Модуль для воздушного судна и способ его формирования
Изобретение относится к области авиастроения, в частности к модулю для воздушного судна и способу его формирования. Модуль содержит рамный компонент (2) и функциональный элемент (4). Боковой участок предназначен для крепления функционального элемента (4) и имеет конфигурацию, соответствующую конфигурации фюзеляжа (6) или элемента (5) пола воздушного судна. При этом рамный компонент выполнен таким образом, что охватывает центр тяжести функционального элемента и приспособлен для крепления к элементу (5) пола воздушного судна в первом местоположении (7) и для крепления к элементу крепления к конструкции фюзеляжа (6) воздушного судна во втором местоположении (7′). Функциональный элемент (4) может представлять собой элементы (14) сиденья, магазины (11) хранения вещей, информационные табло, кухни, туалеты, пассажирские сервисные блоки, лампы, воздушные кондиционеры, громкоговорители, телевизоры, компьютеры и кислородные маски. Также на воздушном судне может использоваться система из множества модулей, выполненных с возможностью перемещения с использованием электрического привода. Способ формирования модуля включает в себя следующие операции: установка функционального элемента (4) на рамном компоненте (2), крепление рамного компонента (2) к элементу (5) пола воздушного судна в первом местоположении (7) в плоскости пола и крепление рамного компонента (2) к конструкции фюзеляжа (6) воздушного судна во втором местоположении (7′). Технический результат заключается в увеличении надежности крепления элементов салона воздушного судна. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 29 ил.
Область применения изобретения.
Настоящее изобретение имеет отношение к модулю для воздушного судна и к его использованию в летательном аппарате и к летательному аппарату.
Предпосылки к созданию изобретения.
Салоны современных пассажирских самолетов выполнены так, чтобы можно было размесить пассажиров и их багаж за счет использования различных особых и существенно независимых компонентов. Более конкретно, оборудование пассажирского салона содержит кресла, например, имеющие места хранения под ними, спасательные жилеты, информационные табло, пакеты с печатными изданиями, плюс расположенные над креслами магазины (полки) для хранения, имеющие блоки обслуживания пассажира, например, лампы для чтения, выходы воздуха, информационные символы, громкоговорители и кислородные маски.
Эти изделия в основном состоят из различных деталей и установлены на воздушном судне в заданных местах с заданным пространственным расположением. Крепление кресел на воздушном судне типично осуществляют при помощи силового набора пола салона с ограниченной возможностью изменения расположения кресел. Расположенные над креслами магазины хранения установлены в фиксированных местах и служат для размещения компонентов ПСБ (пассажирского сервисного блока). Компоновка салона специфического заказчика ограничена определенной конфигурацией и требует существенных усилий от фирмы-изготовителя воздушного судна для изменения оборудования и существенных усилий от заказчика для адаптации к эксплуатации.
Более того, в настоящее время пассажиры берут на борт воздушного судна свои личные вещи, которые необходимо поместить в магазины хранения. Имеющееся пространство для хранения может быть использовано совместно всеми пассажирами. Такая ситуация связана с использованием классического типа полок для хранения багажа (личных вещей), которые ориентированы продольно вдоль салона, например в продольном направлении по оси х фюзеляжа. Отверстия (входы) магазинов хранения типично находятся над проходом, перпендикулярно к продольному направлению фюзеляжа, так что пассажиры мешают друг другу при размещении и выемке багажа, что приводит к увеличению межполетного времени. Кроме того, доступ к личным вещам неудобен во время полета.
Ранее уже были предложены различные конфигурации кресел и магазинов хранения вещей пассажиров, а также другие частные решения, чтобы улучшить использование имеющегося пространства в салоне воздушного судна.
