專利名稱：包括集成到結(jié)構(gòu)元件中的空氣通道的飛行器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有承載的中空結(jié)構(gòu)元件的飛行器結(jié)構(gòu)，所述承載的中空結(jié)構(gòu)元件形成飛行器機(jī)身。
背景技術(shù)：
圖1示出了傳統(tǒng)的具有飛行器機(jī)身11的飛行器10。這種飛行器機(jī)身11通常包括結(jié)構(gòu)元件，所述結(jié)構(gòu)元件包含縱向框架、橫向框架和橫向梁。這些結(jié)構(gòu)元件形成圓筒形格柵結(jié)構(gòu)，所述圓筒形格柵結(jié)構(gòu)由飛行器的外部蒙皮包覆。圖2示出了這種用于飛行器機(jī)身結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此處，縱向框架12在飛行器的縱向方向上基本上平行并且間隔開一定距離地延伸。橫向框架13橫向于飛行器的縱向方向延伸，從而設(shè)定飛行器機(jī)身的橫截面(圓筒形)形狀并與縱向框架12基本上成直角相交。由縱向框架12和橫向框架13構(gòu)成的格柵結(jié)構(gòu)通過飛行器14的外部蒙皮包覆。用于窗15的開口或者例如用于門、緊急出口等的其它開口設(shè)置在兩個(gè)相鄰的橫向框架13之間?？諝馔ǖ?6——其將用于對飛行器客艙中的空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)的空氣從空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(未示出)輸送到客艙中——在橫向框架13與窗開口 15之間延伸，并且基本上平行于橫向框架13。圖3示出了在窗開口的區(qū)域中的俯視截面圖。顯然，窗開口 15從機(jī)身17的外部蒙皮類似于漏斗地?cái)U(kuò)展至飛行器客艙的內(nèi)部鑲板14。第一窗18首先在外側(cè)上設(shè)置在窗開口 15中，其中該第一窗18后面有第二窗20，在兩者之間存在特定的通風(fēng)區(qū)域19。該第二窗20后面有內(nèi)部窗21、并以較大的通風(fēng)間隙分隔開?？諝馔ǖ?6布置在漏斗狀窗開口 15 的任一側(cè)上。從上方觀察，這些空氣通道16分別位于橫向框架13與窗開口 15之間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是建立用于飛行器結(jié)構(gòu)的有利的替代。權(quán)利要求1的技術(shù)主題涉及一種飛行器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有利的進(jìn)一步發(fā)展將從獨(dú)立權(quán)利要求和下面的描述中變得顯而易見。本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式提供了一種具有多個(gè)中空的承載結(jié)構(gòu)元件的飛行器結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)元件形成飛行器機(jī)身，其中，在這些結(jié)構(gòu)元件中的腔設(shè)計(jì)成用于飛行器的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣通道。上面的優(yōu)點(diǎn)在于其產(chǎn)生了協(xié)作效果，并且結(jié)構(gòu)元件同時(shí)包括飛行器的承載主結(jié)構(gòu)并且作為用于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣通道。這樣使得可以減小機(jī)身厚度(從飛行器的內(nèi)部裝飾或鑲板至外部蒙皮)，由此針對特定的機(jī)身外直徑產(chǎn)生了擴(kuò)大的客艙直徑。另一優(yōu)點(diǎn)在于由此能夠擴(kuò)大窗，這樣可以導(dǎo)致具有舒適氛圍的更加明亮的飛行器機(jī)艙。在該聯(lián)合中，結(jié)構(gòu)元件可以是縱向框架、橫向框架和/或橫向梁。在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式中，飛行器結(jié)構(gòu)以如下方式構(gòu)造，即結(jié)構(gòu)元件彼此相交并且設(shè)置在腔中的空氣通道能夠在交點(diǎn)處接合到一起。這樣使得能夠設(shè)計(jì)例如網(wǎng)絡(luò)形式的完全靈活可控的空氣供應(yīng)系統(tǒng)，其跨設(shè)于飛行器機(jī)身，并且借助于設(shè)置在交點(diǎn)處的接頭使得能夠到達(dá)飛行器機(jī)身的多個(gè)區(qū)域以用于空氣調(diào)節(jié)的目的。如果空氣通道借助于可啟動的且可控制的致動器接合，則是有利的。另一示例性實(shí)施方式提供了將控制閥裝備在空氣通道中以用于控制氣流。因此， 在每個(gè)空氣通道中的氣流和/或氣壓能夠動態(tài)地平衡、調(diào)節(jié)和構(gòu)造。