Внутренняя предохранительная дверь для воздушного судна
Изобретения относятся к внутренней предохранительной двери (варианты), предназначенной для воздушных судов, и воздушному судну. Дверь содержит внутреннюю конструкцию, в которой реализованы, по меньшей мере, два отсека, панель, связанную с каждым из упомянутых отсеков, и средства удержания каждой панели внутри соответствующего отсека. Средства удержания позволяют обеспечить освобождение панели в том случае, когда нагрузка предварительно заданной величины, ориентированная в предварительно определенном направлении, воздействует на эту панель. Согласно первому варианту кромки каждой панели опираются на выступы, причем одна из кромок панели удерживается на выступе при помощи упруго предварительно напряженных средств удержания. Согласно второму варианту каждая панель содержит две пластины, причем каждая пластина соответствует одной из сторон этой двери. Панель установлена в раму, содержащую опорные выступы, предназначенные для первой пластины, и опорные выступы, предназначенные для второй пластины. Упомянутая рама содержит средства удержания одной кромки первой пластины на первом выступе, предварительно напряженные упругим образом. Воздушное судно имеет в своем составе, по меньшей мере, одну предохранительную дверь. Достигается увеличение уровня безопасности на борту воздушного судна. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.
Предлагаемое изобретение относится к внутренней предохранительной двери, предназначенной для использования на воздушном судне.
После террористических актов, совершенных 11 сентября 2001 года, были приняты специальные меры, предназначенные для повышения безопасности полетов путем ограничения доступа в кабину экипажа воздушного судна. Эти меры основываются, в частности, на повышении степени защиты двери, отделяющей кабину экипажа воздушного судна от пассажирского салона. На основе принятых в последнее время норм эта дверь должна представлять собой преграду, препятствующую неожиданному вторжению посторонних лиц в кабину экипажа, и вход в кабину экипажа должен быть разрешен только для летного состава.
Как это было предусмотрено и в более ранних разработках, дверь, ведущая в кабину экипажа, должна автоматически открываться в том случае, когда внезапное падение давления воздуха происходит либо в пассажирском салоне, либо в кабине экипажа.
Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы повысить уровень безопасности на борту воздушного судна, делая еще более затруднительным доступ в кабину экипажа для посторонних.
Было отмечено, что несмотря на наличие систем безопасности, предназначенных для воспрепятствования несанкционированному открытию этой двери, она время от времени открывается для того, чтобы дать возможность пройти через нее, например, капитану или второму пилоту данного воздушного судна, и посторонний может воспользоваться ситуацией открытия этой двери для проникновения в кабину экипажа, поскольку в этот момент существующие устройства обеспечения безопасности не действуют. Таким образом, слабым местом существующих в настоящее время дверей, ведущих в кабину экипажа самолета, является то, что эти двери иногда оказываются открытыми в полете, в частности на маршрутах большой протяженности. Оригинальная идея, лежащая в основе предлагаемого изобретения, состоит в том, чтобы не дать возможности пассажирам, для которых доступ в кабину экипажа запрещен, иметь информацию о том, когда дверь, ведущая в кабину экипажа, оказывается открытой.
На некоторых воздушных судах дверь, ведущая в кабину экипажа, находится в глубине коридора, который представляет собой пространство, предназначенное главным образом для использования летным составом, и в котором обычно располагаются туалеты. В некоторых авиационных компаниях принято, чтобы этими туалетами также могли пользоваться и пассажиры.
Основополагающая идея предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы закрыть этот коридор при помощи второй двери, располагающейся со стороны пассажирского салона. Главным предназначением этой второй двери является создание визуального барьера, не позволяющего пассажирам иметь информацию о том, открыта дверь в кабину экипажа или она закрыта.
При этом возникает определенная техническая проблема. В данном случае речь не может идти об обычной двери. Действительно, в случае внезапного падения давления внутри воздушного судна эта дверь не должна препятствовать прохождению потоков воздуха внутри этого воздушного судна и не должна нарушать нормальное функционирование двери кабины экипажа.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы разработать дверь, которая не нарушает нормального функционирования двери, ведущей в кабину экипажа, в случае внезапного падения давления воздуха.
Для решения этой задачи в данном изобретении предлагается предохранительная дверь, предназначенная для использования на воздушном судне, которая в соответствии с этим изобретением содержит:
- внутреннюю конструкцию, в которой реализованы по меньшей мере два отсека,
- панель, установленную в каждом из упомянутых отсеков,
- средства удержания каждой упомянутой панели в соответствующем отсеке, причем эти средства позволяют обеспечить освобождение данной панели в том случае, когда некоторая предварительно определенная нагрузка воздействует на эту панель в некотором предварительно заданном направлении.
Такая конструкция двери обеспечивает ряд преимуществ. Прежде всего, в том случае, когда эта дверь должна "открыться" вследствие внезапного падения давления воздуха, она не поворачивается вокруг своих дверных петель или других систем поворота этой двери, но упомянутые панели выходят из своих отсеков, быстро освобождая таким образом проход для потока воздуха, возникающего в результате внезапного падения давления. Кроме того, оригинальным образом в конструкции предлагаемой двери предусмотрено наличие нескольких таких отсеков. Это обстоятельство дает ряд преимуществ. Например, если в процессе внезапного падения давления воздуха одна из упомянутых панелей не поддается освобождению, поток воздуха всегда может пройти через другие отверстия, освобожденные от своих панелей. Таким образом, увеличивая количество механизмов освобождения, удается снизить опасность неблагоприятного развития событий в случае отказа одного из этих механизмов. Кроме того, легче реализовать несколько панелей, имеющих относительно небольшие размеры, чем изготовить одну панель достаточно большого размера. И наконец, с точки зрения безопасности, предлагаемое техническое решение позволяет существенно затруднить несанкционированное вторжение злоумышленника. Действительно, если постороннему лицу даже удастся силой освободить все упомянутые панели, он еще на некоторое время будет задержан конструкцией в форме сетки, которой снабжена эта дверь. При использовании одной панели большого размера после освобождения этой панели с применением силы злоумышленник сможет свободно пройти в образовавшееся таким образом отверстие в двери.