Например, в патенте DE 4301681 С1 описан пассажирский сервисный блок (ПСБ) в виде сателлита, который может быть сдвинут в продольном направлении без прерывания любой из его функций, причем все функции ПСБ определяются самим ПСБ. В патенте ФРГ DE 19502658 С1 описаны главным образом такие же принципы функционирования сателлитов, однако ПСБ установлен на гибком рычаге, что позволяет блоку ПСБ открывать доступ в отверстие поворотного магазина. В патенте DE 19533981 С1 описано устройство с функциями ПСБ, расположенное рядом с индивидуальным креслом пассажира, которое позволяет открывать частный зонтик (ширму), когда кресло наклоняют. Использование функции ПСБ позволяет производить изменения схемы расположения. В патенте DE 19534025 описано устройство с функциями ПСБ, расположенное рядом с креслом пассажира, которое выполнено в виде колонны. Эта колонна может быть частью поперечной конструкции кресла или может быть выполнена в виде отдельных плоских поперечных элементов на полу, перед креслом или позади него, и сопровождает ряд кресел без функционального разрыва, когда его перемещают для изменения схемы расположения.
Сущность изобретения.
Задачей настоящего изобретения является создание стабильного размещения для функциональных элементов воздушного судна.
В соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается модуль для воздушного судна, причем указанное воздушное судно имеет конструкцию фюзеляжа и элемент пола. Элемент пола образует (определяет) пол. Модуль содержит рамный компонент, причем указанный рамный компонент приспособлен для установки функционального элемента. Кроме того, рамный компонент приспособлен для крепления к элементу пола воздушного судна в первом местоположении в плоскости пола и, кроме того, рамный компонент приспособлен для крепления к конструкции фюзеляжа воздушного судна во втором местоположении. Таким образом, второе местоположение не находится в плоскости пола.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается система, содержащая модули для воздушного судна. Система содержит множество модулей, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, и блок управления. Множество модулей выполнены с возможностью перемещения с использованием электрического привода, причем блок управления выполнен с возможностью управления множеством модулей так, что каждый из множества модулей может быть перемещен вдоль фюзеляжа.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ, при помощи которого функциональный элемент может быть установлен на рамном компоненте. Рамный компонент прикреплен к элементу пола воздушного судна в первом местоположении в плоскости пола и, кроме того, рамный компонент прикреплен к конструкции фюзеляжа воздушного судна во втором местоположении. Таким образом, элемент пола определяет (образует) плоскость пола, причем второе местоположение не находится в плоскости пола.
В дальнейшем изложении выражение "функциональный элемент" следует понимать как относящееся, например, ко всем элементам оборудования в салоне воздушного судна, которые находятся в окружении пассажира, таким как кресла, магазины хранения, информационные табло, кухни, туалеты, подвижные разделители классов обслуживания, блоки ПСБ, элементы освещения, элементы кондиционирования воздуха, громкоговорители, телевизоры, компьютеры и кислородные маски и т.п.
Выражение “конструкция фюзеляжа” следует понимать как относящееся, например, к оболочке фюзеляжа, к каркасу воздушного судна, к стрингерам воздушного судна или к деталям конструкции салона. Выражение “элемент пола” следует понимать как относящееся, например, к различным уровням пола внутри воздушного судна.
Настоящее изобретение позволяет обеспечивать более высокую стабильность (прочность) соединения функциональных элементов. Для соответствия требованиям действующих правил техники безопасности для функциональных элементов, необходимо проектировать соединения функциональных элементов так, чтобы функциональные элементы могли выдерживать нагрузки 16 g в любом направлении. Если использовать обычные способы соединения, то потребуется приложить значительные усилия разработчиков для соответствия этим требованиям. В результате получают системы соединения, которые представляют собой тяжелые конструкции с большими размерами. Настоящее изобретение позволяет создать более легкие конструкции. За счет соединения функциональных элементов не только в плоскости пола, но также и в другой плоскости, например, за счет крепления к конструкции фюзеляжа, могут быть снижены силы, воздействующие на функциональные элементы, по той причине, например, что нагрузки, возникающие за счет момента ускорения, могут быть сведены к минимуму.
