與底板形成包括在30°與60°之間的角度。
[0010]后耐壓艙壁可由金屬材料或復(fù)合材料制成。
[0011]在采用復(fù)合材料的一實施方式中，后耐壓艙壁包括位于平坦部中的夾層式板和位于彎折部和端部中的整體板。
[0012]在采用復(fù)合材料的另一實施方式中，后耐壓艙壁為在其平坦部中具有加強元件的整體板。
[0013]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的目的進行說明的實施方式的詳細描述而變得清楚。
【附圖說明】
[0014]圖1和圖2是分別具有彎曲的后耐壓艙壁和平坦的后耐壓艙壁的飛行器機身的后部的示意性側(cè)視圖；
[0015]圖3a和圖3b是示出了分別具有本領(lǐng)域中已知的平坦的后耐壓艙壁和根據(jù)本發(fā)明的平坦彎折后耐壓艙壁的飛行器機身的示意性側(cè)視圖；
[0016]圖4和圖5是示出了具有平坦彎折的后耐壓艙壁的飛行器機身的兩個實施方式的不意性側(cè)視圖；
[0017]圖6是圖5的由圓圈框出的區(qū)域的詳細視圖；
[0018]圖7是示出了平坦部中由夾層式復(fù)合板制成以及彎折部和端部中由整體板制成的平坦彎折的后耐壓艙壁的實施方式的示意性側(cè)視圖；
[0019]圖8是示出了由整體板制成且在其平坦部中由具有加強元件的的平坦彎折的后耐壓艙壁的實施方式的示意性側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0020]如在參照圖1和圖2的【背景技術(shù)】中指出的，平坦或彎曲的后耐壓艙壁11用于將在本領(lǐng)域中已知的具有彎曲形狀的飛行器機身10中的加壓艙13與未加壓后部段15分開，該飛行器機身1具有豎向?qū)ΨQ平面和中心縱向軸線。
[0021 ]飛行器機身的后耐壓艙壁11的技術(shù)改進已通過如下的兩個基本目標確定:用以支承兩側(cè)壓力差的結(jié)構(gòu)效率及易于制造性。在這個意義上所考慮的基本選擇方案為:一方面是平坦幾何形狀還是彎曲幾何形狀、另一方面是使用金屬材料還是使用復(fù)合材料?？梢愿爬ǖ卣f，從結(jié)構(gòu)觀點來看彎曲艙壁比平坦艙壁的更有效但更難于制造。
[0022]平坦耐壓艙壁或彎曲耐壓艙壁(尤其是彎曲耐壓艙壁)具有下述缺點:在未加壓后部段15中由平坦耐壓艙壁或彎曲耐壓艙壁定界的空間使該空間不能最佳地用來掩蔽容置在其中的系統(tǒng)，這涉及過大的尺寸，從而增加了重量和阻力。
[0023]本發(fā)明提出的后耐壓艙壁12為由其間具有一個或更多個彎折部的平坦部形成的艙壁，從而一方面與平坦艙壁11相比允許結(jié)構(gòu)上更加有效，另一方面將原來分配給加壓艙13的區(qū)域分配給未加壓后部段15，以改善飛行器機身的總體空間分布并且從而減小未加壓后部段15的尺寸并且因此減輕飛行器的重量。
[0024]該靈活性允許額外的空間位于未加壓后部段15中，以用于定位由于安全性原因而不允許位于加壓區(qū)域中的系統(tǒng)。該靈活性還允許使用容置在未加壓后部段15中的非關(guān)鍵性系統(tǒng)來作為用于葉片對具有安裝在后機身上的發(fā)動機的飛行器的沖擊的額外掩蔽部。
[0025]比較圖3a和圖3b，可以理解的是，平坦彎折的后耐壓艙壁12相對于下述典型的現(xiàn)有技術(shù)的平坦的后耐壓艙壁11而言具有最大的結(jié)構(gòu)效率:平坦的后耐壓艙壁11在面向未加壓后部段15的側(cè)部中具有用以支承壓力差P的加強元件16。由于平坦彎折的后耐壓艙壁12的拐角與中性纖維18分開，因此平坦彎折的后耐壓艙壁12與平坦的后耐壓艙壁11相比具有更大的慣性，從而不需要加強元件16。
[0026]圖4示出了具有兩個平坦部31、35的后耐壓艙壁12的實施方式，兩個平坦部31、35之間具有與加壓艙13的底板17的端部相鄰彎折部41，該底板17將通常分別用于乘客和貨物的上室21與下室23分開。該布置允許將空間45——其中，該空間45在后耐壓艙壁12不具有彎折部41的情況下屬于加壓艙13的下室23—一分配給未加壓后部段15。優(yōu)選地，平坦部35與底板17之間的角度將包括在30°與60°之間。
[0027]圖5示出了具有三個平坦部31、33、35的后耐壓艙壁12的實施方式，其中，平坦部31與平坦部33之間具有第一彎折部41，平坦部33與平坦部35之間具有與加壓艙13的底板17的后邊界19相鄰的第二彎折部43。該布置允許將空間47—一其中，該空間47在后耐壓艙壁12不具有彎折部41、43的情況下屬于加壓艙13的下室23—一分配給未加壓后部段15。應(yīng)當(dāng)指出的是，在該實施方式中，后耐壓艙壁12的部分33設(shè)置在與底板17相同的水平處，因此部分33可被認為是底板17的延續(xù)并且承擔(dān)支承乘客座椅的相同功能。然而，后耐壓艙壁12與加壓艙13的底板17沒有連接在一起(后耐壓艙壁12和底板17經(jīng)受完全不同的載荷)，但布置成使得即使在底板17的后邊界19與第二彎折部43之間具有偏移的情況下，仍使后耐壓艙壁12與底板17之間保持功能連續(xù)性。就這一點而言，圖6示意性地示出了設(shè)置在后耐壓艙壁12的下平坦部35中的用以便于這種功能連續(xù)性的滾動裝置71。優(yōu)選地，平坦部35與底板17之間的角度應(yīng)包括在30°與60°之間。