Средства удержания могут быть освобождены различными способами. В качестве не являющегося ограничительным примера можно, прежде всего, предусмотреть, чтобы факт обнаружения разности давлений по одну и по другую сторону от данной двери обеспечивал управление освобождением упомянутых панелей, например, с использованием электромагнитных средств. Это обнаружение может быть обеспечено при помощи соответствующих электронных средств или при помощи пневматических средств. При этом системы электронного выявления разности давлений обладают тем преимуществом, что они обеспечивают очень быстрое освобождение панелей, тогда как системы пневматического выявления являются не такими быстродействующими, но зато являются более надежными и имеют больший спрос.
Можно также предусмотреть использование элементов, поддающихся разрушению и предназначенных для удержания упомянутых панелей. Это техническое решение является достаточно надежным, имеет невысокую себестоимость, но его недостатком является всего лишь однократное использование. Предпочтительно, как это более подробно будет показано ниже, использовать предварительно напряженные и поддающиеся возврату в рабочее положение упругие средства, предназначенные для удержания упомянутых панелей в их отсеках.
В целях безопасности, в случае внезапного падения давления, при котором освобожденные панели могут нанести травмы персоналу и пассажирам, каждая панель предпочтительно связана с внутренней конструкцией некоторым соединительным элементом.
Предпочтительно, чтобы каждая из двух противоположных кромок каждой дверной панели опиралась, например, на некоторый выступ, причем одна из этих кромок панели должна удерживаться на соответствующем выступе при помощи предварительно напряженных упругих средств удержания таким образом, чтобы освободить соответствующую панель в том случае, когда усилие предварительно определенной величины воздействует на эту панель. Как уже было сказано выше, этот вариант реализации средств освобождения панелей представляет преимущества, которые заключаются в их надежности, относительно небольшой себестоимости изготовления, а также в их способности быть снова приведенными в рабочее состояние, то есть быть пригодными для многократного использования.
Каждая панель предпочтительно содержит две пластины, причем каждая из этих пластин соответствует одной стороне двери. Такое техническое решение позволяет обеспечить множество преимуществ. Прежде всего, такая структура позволяет этой двери обеспечить наилучшую изоляцию, особенно звукоизоляцию. Затем, она позволяет сделать эту дверь более устойчивой по отношению к попыткам вторжения постороннего человека. И наконец, пространство между двумя пластинами может быть использовано для размещения того или иного дополнительного оборудования (например, вентиляционного оборудования и т.п.).
Две упомянутые пластины предпочтительно связаны между собой при помощи некоторого соединительного элемента для того, чтобы сохранить связность панели, которую они образуют.
Целесообразно, чтобы для двери, в которой каждая панель содержит две пластины, указанная панель была установлена в раме, содержащей опорные выступы, предназначенные для первой пластины, и опорные выступы, предназначенные для второй пластины, а упомянутая рама содержала средства удержания кромки первой пластины на первом выступе, причем эти средства должны быть предварительно напряжены упругим образом, чтобы некоторая деталь разведения на определенное расстояние, жестко связанная с первой пластиной, располагалась между двумя упомянутыми пластинами в непосредственной близости от кромки, противоположной той кромке, которая удерживается упругими средствами и принимает участие в удержании обеих пластин на соответствующих выступах.
Этот последний вариант реализации является предпочтительным, поскольку он позволяет осуществить освобождение первой пластины, а затем освобождение второй пластины, в том случае, когда падение давления воздуха происходит со стороны первой пластины. Однако, если оказывать толкающее воздействие на вторую пластину, даже в направлении освобождения этих пластин, упомянутая панель остается заблокированной в своем отсеке.
Внутренняя конструкция двери в соответствии с предлагаемым изобретением содержит, например, две боковые вертикальные стойки, а также по меньшей мере одну промежуточную вертикальную стойку, располагающуюся между двумя упомянутыми боковыми вертикальными стойками. Для двери, представляющей структуру, в которой упомянутые панели связаны с ее внутренней конструкцией при помощи некоторого соединительного элемента, каждый такой соединительный элемент, связывающий ту или иную панель с внутренней конструкцией двери, предпочтительным образом связывает соответствующую панель с промежуточной вертикальной стойкой этой внутренней конструкции. При этом освобождаемые панели не удерживаются боковыми стойками и в меньшей степени подвергаются опасности взаимодействия с массивными модулями, располагающимися в непосредственной близости от этих вертикальных стоек.
Для той же конструкции предохранительной двери в соответствии с предлагаемым изобретением вертикальные стойки соединены между собой, например, при помощи коробов кручения. Такая структура позволяет придать этой двери удовлетворительную механическую прочность.
Для обеспечения возможности удовлетворительного функционирования средств освобождения панелей средства удержания каждой панели, которые позволяют освободить данную панель, предпочтительно располагаются на уровне промежуточной вертикальной стойки. Таким образом, если то или иное препятствие некстати возникнет позади боковой вертикальной стойки двери, упомянутые панели все равно смогут быть освобождены.
Предохранительная дверь в соответствии с предлагаемым изобретением содержит, например, по меньшей мере шесть панелей и предпочтительно восемь панелей, располагающихся в две колонки по четыре панели в каждой из этих колонок.
Для ограничения веса предлагаемой двери ее внутренняя конструкция предпочтительно изготавливается из легкого металлического сплава, и упомянутые панели изготавливаются, например, из композитного материала и содержат сердцевину в виде сотовой конструкции.
Предлагаемое изобретение относится также к воздушному судну, отличающемуся тем, что оно имеет в своем составе по меньшей мере одну предохранительную дверь описанного выше типа.
Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из описания примеров его осуществления, приводимого со ссылками на чертежи, в числе которых:
- Фиг.1 представляет собой вид сверху в частичном разрезе передней части воздушного судна,
- Фиг.2 - вид спереди двери в соответствии с предлагаемым изобретением,
- Фиг.3 - вид в горизонтальном разрезе по линии III-III, показанной на фиг.2, в увеличенном масштабе,
- Фиг.4 - вид детали механизма освобождения, представленного на фиг.3, в заблокированном положении,
- Фиг.5 - вид механизма освобождения, представленного на фиг.4, в разблокированном положении,
- Фигуры с 6 по 8 представляют собой виды, соответствующие виду, показанному на фиг.3, в том случае, когда падение давления воздуха происходит в кабине экипажа воздушного судна,
- Фиг.9 представляет собой вид спереди несущей конструкции двери, показанной на фиг.2,
- Фиг.10 - вид в разрезе по линии Х-Х, показанной на фиг.11,
- Фиг.11 - вид спереди, соответствующий виду, показанному на фиг.2, и демонстрирующий усиление конструкции, которым может быть оборудована дверь, показанная на фиг.2,
Фиг.12 и 13 представляют собой виды в увеличенном масштабе, соответствующие виду, показанному на фиг.3, и демонстрирующие усовершенствование панели двери в соответствии с предлагаемым изобретением,
- Фиг.14 представляет собой вид спереди системы из двух панелей типа тех, которые показаны на фиг.12 и 13.
На фиг.1 можно видеть кабину экипажа 2 дальнемагистрального самолета. Непосредственно за кабиной экипажа располагается пространство, специально предназначенное для членов экипажа. Это пространство содержит с одной стороны зону отдыха 4, в которой располагаются, например, диваны или спальные места, а с другой стороны санитарные кабины, представляющие собой, например, туалеты, умывальник и душ. Между зоной отдыха 4 и санитарными кабинами 6 предусмотрен коридор 8, предназначенный для обеспечения доступа в кабину экипажа 2. Классическим образом дверь 10 закрывает доступ в кабину экипажа 2 и позволяет войти в эту кабину.
Дверь 10 кабины экипажа перекрывает коридор 8 на одном из его концов. Оригинальным образом предлагается установить вторую дверь 12 на другом конце этого коридора 8.
Эта вторая дверь 12 выполняет две основные функции. Первая ее функция состоит в том, чтобы скрыть от глаз пассажиров дверь 10, ведущую в кабину экипажа. Для выполнения первой своей функции эта вторая дверь 12 может занимать некоторое промежуточное положение, располагаясь в коридоре 8, или может располагаться в конце этого коридора 8, противоположном двери 10, ведущей в кабину экипажа. Другая функция этой второй двери состоит в том, чтобы придать обособленный характер зоне, зарезервированной для членов экипажа. Для выполнения своей второй функции эта вторая дверь 12 предпочтительным образом располагается в конце коридора 8, противоположном двери 10, ведущей в кабину экипажа, как это показано на фиг.1.
Дверь кабины экипажа 10 по соображениям безопасности запирается в полете и специальные средства (код доступа, идентифицирующий знак или бэйдж и т.п.) предусмотрены для того, чтобы воспрепятствовать доступу в кабину экипажа любого постороннего человека. Эта дверь кабины экипажа 10 также сделана пуленепробиваемой. Однако, в том случае, если в пассажирском салоне 14 воздушного судна происходит падение давления воздуха, специальные средства позволяют обеспечить автоматическое открытие этой двери таким образом, чтобы уравновесить давление воздуха между пассажирским салоном 14 и кабиной экипажа 2 и исключить тем самым слишком значительное воздействие на конструкцию самолета.
Вторая дверь 12 не должна нарушать нормальное функционирование двери кабины экипажа 10, в частности, в том случае, когда падение давления происходит в кабине экипажа 2.
На фиг.2 показан вид спереди предпочтительной формы реализации второй двери 12, показанной на фиг.1. Эта дверь содержит внутреннюю конструкцию, которая в последующем изложении будет называться опорной рамой 16. В этой опорной раме 16 установлены восемь панелей 18.
Опорная рама 16 содержит две боковые стойки 20 и одну центральную стойку 21, связанные между собой при помощи трех коробов кручения 22, а именно верхнего короба, среднего короба и нижнего короба. В рассматриваемом здесь варианте реализации между верхним и средним коробами, с одной стороны, и между средним и нижним коробами, с другой стороны, упомянутая опорная рама содержит два отверстия. Каждое из этих отверстий дополнительно разделено всякий раз при помощи поперечной перекладины 24, формируя таким образом в опорной раме всего восемь отсеков, в каждом из которых располагается панель 18. Эти восемь отсеков распределены на две колонки по четыре отсека. В каждом отсеке установлена панель 18, более подробно показанная на фиг.3 и 4.
В последующем изложении для описания второй двери 12 будет рассматриваться случай, когда эта дверь находится в своем закрытом положении. При этом будет считаться, что передней стороной этой двери является та ее сторона, которая ориентирована в направлении кабины экипажа 2, а задней стороной этой двери является ее сторона, ориентированная в направлении пассажирского салона 14, в том случае, когда эта вторая дверь 12 находится в своем закрытом положении, представленном на фиг.1 и 3. Прилагательные "внутренняя" и "наружная" относятся к второй двери 12.
Каждая панель 18 содержит две пластины: переднюю пластину 26 и заднюю пластину 28.
Передняя пластина 26 опирается на внутреннюю поверхность первого выступа 30, жестко связанного с боковой стойкой 20, а также на наружную поверхность второго выступа 32 центральной стойки 21. Эти первый и второй выступы 30, 32 проходят, например, по всей высоте отсека, в который устанавливается данная панель 18. Верхняя и нижняя кромки передней пластины 26 предпочтительным образом являются свободными.
Передняя пластина 26 удерживается на втором выступе 32 при помощи поворотных стопоров 34. Каждый поворотный стопор 34 установлен на оси 36. Пружина, не показанная на приведенных в приложении чертежах, заставляет этот поворотный стопор 43 прижиматься к наружной поверхности передней пластины 26 для того, чтобы удерживать эту пластину в положении опоры на этот второй выступ 32. Та же самая ось 36 может быть использована для удержания поворотных стопоров 34, воздействующих на обе передние пластины 26 панелей двух соседних отсеков.