В соответствии с другим примерным вариантом изобретения рамный компонент окружает (охватывает) функциональный элемент. Рамный компонент соединен с функциональным элементом по меньшей мере в двух точках соединения, причем эти точки соединения не расположены в одной и той же плоскости. При этом рамный компонент окружает центр тяжести функционального элемента, так что может быть обеспечено оптимальное распределение нагрузки от сил ускорения и снижение или исключение изгибающих моментов. Таким образом, рамный компонент обеспечивает большую прочность (стабильность). Если линия соединения между двумя точками соединения рамного компонента с функциональным элементом проходит через центр тяжести функционального элемента, то может быть обеспечено оптимальное распределение нагрузки функционального элемента.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения рамный компонент выполнен с возможностью скользящего крепления к элементу пола воздушного судна и к конструкции фюзеляжа, так что рамный компонент может быть перемещен из первого положения в воздушном судне за счет скольжения во второе положение в воздушном судне. Второе положение может находиться на определенном расстоянии в продольном направлении воздушного судна от первого положения.
За счет использования этого примерного варианта может быть создана очень гибкая компоновка салона. На самолетах многие функциональные элементы, такие как кислородные маски, кресла или кондиционеры часто крепят к элементам пола или к конструкции фюзеляжа. При изменении конфигурации кресел приходится также изменять расположение функциональных элементов в зоне над креслами в соответствии с новыми положениями кресел. Обычно на самолетах функциональные элементы в зоне над креслами прикреплены к силовому набору пола, так что очень сложно изменить их положение. В соответствии с настоящим изобретением функциональный элемент прикреплен при помощи элемента крепления к перемещаемому рамному компоненту. Этот рамный компонент может быть закреплен на первичной конструкции воздушного судна или на вторичной конструкции, такой как конструктивные детали салона и пола, таким образом, что в случае изменения компоновки салона или положения всех функциональных элементов, например положения кресла, добавочный функциональный элемент, например магазин хранения, будет переставлен автоматически за счет изменения положения рамного компонента. Таким образом, новая компоновка салона может быть получена очень быстро. Настоящее изобретение позволяет быстро адаптировать вместимость салонов, например, бизнес класса или экономического класса, к количеству проданных билетов каждого класса. Так как изменение положения каждого модуля можно произвести очень быстро, вместимости салонов бизнес класса или экономического класса можно изменять за счет увеличения или уменьшения расстояния между модулями соответствующих кресел. За счет этого могут быть обеспечены очень короткое межполетное время и оптимизированное использование его.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения элемент пола воздушного судна и конструкция фюзеляжа содержат направляющий элемент. Направляющий элемент приспособлен для установки рамного компонента с возможностью скольжения таким образом, что рамный компонент может быть перемещен вдоль направляющего элемента. Использование направляющего элемента позволяет создать эффективную конструкцию, позволяющую легко перемещать модуль вдоль направляющего элемента. В зависимости от сил, воздействующих на модуль, множество направляющих могут быть предусмотрены во множестве точек соединения вокруг рамного компонента, чтобы усилить крепление модуля. В случае изменения конфигурации салона модуль легко может быть перемещен с возможностью скольжения, за счет чего сокращается время изменения конфигурации.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения модуль дополнительно содержит демпферный элемент. Демпферный элемент закреплен между модулем и по меньшей мере только конструкцией фюзеляжа или только элементом пола. Демпферный элемент позволяет снижать, например, силы ускорения, которые воздействуют на модуль, например, в случае аварийного торможения. Таким образом, максимальные нагрузки могут быть снижены за счет демпферного элемента, так что силы за счет соответствующих нагрузок ускорения/торможения в точках соединения между модулем и фюзеляжем или полом могут быть снижены до минимума. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, демпферный элемент расположен в направляющем элементе или в рамном компоненте.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения модуль дополнительно содержит элемент согласования, причем указанный элемент согласования расположен между модулем и по меньшей мере только конструкцией фюзеляжа или только элементом пола. За счет этого относительное движение между конструкцией фюзеляжа или элементами пола и модулем может быть компенсировано. Во время полета фюзеляж деформируется, например, за счет воздействия полетных нагрузок, так что точки соединения могут быть выполнены гибкими за счет использования элемента согласования. Элементом согласования может быть, например, гибкий рычаг или телескопические половины рамного компонента.