在另一示例性實(shí)施方式中，飛行器結(jié)構(gòu)以如下的方式構(gòu)造，S卩使設(shè)有空氣通道的結(jié)構(gòu)元件形成至少部分地跨設(shè)于飛行器結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。因此，通過組裝包括飛行器機(jī)身的飛行器結(jié)構(gòu)，已經(jīng)能夠得到空氣通道的網(wǎng)絡(luò)，由此消除了額外操作的需求，并且允許該空氣通道網(wǎng)絡(luò)的靈活使用。另外，通過將空氣通道集成到結(jié)構(gòu)元件中，對于飛行器結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)切實(shí)的重量減輕?？梢酝ㄟ^由碳纖維制造結(jié)構(gòu)元件來進(jìn)一步減輕重量。另一示例性實(shí)施方式提供了在結(jié)構(gòu)元件的腔中的兩個(gè)空氣通道，所述兩個(gè)空氣通道以在相反的方向上運(yùn)送空氣的方式構(gòu)造。因此，可以提供用于空氣調(diào)節(jié)目的的甚至更加靈活的空氣通道網(wǎng)絡(luò)。另一示例性實(shí)施方式提供了一種具有根據(jù)上面和下面的示例性實(shí)施方式中的一個(gè)所述的飛行器結(jié)構(gòu)的飛行器。這種飛行器的優(yōu)點(diǎn)在于其與其它飛行器相比呈現(xiàn)較低的自重，這樣進(jìn)而使得能夠增加要輸送的有效負(fù)載。這樣使得飛行器可以以對于飛行器營運(yùn)人來說更加經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行制造。下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。


圖1示出了具有包括主要結(jié)構(gòu)元件的飛行器機(jī)身的飛行器；圖2示出了傳統(tǒng)的飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；圖3示出了在窗開口的區(qū)域中的俯視橫截面圖；圖如示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的在縱向框架與橫向框架之間的交占.
^ \\\ 圖4b示出了沿圖如中指示的線A-A的橫截面圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的窗區(qū)域中的俯視橫截面圖；圖6a_圖6d示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的在橫向框架與縱向框架之間的交點(diǎn)；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的在橫向框架、縱向框架和橫向梁之間的交點(diǎn)；以及圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的具有集成空氣通道的飛行器機(jī)身的一部分。
具體實(shí)施例方式圖如示出了在縱向框架100與橫向框架101之間的交點(diǎn)。如已參照圖2所述，縱向框架100在飛行器的縱向方向上延伸，而橫向框架101與縱向框架100基本上成直角延伸。這些橫向框架101基本上設(shè)定機(jī)身橫截面的外部形狀，繞飛行器10的縱向軸線彎曲。 橫向梁102橫向于飛行器的縱向方向并且水平地(相對于在地面上的飛行器)延伸，并且例如能夠提供機(jī)艙地板或貨艙地板。在飛行器構(gòu)造中，多個(gè)縱向框架100通常在飛行器的縱向方向上彼此平行地延伸。這些結(jié)構(gòu)元件100、101和102能夠由金屬、金屬基復(fù)合材料或復(fù)合材料——例如，利用碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂——制造。這些結(jié)構(gòu)元件100、 101和102是所謂的主要結(jié)構(gòu)元件，它們吸收作用在飛行器機(jī)身11——即，承載部件——上的力。圖4b示出了沿圖如中指示的線A-A的截面圖，其中所述截面基本上垂直于橫向框架101的縱向方向延伸。圖4b示出了橫向框架101，該橫向框架101的壁吸收作用在機(jī)身上的力，并且確保飛行器機(jī)身11的穩(wěn)定性。彎曲的橫向框架101在橫截面上基本上為具有圓角并具有中空內(nèi)部的矩形。在橫向框架101內(nèi)部的腔包括空氣通道103，該空氣通道 103將用于空氣調(diào)節(jié)目的的空氣從空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(未示出)傳送到飛行器客艙(和/或貨艙)中。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的窗開口 106的區(qū)域中的俯視截面圖。 窗開口 106基本上類似于漏斗地在機(jī)身104的外部蒙皮與機(jī)艙105的內(nèi)部裝飾或鑲板之間延伸。窗開口 106設(shè)有位于機(jī)身的外側(cè)上并且與機(jī)身104的外部蒙皮基本上齊平的第一窗 107。第二窗108位于與第一窗相鄰，其中在第一窗107與第二窗108之間形成通風(fēng)區(qū)域 109。