Со стороны боковой стойки 20 передняя пластина 26 удерживается при помощи детали разведения на определенное расстояние 38, как об этом более подробно будет сказано в последующем изложении. Боковая стойка 20 содержит третий выступ 40, который располагается против первого выступа 30. При этом задняя панель 28 опирается на внутреннюю поверхность этого третьего выступа 40. Эта деталь разведения на определенное расстояние 38 заставляет переднюю пластину 26 и заднюю пластину 28 опираться соответственно на первый и на третий выступы 30, 40. Клиновидная деталь 39 располагается между задней пластиной 28 и деталью разведения на определенное расстояние 38. Форма этой клиновидной детали 39 адаптирована, с одной ее стороны, к форме, по существу плоской, задней пластины 28, а с другой стороны, она адаптирована к форме детали разведения на определенное расстояние 38.
Таким образом, расстояние, разделяющее два выступа 30 и 40, соответствует толщине передней пластины 26, прибавленной к толщине задней пластины 28 и к высоте системы, образованной деталью разведения на определенное расстояние 38 и клиновидной деталью 39. Эта деталь разведения на определенное расстояние 38 имеет, например, форму серьги, основание которой закреплено на внутренней поверхности передней пластины 26. Ветви этой серьги опираются на клиновидную деталь 39, жестко связанную с задней пластиной 28.
В предшествующем изложении показано, как вертикальная кромка задней пластины 28 удерживается вдоль боковой стойки 20. Со стороны центральной стойки 21 кромка этой задней пластины 28 опирается на наружную поверхность четвертого выступа 42. Эта кромка задней пластины 28 удерживается на поверхности этого четвертого выступа 42 при помощи трехгранного стержня 44, защелкивающегося на центральной стойке 21. На фиг.4 и 5 можно видеть ложемент 46, используемый для защелкивания упомянутого трехгранного стержня 44 (который можно видеть на фиг.3). На фигурах 3 и с 6 по 8 также можно видеть, что задние пластины 28 оборудованы пальцами 45, позволяющими обеспечить удержание этих пластин на выступе 42.
На фигурах с 5 по 8 проиллюстрировано поведение панелей 18 в том случае, когда падение давления воздуха происходит в передней части самолета, например в кабине экипажа 2, то есть со стороны передней поверхности второй двери 12.
В этом случае, если эта вторая дверь 12 оказывается закрытой, она подвергается воздействию типа ее всасывания в направлении внутрь коридора 8. Опорная рама 16 второй двери 12 является жесткой и предназначена для того, чтобы противостоять такому падению давления. Эта вторая дверь спроектирована таким образом, чтобы панели 18 были способны уступать такому воздействию и поддавались всасыванию в направлении внутрь коридора 8.
В такой ситуации в первый момент передняя пластина 26 каждой панели 18 всасывается в направлении внутрь коридора 8. Упомянутый первый выступ 30 является фиксированным. Зато соответствующие стопоры 34 являются поворотными. При этом, когда усилие, воздействующее на поворотный стопор 34, оказывается достаточно большим (каждый поворотный стопор 34 предварительно загружен при помощи пружины), этот стопор 34 поворачивается и освобождает переднюю пластину 26 панели 18. После этого упомянутая пластина поворачивается относительно первого выступа 30, увлекая за собой деталь разведения на определенное расстояние 38. При этом упомянутая деталь "перекатывается" по клиновидной детали 39, форма которой адаптирована для того, чтобы облегчить высвобождение детали разведения на определенное расстояние 38. Кромка задней пластины 28, которая была прижата к третьему выступу 40, при этом освобождается и эта задняя пластина 28 начинает поворачиваться по отношению к четвертому выступу 42 (см. фиг.7). При этом пальцы 45 позволяют контролировать это поворотное движение, удерживая кромку задней пластины 28 в упоре в четвертый выступ 42. Соединительный элемент 48, который представляет собой, например, тросик, ремень, шнур или подобный элемент, связывает переднюю пластину 26 с задней пластиной 28. Этот соединительный элемент 48 закреплен, например, на детали разведения на определенное расстояние 38, с одной стороны, и на клиновидной детали 39, с другой стороны.
На фиг.8 показаны две полностью открытые панели 18. На этом чертеже можно видеть второй соединительный элемент 50 (например, подобный соединительному элементу 48), который связывает заднюю пластину 28 каждой панели 18 с центральной стойкой 21. Таким образом, пластины 26 и 28 удерживаются и не могут образовать метательные снаряды, которые могли бы ударить (и даже, возможно, убить) кого-либо из членов экипажа.
Восемь панелей 18 открываются одновременно. Действительно, все они подвергаются воздействию одной и той же разности давлений при возникновении разрежения и соответственно должны реагировать на это идентичным образом. В том случае, когда эти панели полностью открыты (см. фиг.8), только опорная рама 16 второй двери 12 противостоит потоку воздуха, движущемуся в направлении от задней части самолета к его передней части и связанному с падением давления, произошедшим на уровне кабины экипажа 2. При этом опорная рама 16 представляет незначительное сопротивление течению этого потока воздуха и соответствующая потеря напора оказывается пренебрежимо малой (так же, как и связанные с ней воздействия на конструкцию самолета). Вторая дверь 12, описанная в предшествующем изложении, позволяет, таким образом, не нарушать нормального функционирования двери кабины экипажа 10 в случае падения давления воздуха, произошедшего в передней части самолета, в кабине экипажа 2.
Из предшествующего описания и соответствующих фигур с 3 по 8 можно сделать вывод о том, что предложенная система, предназначенная для освобождения панелей 18, представляет собой систему, поддающуюся повторному приведению в рабочее состояние. Действительно, панели, однажды вышедшие из своих отсеков, могут быть без проблем снова вставлены на свои места. Для этого достаточно прежде всего установить заднюю пластину 28 в ее отсек в положение против выступов 42 и 40, а затем установить на место переднюю пластину 26 соответственно против выступов 30 и 32 перед тем, как снова повернуть стопоры 34, взводя тем самым соответствующие пружины (на приведенных в приложении чертежах эти пружины не показаны).