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения функциональный элемент выполнен с возможностью перемещения относительно рамного компонента. За счет этого каждое положение функционального элемента может быть выбрано индивидуально вдоль рамного компонента. Например, за счет использования элемента сиденья в качестве первого функционального элемента, высота или продольное положение кресла могут быть изменены индивидуально. Например, за счет использования магазина хранения в качестве функционального элемента, высоту магазина хранения можно выбирать индивидуально, так чтобы люди небольшого роста имели более легкий доступ в магазин хранения. Это может быть осуществлено при помощи конструктивных элементов, например, за счет эксцентрикового крепления элемента крепления на рамном компоненте. Могут быть использованы и другие конструкции, например конструкции с направляющими или с защелкиванием. При этом существенно возрастает комфорт каждого пассажира, так как он может регулировать свою личную среду окружения.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения рамный компонент содержит множество рамных элементов, при этом рамные элементы установлены с возможностью отсоединения. За счет использования множества рамных элементов для создания рамного компонента размеры рамных элементов могут быть выбраны индивидуально. Во время установки модулей, намного проще ввести отдельные рамные элементы в воздушное судно, чем весь рамный компонент целиком. За счет этого существенно упрощается сборка и установка рамного компонента, содержащего функциональные элементы.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения рамные элементы могут быть соединены с возможностью регулировки. За счет этого уже установленный рамный компонент, содержащий множество рамных элементов, легко может быть отрегулирован, без необходимости разборки рамы. Следует иметь в виду, что при изменении положения модуля вдоль продольного направления фюзеляжа воздушного судна иногда в переднем и/или в заднем конце диаметр будет меньше, чем в центральной секции. Поэтому размер каркаса модуля необходимо регулировать в случае скольжения модулей вдоль фюзеляжа. За счет использования этого примерного варианта настоящего изобретения регулировка размера модуля и, соответственно, рамного компонента может быть осуществлена очень просто и очень легко.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения множество рамных элементов выполнены телескопическими, чтобы можно было гибко изменять размеры рамного компонента. В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения рамные элементы могут быть выполнены складными.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения каждый рамный элемент из множества рамных элементов имеет свою форму, отличающуюся от формы других рамных элементов. При этом могут быть получены множество различных конфигураций рамных компонентов, за счет чего может быть произведена очень гибкая установка модуля в фюзеляже воздушного судна.
Предпочтительными конфигурациями рамных элементов или рамного компонента являются замкнутые охватывающие конфигурации, такие как окружности, прямоугольники или другие замкнутые конфигурации, однако могут быть использованы и открытые конфигурации рамных элементов, например, С-образные, G-образные, I-образные, L-образные, А-образные, Н-образные или Т-образные и т.п.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения модуль выполнен с возможностью соединения с первичной конструкцией воздушного судна таким образом, что модуль поглощает нагрузки от первичной конструкции воздушного судна. Термином “первичная конструкция воздушного судна” названы все детали фюзеляжа, которые поддерживают конструкцию фюзеляжа, такие как траверсы и стрингеры. С их помощью в соответствии с настоящим изобретением могут быть объединены функции первичной конструкции фюзеляжа и рамного компонента. За счет соединения модуля с первичной конструкцией воздушного судна так, чтобы нести нагрузку, модуль в соответствии с этим вариантом настоящего изобретения позволяет усилить первичную конструкцию воздушного судна. Таким образом, большинство траверс или стрингеров могут быть объединены с модулем в соответствии с настоящим изобретением или выполнены в виде единого целого с ним, за счет чего могут быть снижены полный вес конструкции и ее стоимость.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения рамный компонент имеет такую конфигурацию, которая соответствует конфигурации по меньшей мере фюзеляжа или элемента пола. За счет этого рамный компонент может быть установлен с экономией пространства в фюзеляже воздушного судна, при этом никакие беспокоящие (мешающие) элементы, такие как опоры каркаса, не будут заметны пассажирам.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения функциональный элемент установлен модульно на рамном компоненте. Поэтому функциональный элемент может быть заменен индивидуально. Например, за счет использования элемента сиденья в качестве первого функционального элемента легко произвести замену кресел бизнес класса на кресла экономического класса. Кроме того, за счет использования туалета в качестве первого функционального элемента можно легко и быстро ввести в воздушное судно туалет вместо одного из рядов кресел. За счет этого можно повысить эффективность использования воздушного судна, так как каждая авиакомпания может легко приспособить компоновку салона к своим собственным потребностям.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, функциональный элемент представляет собой поперечный магазин хранения.