內(nèi)部窗110布置在內(nèi)部——即，朝向客艙，其中在第二窗108與內(nèi)部窗110之間設(shè)置通風(fēng)區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的具有結(jié)合于其中的空氣引導(dǎo)部103的橫向框架101在窗開口 106 的任一側(cè)上延伸。此處，空氣引導(dǎo)部103能夠以如下的方式設(shè)計(jì)，即橫向框架101的壁運(yùn)送空氣，如在圖5的右側(cè)上繪制的橫向框架101所提供。另外，空氣引導(dǎo)部103能夠設(shè)計(jì)成具有它們自身的壁，從而使得在橫向框架101的腔內(nèi)部還可以提供多個(gè)空氣引導(dǎo)部103，如關(guān)于在圖5的左側(cè)上繪制的橫向框架101的情況。這種空氣引導(dǎo)部103能夠以如下的方式構(gòu)造，S卩例如，在橫向框架101的內(nèi)部設(shè)置兩個(gè)管狀的空氣引導(dǎo)部103，其中兩個(gè)空氣引導(dǎo)部103中的一個(gè)在一個(gè)方向上運(yùn)送空氣，而兩個(gè)空氣引導(dǎo)部103中的另一個(gè)在相反的方向上運(yùn)送空氣。上述構(gòu)型還能夠設(shè)置在門或緊急出口附近，即，窗開口 106也可以是用于門或緊急出口的開口。在另一有利的進(jìn)一步發(fā)展中，結(jié)構(gòu)元件100、101和102的材料能夠使特別是光學(xué)線路、以及電氣線路112嵌入?？商娲?，這些線路也能夠布置在結(jié)構(gòu)元件上并且與結(jié)構(gòu)元件剛性地相連。這樣產(chǎn)生另一功能性優(yōu)點(diǎn)，因此使結(jié)構(gòu)元件除了它們的承載功能以外還承擔(dān)運(yùn)送空氣和傳輸——即，傳遞動力、數(shù)據(jù)等——的功能。因?yàn)殡S著機(jī)身結(jié)構(gòu)的完成已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這些功能，所以這樣可以減少在飛行器的組裝期間所需的工作階段。圖6a至圖6d示出了示意性描繪的致動器的不同位置，所述致動器布置在縱向框架100與橫向框架101之間的交點(diǎn)處。此處，致動器111示意性地描繪為兩個(gè)樞轉(zhuǎn)擋板，所述樞轉(zhuǎn)擋板的位置使得可以根據(jù)需要將來自于布置在一個(gè)橫向框架101中的空氣通道103 的氣流113轉(zhuǎn)向到設(shè)置在縱向框架100中的空氣通道103中，或者反之亦然。轉(zhuǎn)向的氣流由圖6a至圖6d中的箭頭113指示。但是，另一選擇可以是以如下的方式排列致動器111， 即不進(jìn)行轉(zhuǎn)向，并且氣流在交點(diǎn)處繼續(xù)在相應(yīng)的縱向框架100或橫向框架101中流動。就系統(tǒng)的控制性而言，理想的是在縱向框架100與橫向框架101之間的每個(gè)交點(diǎn)均設(shè)有這種致動器111，但是實(shí)際上必須在飛行器的控制性與其可接受的自重之間找到折衷，因?yàn)轱w行器的自重隨著每個(gè)致動器而增大。例如，此處，翼閥能夠作為致動器111。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的在橫向框架101、縱向框架100和橫向梁102之間的交點(diǎn)。致動器114能夠在這種交點(diǎn)處設(shè)置在相應(yīng)的空氣通道103中，并且也設(shè)計(jì)成翼閥。致動器114能夠?qū)碜杂跈M向梁102的氣流轉(zhuǎn)向至橫向框架101或縱向框架 100，或者反之亦然。致動器114能夠?qū)碜杂诳v向框架100的氣流進(jìn)一步轉(zhuǎn)向至橫向框架 101或橫向梁102，或者反之亦然。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的具有集成空氣通道103的飛行器機(jī)身 11的一部分。如從該描繪中顯然地，縱向框架100、橫向框架101和橫向梁102形成了限定飛行器機(jī)身的形狀的格柵結(jié)構(gòu)。此處，空氣通道103集成到如本發(fā)明中描述的全部結(jié)構(gòu)元件100、101和102中。在這些結(jié)構(gòu)元件100、101和102之間的多個(gè)或全部交點(diǎn)處結(jié)合致動器111或114，出于清楚的目的而不再繪出。在空氣通道103中還設(shè)置可變控制閥115，其中出于清楚的原因，在圖8中僅示意性地指示單個(gè)控制閥115。該控制閥115控制相應(yīng)的空氣通道103的過流斷面，并且用來控制在相應(yīng)的空氣通道103中的氣流和/或氣壓。一個(gè)或多個(gè)這種控制閥115優(yōu)選地設(shè)置在每個(gè)縱向框架110、每個(gè)橫向框架101和每個(gè)橫向梁 102中，并且優(yōu)選地設(shè)置在將空氣供應(yīng)到相應(yīng)的空氣通道103的位置處、或者正好在交點(diǎn)之后。對于控制閥115，事實(shí)上也必須在控制性和飛行器重量優(yōu)化之間找到折衷?？刂崎y115 優(yōu)選地為文丘里閥(Venturi vlave)，其位于空氣通道103的橫截面中。