Усилие, развиваемое этими пружинами и воздействующее на поворотные стопоры 34, определяется в функции допустимой нагрузки на вторую дверь 12. Можно приблизительно сказать, что максимальное разрежение на уровне этой второй двери 12 располагается в окрестности 150 гПа. Когда существует такое разрежение, панели уже оказываются освобожденными. Усилие, которое при этом воздействует на вторую дверь 12, соответствует площади поверхности опорной рамы, умноженной на воздействующее давление. Для ограничения усилий, воздействующих на вторую дверь 12, можно предположить, что это усилие является максимально допустимым усилием. Если Pdecl представляет собой величину разрежения, соответствующую освобождению панелей 18, предусматривают, чтобы эта величина Pdecl, умноженная на полную площадь поверхности второй двери 12, была меньше предварительно рассчитанного максимального усилия, воздействующего на дверь. Пружины, воздействующие на поворотные стопоры 34, регулируются при этом в функции выбранной величины Pdecl, площади соответствующей панели 18, а также количества поворотных стопоров 34 на каждую панель.
Из предшествующего изложения можно видеть, что панели освобождаются со стороны центральной стойки 21 и что после их освобождения эти панели вследствие предложенной конструкции оказываются по существу в середине коридора 8. Это позволяет, прежде всего, сгруппировать эти панели и не допустить того, чтобы они располагались на двух краях коридора. Главный смысл такого группирования панелей в направлении к центру коридора 8 состоит в следующем. В том случае, когда падение давления происходит на уровне кабины экипажа 2, оно распространяется в направлении коридора 8. Вследствие возникающего разрежения модули, называемые также монументами и располагающиеся по одну и по другую стороны коридора 8, имеют тенденцию сближаться друг с другом, уменьшая таким образом ширину этого коридора 8. При этом упомянутые монументы могут оказаться деформированными таким образом, что они будут перекрывать вертикальные кромки второй двери 12. Если при этом панели 18 должны освобождаться на уровне боковых стоек 20, этими деформированными монументами могла бы быть создана помеха их освобождению и оно даже может оказаться невозможным. При этом вторая дверь 12 будет представлять собой препятствие, не допускающее выравнивания давления воздуха внутри самолета. Как это можно было видеть из предшествующего изложения, такую возможность, разумеется, необходимо исключить. Таким образом, в соответствии с положением монументов, располагающихся в коридоре 8, по отношению к второй двери следует, в случае необходимости, исключить размещение поворотных стопоров (или других средств освобождения) на боковых вертикальных стойках, а расположить их ближе к центру двери.
В случае падения давления, происходящего на уровне пассажирского салона 14 самолета, можно, например, предусмотреть возможность открытия второй двери 12. Это открытие будет вызывать нагрузки, связанные с центробежным усилием, возникающим вследствие движения двери на верхней и нижней точках ее крепления на элементах конструкции самолета.
Как уже было указано в предшествующем изложении, описанная конструкция панелей 18 позволяет при помощи последовательного освобождения пластин, сначала передней, а затем и задней, обеспечить возможность прохождения воздуха после того, как разрежение возникнет со стороны кабины экипажа 2. Однако описанная конструкция такова, что в том случае, когда на упомянутые панели 18 воздействует толкающее усилие со стороны пассажирского салона 14 в направлении кабины экипажа, то есть в направлении от задней части самолета к его передней части, эти панели сопротивляются и не освобождаются от опорной рамы 16.
Действительно, как это можно видеть на фиг.3, каждая задняя пластина 28 удерживается при помощи фиксированных элементов так, что соответствующая передняя пластина 26 остается на своем месте. На этом чертеже также можно видеть, что одна сторона каждой задней пластины 28 опирается на четвертый фиксированный выступ 42 и другая сторона этой пластины опирается, посредством упомянутой клиновидной детали 39 и детали разведения на определенное расстояние 38, на первый фиксированный выступ 30. Таким образом, если некоторое усилие воздействует, в направлении от задней части самолета к его передней части, на заднюю пластину 28, это усилие полностью воспринимается упомянутыми выступами 42 и 30. Таким образом, воздействующее в этом случае усилие не оказывает влияния на поворотные стопоры, способные освободить соответствующую панель 18.
На фиг.9 схематически представлен в качестве примера возможный вариант монтажа двери на элементах конструкции самолета. На этом чертеже также можно видеть ось, относительно которой поворачивается дверь, а также потолок 58 пассажирского салона 14 и коридора 8. Эта ось реализована в виде двух частей: нижней трубы 56, внутри которой имеет возможность скользить телескопическим образом круглый цилиндрический кронштейн 57. Система запирания, например система запирания байонетного типа, предусмотрена для того, чтобы заблокировать, в частности, по поступательному движению, эти детали друг относительно друга.
Упомянутый кронштейн 57 образует верхнюю часть оси 56 второй двери 12. Этот кронштейн установлен с возможностью поворота в подшипнике 60, закрепленном неподвижно при помощи уголковой детали 62 на верхней балке 52.
Нижняя часть оси упомянутой двери, образованная трубой 56, установлена в самовыравнивающемся подшипнике. Этот подшипник содержит опору 64, закрепленную на нижней балке 54. Эта опора 64 содержит ложемент со сферической опорной поверхностью 66. Шарик 68, диаметр которого соответствует диаметру этой сферической опорной поверхности 66 и который содержит, в случае необходимости, срезанную плоскую поверхность 70, закреплен, например, при помощи привинчивания, на нижнем конце трубы 56. Эта труба предпочтительно имеет сферическую опорную поверхность, предназначенную для размещения в ней упомянутого шарика 68. Этот шарик 68, в том случае, когда он занимает свое место в сферической опорной поверхности 66 опоры 64, позволяет обеспечить автоматическое выравнивание оси двери в процессе монтажа опоры 64 на полу салона воздушного судна, то есть на нижней балке 54.
Телескопическая ось второй двери 12 позволяет упростить монтаж и демонтаж двери. Для осуществления монтажа двери кронштейн 57 скользит внутри трубы 56. После того, как труба 56 занимает свое место на шарике 68, ось двери ориентируется таким образом, чтобы оказаться по существу против подшипника 60. При этом кронштейн 57 выводится и затем блокируется в своем выведенном положении. Демонтаж также осуществляется без всяких затруднений путем реализации операций монтажа в обратном порядке.