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, поперечный магазин хранения содержит отверстие (вход) для укладки вещей в поперечный магазин хранения, причем воздушное судно имеет продольное направление в направлении полета или в противоположном направлении, при этом указанное отверстие также имеет доступ в направлении полета или в противоположном направлении. Известно, что в обычных пассажирских воздушных судах загрузка/выгрузка магазинов хранения (багажных полок) требует много времени, так как доступ в отверстия магазинов хранения находится со стороны прохода салона, то есть перпендикулярно к продольному направлению фюзеляжа. В этом случае, когда один пассажир пытается положить свои вещи в магазин хранения, другие пассажиры не могут его обойти в проходе. За счет использования модуля в соответствии с примерным вариантом каждый пассажир может иметь свой индивидуальный поперечный магазин хранения, который можно открыть из поперечного прохода между двумя соседними рядами кресел. В дополнение к использованию этого заявленного поперечного магазина хранения можно создать большее пространство между рядами кресел, так как не требуется устанавливать дополнительные элементы над поперечным проходом между двумя соседними рядами кресел. В результате увеличивается имеющееся пространство для каждого пассажира. Более того, за счет установки перегородок в поперечном магазине хранения может быть создан индивидуальный магазин хранения для каждого пассажира.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения магазин хранения содержит по меньшей мере одно функциональное приспособление, причем по меньшей мере одно функциональное приспособление выбрано из группы, в которую входят лампа освещения, воздушный кондиционер, громкоговорители, телевизоры, компьютеры и кислородные маски. Эти функциональные приспособления могут быть закреплены на функциональных элементах, таких как магазин хранения. Таким образом, за счет перемещения модуля, который содержит магазины хранения, можно также перемещать все функциональные приспособления. Функциональные приспособления также могут быть выполнены в виде единого целого с магазином хранения или с возможностью отсоединения от него.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения функциональный элемент представляет собой элемент сиденья (кресло).
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения элемент сиденья выполнен складным, так что модули, которые не используют, могут быть сложены и для экономии места помещены в один конец салона. Например, в случае салона первого класса или салона бизнес класса, требуется большее пространство между модулями соответствующих рядов кресел, при этом избыточные модули кресел помещают в конце салона. За счет использования складных кресел или также складных магазинов хранения упрощается хранение избыточных модулей.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один первый функциональный элемент или второй функциональный элемент выбраны из группы, в которую входят информационные табло, кухни, туалеты, блоки ПСБ, лампы, воздушный кондиционер, громкоговорители, телевизоры, компьютеры и кислородные маски.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения модуль дополнительно содержит питающее соединение для снабжения (питания) по меньшей мере одного первого функционального элемента или второго функционального элемента, причем питающее соединение выполнено с возможностью входа в зацепление с питающими элементами фюзеляжа. Например, на боковой поверхности фюзеляжа может быть предусмотрена направляющая, позволяющая сохранять контакт скольжения при изменении положения модуля. За счет использования гибкого соединения между функциональными элементами и питающими элементами по меньшей мере только фюзеляжа или только элемента пола при изменении положения модуля будет обеспечена возможность подключения каждого из функциональных элементов к требуемому источнику, например к электрической сети, к источнику охлаждающего воздуха или к источнику кислорода. Или же все функции питания, то есть функции получения электрической энергии, охлаждающего воздуха или кислорода, могут быть обеспечены за счет использования питающих (фидерных) направляющих, так что модули могут быть перемещены без какого-либо нарушения функции питания.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, рамный компонент содержит множество функциональных элементов, например, за счет использования кресел в качестве первого функционального элемента и магазинов хранения в качестве второго функционального элемента, причем рамный компонент в соответствии с этим примерным вариантом может иметь, например, ряд из случайного числа кресел и случайное число магазинов хранения. При перемещении модуля одновременно происходит перемещение всех кресел и магазинов хранения. Кроме того, желательное количество функциональных элементов другого вида могут быть закреплены на одном рамном компоненте.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения модуль содержит множество рамных компонентов. При этом можно, например, создать модуль, имеющий верхний рамный компонент, содержащий функциональный элемент, например, магазин хранения и лампы, и имеющий второй рамный компонент, содержащий кресла. Таким образом, можно заменять каждый рамный компонент индивидуально, без соединения между первым рамным компонентом и вторым рамным компонентом. За счет этого может быть повышена гибкость.