因此，致動器111 和114用來控制氣流如何被運(yùn)送以及氣流是否能均勻地流過空氣通道，而控制閥115用來設(shè)定在相應(yīng)的空氣通道103中的流量。這些致動器/控制閥的功能也能夠進(jìn)行結(jié)合，使得可以在結(jié)構(gòu)元件100、101、102的交點(diǎn)處提供結(jié)合上述功能的控制元件。因此，所述示例性實(shí)施方式理想地構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括集成到結(jié)構(gòu)元件100、 101,102中的空氣通道103并跨設(shè)于整個(gè)客艙，該網(wǎng)絡(luò)能夠借助于與致動器111、114和控制閥115聯(lián)接的控制單元而針對用戶技術(shù)要求來編程和構(gòu)造。因此，能夠通過變化地啟動致動器111、114和控制閥115來改變和調(diào)節(jié)客艙中的空氣調(diào)節(jié)和氣流分配，而無需任何改裝工作。這樣關(guān)于改變客艙的構(gòu)型(改變座椅間距，廚房、衛(wèi)生間改變布局等)是特別有利的。假如這種構(gòu)型變化，在正確地對控制單元編程的情況下能夠通過按壓按鈕來使空氣調(diào)節(jié)和空氣分配便利地適合該新構(gòu)型。應(yīng)當(dāng)指出，參照上面的示例性實(shí)施方式或構(gòu)型中的一個(gè)描述的特征也可以用于與上述其它的示例性實(shí)施方式中的其它特征進(jìn)行結(jié)合。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)視作是對保護(hù)范圍的限制?！耙粋€(gè)”或者“一種”不排除多個(gè)的情況并且術(shù)語“包括”不排除其它的元件或步驟。
權(quán)利要求
1.一種具有中空的承載結(jié)構(gòu)元件(100、101、102)的飛行器結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)元件(100、 101,102)形成飛行器機(jī)身(11)，其中，在所述結(jié)構(gòu)元件中的腔設(shè)計(jì)成用于所述飛行器(10) 的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣通道(103)。
2.如權(quán)利要求1所述的飛行器結(jié)構(gòu)，其中，所述結(jié)構(gòu)元件(100、101、102)是縱向框架、 橫向框架和/或橫向梁。
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的飛行器結(jié)構(gòu)，其中，所述結(jié)構(gòu)元件(100、101、102) 彼此相交，并且設(shè)置在所述腔中的所述空氣通道(10 能夠在交點(diǎn)處接合到一起。
4.如權(quán)利要求3所述的飛行器結(jié)構(gòu)，其中，所述空氣通道(103)借助于能夠啟動的致動器(111)相連。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的飛行器結(jié)構(gòu)，其中，控制閥(115)設(shè)置在所述空氣通道(103)中以用于控制氣流。
6.如權(quán)利要求3所述的飛行器結(jié)構(gòu)，其中，設(shè)有所述空氣通道(103)的所述結(jié)構(gòu)元件 (100、101、102)形成至少部分地跨設(shè)于所述飛行器結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的飛行器結(jié)構(gòu)，其中，所述結(jié)構(gòu)元件(100、101、102) 由碳纖維構(gòu)成。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的飛行器結(jié)構(gòu)，其中，兩個(gè)空氣通道(103)設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)元件(100、101、102)的所述腔中，并且以在相反的方向上運(yùn)送空氣的方式構(gòu)造。
9.一種具有如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的飛行器結(jié)構(gòu)的飛行器(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飛行器結(jié)構(gòu)，該飛行器結(jié)構(gòu)包括形成飛行器機(jī)身(11)的中空的支承結(jié)構(gòu)元件(100、101、102)，在所述結(jié)構(gòu)元件中的腔實(shí)施成用于飛行器(10)的空氣調(diào)節(jié)的空氣通道(103)。本發(fā)明還涉及具有這種結(jié)構(gòu)的飛行器。
文檔編號B64C1/06GK102361796SQ201080013118
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者喬治·穆爾塔勒, 尼古拉斯·布朗約翰, 斯特凡·奧斯特納克 申請人:空中客車營運(yùn)有限公司