На фигурах с 12 по 14 показано, каким образом поток воздуха имеет возможность двигаться из передней части самолета в его заднюю часть через вторую дверь 12. На этих чертежах более подробно показано строение передних пластин 26 и задних пластин 28 панелей 18.
Для того, чтобы обеспечить возможность прохождения потока воздуха, задняя пластина 28 выполнена в соответствии с предпочтительным вариантом реализации, представленным на приведенных в приложении чертежах, в виде решетки, как это показано, например, на фиг.14. При этом отверстия 72 равномерно распределены по всей поверхности задней пластины 28 (за исключением, в случае необходимости, участков, непосредственно примыкающих к краям этой пластины).
Что касается передней пластины 26, то она оборудована обратными клапанами низкого давления. Можно предусмотреть, например, два клапана на каждую панель 18, как это показано на фиг.12 и 13. На уровне каждого такого клапана предусмотрен вырез 74, выполненный в передней пластине 26. Каждый такой вырез 74 полностью перекрыт эластичной мембраной 76, непроницаемой для воздуха. Крышка 78 с периферийной юбкой 79 и выступом 80 перекрывает эту эластичную мембрану 76. Эта крышка 78 закреплена на внутренней стороне передней пластины 26 на уровне ее выступа 80. Наружный контур эластичной мембраны 76 частично зажат между этим выступом 80 и внутренней пластиной 26. Если эластичная мембрана 76 и крышка 78 выполнены, например, прямоугольными, можно предусмотреть, например, чтобы две противоположные кромки эластичной мембраны 76 удерживались выступом 80 крышки 78, тогда как две другие кромки этой эластичной мембраны 76 оставались бы свободными. Крышка 78 проходит параллельно внутренней пластине 26 и на некотором расстоянии от нее. В этой крышке предусмотрены отверстия, выполненные, например, на уровне периферийной юбки 79 и предназначенные для того, чтобы обеспечить возможность прохождения воздуха.
На фиг.13 упомянутые обратные клапаны показаны в их закрытом положении. В том случае, когда поток воздуха приходит снаружи, то есть когда этот поток воздуха направляется из задней части самолета в его переднюю часть, он толкает эластичную мембрану 76 на переднюю пластину 26, перекрывая таким образом соответствующий вырез 74. Вместе с тем, как это показано на фиг.12, в том случае, когда поток воздуха приходит изнутри, то есть когда этот поток воздуха движется из передней части самолета (коридор 8) в его заднюю часть (пассажирский салон 14), эластичная мембрана 76 отсоединяется от внутренней поверхности передней пластины 26 и проталкивается в направлении крышки 78. При этом воздух имеет возможность проходить сквозь вырез 74, свободные кромки эластичной мембраны 76, отверстия, выполненные в крышке 78, и затем через отверстия 72, выполненные в задней пластине 28.
Эти обратные клапаны используются, в частности, для того, чтобы обеспечить возможность вентиляции зоны, зарезервированной за членами экипажа и образованной коридором 8. Они используются также в процессе закрытия второй двери 12 для того, чтобы исключить создание избыточного давления в коридоре, которое могло бы существенно помешать закрытию этой второй двери 12. Эти обратные клапаны могут также функционировать в том случае, когда понижение давления внезапно происходит в пассажирском салоне 14. При этом воздух имеет возможность проходить из коридора 8 в пассажирский салон 14.
Произведенные расчеты показывали, что изменения давления воздуха на уровне второй двери 12 в процессе падения давления в пассажирском салоне 14 были существенно меньшими, чем на уровне двери кабины экипажа 10. Кроме того, эта разность давлений быстро уменьшается, хотя вторая дверь 12 при этом может оставаться закрытой в случае падения давления в пассажирском салоне 14, без нарушения нормального функционирования двери кабины экипажа 10.
Эластичная мембрана 76 может быть изготовлена, например, из полиуретана. Для того, чтобы собрать электрические заряды, являющиеся источниками статического электричества, в процессе их прохождения через упомянутые обратные клапаны, можно предусмотреть нанесение при помощи трафаретной печати сетки, выполненной, например, из меди, на каждую из эластичных мембран 76 со стороны окошка 74. Эта сетка может быть электрически связана, например, с соединительным элементом 48, который сам, в свою очередь, электрически связан посредством задней пластины 28 и соединительного элемента 50 с металлической опорной рамой 16 второй двери 12.
Предпочтительно предусмотреть также фильтрацию воздуха, проходящего через эти обратные клапаны. При этом фильтр, выполненный из вспененного материала, может, например, покрывать крышку 78 каждого обратного клапана. Также имеется возможность предусмотреть наличие фильтра на внутренней поверхности (скорее, чем на наружной поверхности) задней пластины 28, причем этот фильтр будет перекрывать отверстия 72, выполненные в этой пластине.
На фиг.10 и 11 представлена дополнительная система, позволяющая усилить вторую дверь 12. Эта система образована арматурой 82, усиливающей конструкцию опорной рамы 16. Эта арматура 82 соединяет главные компоненты опорной рамы для того, чтобы сделать их еще более жестко связанными между собой. Эта арматура 82 образована, например, поясами, приклеенными к элементам опорной рамы для их соединения между собой. Эти пояса предпочтительным образом изготовлены на основе волокон углерода. Они располагаются на опорной раме 16 таким образом, чтобы сформировать решетку, которую можно сравнить с сеткой. Таким образом, предусмотрено наличие связей между различными поясами. Эти пояса выполняются в виде лент, располагающихся вдоль стоек 20, 21, коробов скручивания 22 и поперечных перекладин 24 для того, чтобы не препятствовать выбрасыванию панелей 18 в случае падения давления воздуха в кабине экипажа.