В качестве подходящих материалов для изготовления рамных компонентов могут быть использованы углеродное волокно, алюминий или различные композитные волокна, глар и т.п.
В соответствии с дополнительным примерным вариантом способа элемент согласования служит для изменения относительного расстояния между модулем и фюзеляжем.
В соответствии с дополнительным примерным вариантом способа множество рамных элементов рамного компонента соединены с возможностью регулировки, чтобы гибко изменять размеры рамного компонента.
В соответствии с дополнительным примерным вариантом способа множество рамных элементов имеют модульное соединение, причем каждый рамный элемент из множества рамных элементов имеет конфигурацию, отличающуюся от конфигурации других рамных элементов.
В соответствии с дополнительным примерным вариантом способа модуль соединен с первичной конструкцией воздушного судна для поглощения нагрузок таким образом, что модуль является частью первичной конструкции воздушного судна.
В соответствии с дополнительным примерным вариантом способа функциональный элемент установлен модульно, с возможностью замены.
В соответствии с дополнительным примерным вариантом способа функциональный элемент получает питание так, что питающее соединение модуля соединено с питающими элементами по меньшей мере только конструкции фюзеляжа или только элемента пола. За счет использования фидерной направляющей, может быть обеспечен контакт скольжения между модулем и фюзеляжем.
В соответствии с дополнительным примерным вариантом способа рамный компонент может иметь электрический привод для перемещения модуля вдоль по меньшей мере только конструкции фюзеляжа или только элементов пола, при помощи блока управления.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения модуль, имеющий указанные здесь выше характеристики, используют в воздушном судне.
В соответствии с другим примерным вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается воздушное судно, содержащее модуль, имеющий указанные здесь выше характеристики.
Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых аналогичные детали имеют одинаковые позиционные обозначения. Следует иметь в виду, что чертежи являются схематичными и даны не в реальном масштабе.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 схематично показан примерный вариант модуля с открытой рамной конфигурацией в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.2 схематично показан примерный вариант модуля с закрытой рамной конфигурацией в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.3 схематично показан примерный вариант модуля с закрытой рамной конфигурацией, имеющий места для стоящих пассажиров.
На фиг.4 схематично показан демпфер, встроенный в направляющую, чтобы поглощать нагрузки 16 g.
На фиг.5 схематично показан демпфер, встроенный в рамный компонент, чтобы поглощать нагрузки 16 g.
На фиг.6 схематично показана открытая рама U-образной конфигурации.
На фиг.7 схематично показаны направляющие, окружающие центр тяжести модуля.
На фиг.8 схематично показана примерная система адаптации модуля к относительному движению фюзеляжа при помощи рычага.
На фиг.9 схематично показана примерная система адаптации модуля к относительному движению фюзеляжа при помощи телескопического элемента внутри рамного компонента.
На фиг.10 и 11 схематично показан примерный вариант регулировки функциональных элементов.