[0028]后耐壓艙壁12可由金屬材料或復(fù)合材料制造。
[0029]在最后一種情況下，后耐壓艙壁可以是整體結(jié)構(gòu)或夾層結(jié)構(gòu)，但是后耐壓艙壁優(yōu)選的選擇是結(jié)合平坦部中的夾層式板與彎折部和端部上的整體板的混合結(jié)構(gòu)一一如圖7中所示的與圖5中示出的后耐壓艙壁對應(yīng)的結(jié)構(gòu):后耐壓艙壁12由平坦部31、33、35中的夾層式板51、53、55、彎折部41、43中的整體板57、59以及端部中的整體板61、63形成，并且適當(dāng)?shù)囟ㄐ纬纱雍现溜w行器機身10的蒙皮。因此，應(yīng)力較大的區(qū)域(邊緣、彎折部)由整體結(jié)構(gòu)建造(需要較大的重量但較小的厚度)而內(nèi)部區(qū)域由夾層結(jié)構(gòu)建造(需要較小的重量但較大的厚度)。由于該事實，實現(xiàn)了在沒有增加太多重量的情況下減小厚度的折衷解決方案。
[0030]后耐壓艙壁12還可為如圖8中示出的在其平坦部中具有加強元件75的整體板73(用于如圖4中所示的具有兩個平坦部的后耐壓艙壁)。
[0031]盡管已結(jié)合各個實施方式對本發(fā)明進行了描述，但通過說明書應(yīng)當(dāng)理解的是，可以做出元件的各種組合、變體或改進，并且所述各種組合、變體或改進在由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種飛行器機身(10)，所述飛行器機身(10)具有帶有豎向?qū)ΨQ平面和中心縱向軸線的彎曲形狀，并且所述飛行器機身(10)包括由后耐壓艙壁(12)分開的加壓艙(13)和未加壓后部段(15);所述加壓艙(13)包括將所述加壓艙(13)的空間分成上室(21)和下室(23)的底板(17);其特征在于，所述后耐壓艙壁(12)包括平坦部，所述平坦部之間形成有一個或更多個彎折部，所述彎折部中的一個彎折部與所述底板(17)的后邊界(19)相鄰接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器機身(10)，其中，所述后耐壓艙壁(12)包括上平坦部(31)和下平坦部(35)，所述上平坦部(31)和所述下平坦部(35)形成與所述底板(17)的所述后邊界(19)相鄰接的彎折部(41)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛行器機身(10)，其中， -所述上平坦部(31)與所述中心縱向軸線垂直； -所述下平坦部(35)與所述底板(17)形成包括在30°與60°之間的角度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器機身(10)，其中，所述后耐壓艙壁(12)包括上平坦部(31)、中間平坦部(33)和下平坦部(35)，所述上平坦部(31)與所述中間平坦部(33)之間形成第一彎折部(41)，所述中間平坦部(33)與所述下平坦部(35)之間形成與所述底板(17)的所述后邊界(19)相鄰接的第二彎折部(43)，所述中間平坦部(33)與所述底板(17)共面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的飛行器機身(10)，其中， -所述上平坦部(31)與所述中心縱向軸線垂直； -所述下平坦部(35)與所述底板(17)形成包括在30°與60°之間的角度。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的飛行器機身(10)，其中，所述后耐壓艙壁(12)由金屬材料制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的飛行器機身(10)，其中，所述后耐壓艙壁(12)由復(fù)合材料制成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行器機身(10)，其中，所述后耐壓艙壁(12)包括位于所述平坦部中的復(fù)合材料夾層式板和位于所述彎折部和端部中的復(fù)合材料整體板。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的飛行器機身(10)，其中，所述后耐壓艙壁(12)為在其平坦部中具有加強元件(75)的復(fù)合材料整體板(73)。
【文檔編號】B64C1/10GK105905272SQ201610094569
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月19日
【發(fā)明人】埃斯特萬·馬蒂諾岡薩雷斯, 帕布洛·戈亞阿沃雷亞, 迭戈·福爾奇科爾特斯, 尚德拉·利納雷斯門多扎
【申請人】空中客車西班牙運營有限責(zé)任公司