Арматура 82 предпочтительно изготовлена на основе углеродных волокон. Этот материал представляет в данном случае множество преимуществ. Прежде всего, механическая прочность этого материала позволяет усилить конструкцию опорной рамы 16 второй двери 12. Кроме того, пояса, изготовленные из этого материала, являются относительно легкими и не слишком сильно утяжеляют конструкцию второй двери 12. Пояса из углеродных волокон также трудно разрезать. Таким образом, в случае попытки вторжения, при попытке с помощью силы выдавить вторую дверь 12, эта арматура 82 образует сетку, представляющую собой весьма существенное препятствие для нападающего. Наличие этой сетки позволяет увеличить время, необходимое террористу для того, чтобы преодолеть вторую дверь 12. Это дополнительное время может позволить членам экипажа, в случае нападения, укрыться в кабине экипажа 2, которая защищена более надежно.
Вторая дверь 12, описанная в предшествующем изложении в предпочтительном варианте ее реализации, позволяет создать специальное пространство, предназначенное только для членов экипажа и не позволяющее пассажирам видеть дверь, ведущую в кабину экипажа. Эта вторая дверь 12 также обеспечивает звуковую изоляцию этого специального пространства, предназначенного для летного состава, благодаря структуре с двойной перегородкой. Свободное пространство между двумя пластинами каждой панели позволяет реализовать хорошую звуковую изоляцию.
Вторая дверь 12 также образует препятствие, затрудняющее доступ для террориста, пытающегося установить контроль над данным самолетом. Эта вторая дверь не нарушает нормального функционирования двери кабины экипажа в случае падения давления воздуха, внезапно происходящего внутри пассажирского салона самолета или внутри кабины экипажа этого самолета.
Эта вторая дверь 12, как это было показано выше, может быть реализована в виде относительно легкой конструкции - опорная рама двери, изготовленная из легкого металлического сплава, композитные панели, и т.п. - и представляет, таким образом, избыточный вес, вполне приемлемый в условиях воздушного судна.
Вышеописанная дверь может быть оборудована средствами, позволяющими удерживать ее в закрытом положении, а также в ее открытом положении. Эта дверь предпочтительным образом также снабжена средствами, предназначенными для ее возврата в закрытое положение. Таким образом, в том случае, когда эта дверь оказывается в некотором промежуточном положении между ее открытым положением и ее закрытым положением, она будет закрываться автоматически. Такие средства известны специалисту в данной области техники и не будут здесь описаны более подробно. Также имеется возможность предусмотреть, для повышения уровня безопасности, тот или иной код доступа для того, чтобы иметь возможность открыть эту дверь. Другие средства распознавания (идентификационный знак или бэйдж и т.п.) также могут быть предусмотрены. Такая дверь также может быть оборудована средствами наблюдения, позволяющими членам экипажа, находящимся со стороны закрытой двери, контролировать ситуацию в пассажирском салоне.
В том случае, когда эта вторая дверь оборудована обратными клапанами, позволяющими обеспечить прохождение воздуха, можно было видеть, что задние пластины 28 панелей 18 выполнены перфорированными. Эти отверстия перфорации могут быть использованы для эстетического оформления этой двери. Действительно, задние пластины 28 располагаются со стороны пассажирского салона самолета и оказываются видимыми для пассажиров. При этом можно, например, предусмотреть средства подсветки, размещенные между двумя пластинами, образующими каждую панель, для того, чтобы подсвечивать сзади эти отверстия перфорации, выполненные в задней пластине. При этом упомянутые отверстия перфорации могут располагаться таким образом, чтобы формировать тот или иной специфический рисунок (например, логотип данной авиационной компании, те или иные буквы и т.п.).
Как следует из вышеизложенного, описанная выше дверь может соответствовать перечисленным ниже критериям:
- в случае падения давления воздуха на уровне кабины экипажа эта дверь позволяет реализовать выравнивание давления воздуха внутри самолета,
- в случае падения давления воздуха на уровне пассажирского салона эта дверь также позволяет обеспечить выравнивание давления воздуха внутри самолета,
- дверь спроектирована таким образом, чтобы она оставалась целой даже в случае очень сильных механических воздействий,
- вес двери является относительно небольшим,
- дверь может быть оборудована обычно применяемыми средствами закрытия,
- может быть предусмотрено использование систем наблюдения (дверной глазок, видеокамера и т.п.),
- дверь, в случае необходимости, может автоматически закрываться,
- дверь, в случае необходимости, может автоматически запираться,
- дверь позволяет предоставить некоторое специфическое пространство, предназначенное для летного состава и отделенное от остальной части пассажирского салона,
- имеется возможность оформить дверь в соответствии с существующими эстетическими требованиями и интегрировать ее в остальную часть пассажирского салона.
Предлагаемое изобретение не ограничивается предпочтительным вариантом его осуществления, описанным выше в качестве не являющегося ограничительным примера. Данное изобретение относится также к любым вариантам его осуществления, доступным специалисту в данной области техники и не выходящим за рамки приведенной ниже формулы.
1. Предохранительная дверь (12), предназначенная для использования на воздушном судне, отличающаяся тем, что она содержит:
внутреннюю конструкцию (16), в которой реализованы, по меньшей мере, два отсека,
панель (18), связанную с каждым из упомянутых отсеков, причем каждая такая панель (18) имеет возможность переходить из положения ее размещения внутри соответствующего отсека в положение ее полного выхода из этого отсека,
средства удержания (34) каждой панели в ее положении размещения внутри соответствующего отсека, причем эти средства позволяют, в том случае, когда нагрузка предварительно заданной величины, ориентированная в предварительно определенном направлении, воздействует на эту панель (18), обеспечить освобождение панели (18) в направлении ее положения выхода из ее отсека,
причем каждая из двух противоположных кромок каждой панели опирается на выступ (30, 32), причем одна из кромок панели удерживается на соответствующем выступе (32) при помощи упруго предварительно напряженных средств удержания (34) с возможностью освобождения соответствующей панели (18) в случае воздействия на нее заданного усилия.
2. Предохранительная дверь (12) по п.1, отличающаяся тем, что каждая панель (18) связана с внутренней конструкцией (16) двери при помощи соединительного элемента (50).