На фиг.12 и 12′ показано примерное расположение кресел при двух различных шагах (расстояниях) между креслами (шагах кресел) и при двух различных высотах кресел.
На фиг.13 и 15 показаны примерные варианты различных рамных конфигураций.
На фиг.14 и 14′ показан открытый рамный компонент.
На фиг.16 и 17 показан примерный вид спереди в разрезе, где можно видеть примерные варианты различных рамных конфигураций.
На фиг.18 и 19 схематично показана компоновка салона в соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения.
На фиг.20 схематично показан вид спереди компоновки салона в соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения.
На фиг.21 показан примерный вид системы питания в соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения.
На фиг.22 схематично показан фюзеляж воздушного судна, в котором модули использованы как часть первичной конструкции воздушного судна в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения.
На фиг.23 и 24 показан примерный вариант модуля, содержащего два независимых рамных компонента.
Подробное описание изобретения.
На фиг.1-3 схематично показаны примерные варианты настоящего изобретения. Показан модуль для воздушного судна, причем воздушное судно имеет конструкцию фюзеляжа 6 и элемент 5 пола. Элемент 5 пола определяет (образует) плоскость пола. Модуль содержит рамный компонент 2, причем рамный компонент 2 приспособлен для установки функционального элемента 4. Рамный компонент 2 приспособлен для крепления к элементу 5 пола воздушного судна в первом местоположении 7 в плоскости пола, причем рамный компонент 2 приспособлен также для крепления к конструкции фюзеляжа 6 воздушного судна во втором местоположении 7′, причем второе местоположение 7′ не находится в плоскости пола.
Показан также направляющий элемент 8, причем рамный компонент 2 может быть закреплен с возможностью перемещения относительно направляющего элемента 8. За счет использования показанных кресла 14 воздушного судна или верхнего магазина 11 хранения в качестве функционального элемента 4 может быть обеспечено легкое перемещение всего модуля 1. Следует иметь в виду, что в обычном (известном) салоне воздушного судна изменение компоновки кресел является очень сложным и требует много времени. При изменении положений всего одного кресла в обычном салоне необходимо изолированно переместить в соответствии с новым положением кресла все необходимые верхние функциональные элементы, такие как кислородные маски, лампы или воздушный кондиционер. Как это показано на фиг.1, за счет замены элементов 14 сиденья описанного модуля верхние функциональные элементы 4; 11 будут перемещены автоматически.
На фиг.1 показана открытая рамная конфигурация 2, в то время как на фиг.2 и 3 показана закрытая рамная конфигурация 2. За счет использования закрытой рамной конфигурации может быть повышена устойчивость (стабильность, прочность).
На фиг.3 показан примерный вариант модуля, имеющий места для стоящих пассажиров. Центр тяжести тел пассажиров находится высоко над полом 5, поэтому если закрепить опору 14 только на секции 3 пола, то возникнут высокие изгибающие моменты. За счет рамного компонента 2 рама окружает центр тяжести, так что высокие изгибающие моменты будут исключены.
На фиг.4 показан демпферный элемент 3, встроенный в направляющую, чтобы поглощать нагрузки 16 g.
На фиг.5 схематично показан демпфер, встроенный в рамный компонент, чтобы поглощать нагрузки 16 g.
На фиг.6 схематично показан общий вид рамного компонента 2 модуля 1, который соединен, с возможностью перемещения, с направляющим элементом 8. Могут быть предусмотрены множество соединительных элементов 3, которые соединены с направляющим элементом 8 для того, чтобы усилить соединение между модулем 1 и фюзеляжем 6. На фиг.6 показан открытый рамный компонент 2 с открытым участком на верхнем конце охватываемой области, который поэтому имеет U-образную конфигурацию, что позволяет использовать модуль 1 в сочетании с обычным продольным магазином 11. Гибкость типовой компоновки модуля обеспечена при помощи всех функциональных элементов блока ПСБ, которые имеются в горизонтальной балке, соединенной с U-образным рамным компонентом 2.