3. Предохранительная дверь (12) по п.1, отличающаяся тем, что каждая панель (18) содержит две пластины (26, 28), причем каждая пластина соответствует одной из сторон этой двери.
4. Предохранительная дверь (12) по п.3, отличающаяся тем, что обе пластины (26, 28) связаны между собой при помощи соединительного элемента (48).
5. Предохранительная дверь (12) по п.3, отличающаяся тем, что упомянутая панель установлена в раму, содержащую опорные выступы (30, 32), предназначенные для первой пластины (26), и опорные выступы (40, 42), предназначенные для второй пластины (28), при этом упомянутая рама содержит средства удержания (34) одной кромки первой пластины (26) на первом выступе (32), предварительно напряженные упругим образом, причем предусмотрена деталь (38) разведения на определенное расстояние, жестко связанная с упомянутой первой пластиной (26) и расположенная между двумя пластинами (26, 28) в непосредственной близости от кромки, противоположной кромке, которая удерживается упруго и обеспечивает удержание двух пластин (26, 28) на соответствующих выступах (30, 40).
6. Предохранительная дверь (12) по п.2, отличающаяся тем, что внутренняя конструкция (16) двери содержит две боковые вертикальные стойки (20), а также, по меньшей мере, одну промежуточную вертикальную стойку (21), расположенную между двумя этими боковыми вертикальными стойками (20), причем каждый соединительный элемент (50), связывающий панели (18) с внутренней конструкцией (16) двери, соединяет соответствующую панель (18) с промежуточной вертикальной стойкой (21) этой внутренней конструкции.
7. Предохранительная дверь (12) по п.6, отличающаяся тем, что вертикальные стойки (20, 21) связаны между собой при помощи коробов кручения (22).
8. Предохранительная дверь (12) по п.6 или 7, отличающаяся тем, что средства удержания (34) каждой панели, которые обеспечивают возможность освобождения данной панели (18), расположены на уровне промежуточной вертикальной стойки (21).
9. Предохранительная дверь (12) по п.1, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, шесть панелей (18) и предпочтительно восемь панелей (18), расположенных в две колонки по четыре панели в каждой из этих колонок.
10. Предохранительная дверь (12) по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя конструкция (16) изготовлена из легкого металлического сплава, а панели (18) изготовлены из композитного материала и содержат сердцевину сотовой конструкции.
11. Предохранительная дверь (12), предназначенная для использования на воздушном судне, отличающаяся тем, что она содержит:
внутреннюю конструкцию (16), в которой реализованы, по меньшей мере, два отсека,
панель (18), связанную с каждым из упомянутых отсеков, причем каждая такая панель (18) имеет возможность переходить из положения ее размещения внутри соответствующего отсека в положение ее полного выхода из этого отсека,
средства удержания (34) каждой панели в ее положении размещения внутри соответствующего отсека, причем эти средства позволяют, в том случае, когда нагрузка предварительно заданной величины, ориентированная предварительно определенном направлении, воздействует на эту панель (18), обеспечить освобождение панели (18) в направлении ее положения выхода из ее отсека;
причем каждая панель (18) содержит две пластины (26, 28), причем каждая пластина соответствует одной из сторон этой двери;
причем упомянутая панель установлена в раму, содержащую опорные выступы (30, 32), предназначенные для первой пластины (26), и опорные выступы (40, 42), предназначенные для второй пластины (28), при этом упомянутая рама содержит средства удержания (34) одной кромки первой пластины (26) на первом выступе (32), предварительно напряженные упругим образом.
12. Предохранительная дверь (12) по п.11, отличающаяся тем, что каждая панель (18) связана с внутренней конструкцией (16) двери при помощи соединительного элемента (50).
13. Предохранительная дверь (12) по п.11, отличающаяся тем, что каждая из двух противоположных кромок каждой панели опирается на выступ (30, 32), причем одна из кромок панели удерживается на соответствующем выступе (32) при помощи упруго предварительно напряженных средств удержания (34) с возможностью освобождения соответствующей панели (18) в случае воздействия на нее заданного усилия.
14. Предохранительная дверь (12) по п.11, отличающаяся тем, что каждая панель (18) содержит две пластины (26, 28), причем каждая пластина соответствует одной из сторон этой двери.
15. Предохранительная дверь (12) по п.11, отличающаяся тем, что предусмотрена деталь (38) разведения на определенное расстояние, жестко связанная с упомянутой первой пластиной (26) и расположенная между двумя пластинами (26, 28) в непосредственной близости от кромки, противоположной кромке, которая упруго удерживается и обеспечивает удержание двух пластин (26, 28) на соответствующих выступах (30, 40).
16. Предохранительная дверь (12) по п.12, отличающаяся тем, что внутренняя конструкция (16) двери содержит две боковые вертикальные стойки (20), а также, по меньшей мере, одну промежуточную вертикальную стойку (21), расположенную между двумя этими боковыми вертикальными стойками (20), причем каждый соединительный элемент (50), связывающий панели (18) с внутренней конструкцией (16) двери, соединяет соответствующую панель (18) с промежуточной вертикальной стойкой (21) этой внутренней конструкции.
17. Предохранительная дверь (12) по п.16, отличающаяся тем, что вертикальные стойки (20, 21) связаны между собой при помощи коробов кручения (22).
18. Предохранительная дверь (12) по п.16 или 17, отличающаяся тем, что средства удержания (34) каждой панели, которые обеспечивают возможность освобождения данной панели (18), расположены на уровне промежуточной вертикальной стойки (21).
19. Предохранительная дверь (12) по п.11, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, шесть панелей (18) и предпочтительно восемь панелей (18), расположенных в две колонки по четыре панели в каждой из этих колонок.
20. Предохранительная дверь (12) по п.11, отличающаяся тем, что внутренняя конструкция (16) изготовлена из легкого металлического сплава, а панели (18) изготовлены из композитного материала и содержат сердцевину сотовой конструкции.
21. Воздушное судно, отличающееся тем, что имеет в своем составе по меньшей мере одну предохранительную дверь (12), выполненную в соответствии с одним из пп.1-20.