На фиг.7 показана примерная конструкция для крепления модуля 1 с возможностью перемещения относительно конструкции фюзеляжа 6 и элемента 5 пола. За счет использования направляющих можно создать легкий конструктивный способ перемещения рамного компонента 2 относительно модуля 1. Соединительные элементы 3 могут быть закреплены на рамном компоненте и могут быть введены в зацепление с направляющей 8 с возможностью перемещения. В результате рамный компонент 2 получает замкнутую, охватывающую конфигурацию.
На фиг.8 и 9 показан рамный компонент 2, который соединен с фюзеляжем 6 и содержит дополнительный элемент 9 согласования. В соответствии с этим примерным вариантом элемент 9 согласования соединен с рамным компонентом для согласования относительных перемещений между фюзеляжем 6 и рамным компонентом 2.
На фиг.8 рамный компонент 2 адаптирован к относительному движению конструкции фюзеляжа 2 при помощи рычага 9 согласования.
На фиг.9 схематично показана примерная система адаптации модуля к относительному движению фюзеляжа при помощи телескопического элемента внутри рамного компонента.
На фиг.10 и 11 показан еще один примерный вариант настоящего изобретения, в котором функциональные элементы 4, 5 могут быть закреплены на рамном компоненте 2 с возможностью перемещения. Таким образом, функциональный элемент 4 закреплен на рамном компоненте 2 с возможностью регулировки. Для регулировки функциональных элементов 4 могут быть использованы простые конструкции, например, с использованием эксцентрикового соединения элементов крепления или функциональных элементов с рамным компонентом 2. Как это показано стрелками на фиг.10 и 11, функциональные элементы, а в этом случае, например, кресла или магазины хранения, имеют возможность регулировки по высоте.
На фиг.11 показано более детально регулируемое кресло 14, которое установлено на рамном компоненте 2 с возможностью регулировки.
На фиг.12 показано примерное расположение кресел с уменьшенным шагом кресел, который стал возможным за счет увеличенной высоты кресел. Увеличенная высота кресел позволяет увеличить объем для хранения багажа под креслами.
На фиг.12′ показано примерное расположение кресел с уменьшенным шагом кресел, но при уменьшенной высоте кресел для повышения комфорта. Модули, которые не используют, укладывают в одном конце салона.
На фиг.13-15 показаны некоторые примерные варианты различных рамных конфигураций. На фиг.13 показан закрытый, охватывающий (окружающий) рамный компонент 2, который содержит несколько рамных элементов 10. Рамные элементы 10 образуют две закрытые рамы, причем в верхней прямоугольной раме может быть размещен магазин 11 хранения, а в нижней прямоугольной раме может быть установлен ряд кресел 14, как это показано на фиг.13′.
На фиг.14 и 14′ показан открытый рамный компонент, который содержит рамные элементы 10 с открытой конфигурацией, а в данном случае с С-образной конфигурацией. На нижних элементах 10 предусмотрена ступенька, причем на более низком уровне предусмотрен функциональный элемент 4, например элемент 14 сиденья, а на более высоком уровне предусмотрен магазин 11 хранения.
На фиг.15 и 15′ показана еще одна конфигурация рамного компонента 2, который содержит несколько рамных элементов 10, причем имеются как нижняя секция С-образной конфигурации, так и верхняя секция. В нижней секции может быть размещен функциональный элемент 4, например элемент 14 сиденья, в то время как в верхней секции может быть размещен другой функциональный элемент 4, например магазин 11 хранения.
На фиг.16 и показан вид спереди в разрезе фюзеляжа, причем на фиг.16 показаны три уровня компоновки фюзеляжа. На втором и третьем уровнях установлены имеющие различные конфигурации рамные компоненты 2, имеющие различное предназначение. На правой и левой сторонах второго и третьего уровней установлены показанные на фиг.10 рамные компоненты, использованные для обеспечения оптимальной компоновки салона с оптимизированным оборудованием, позволяющим экономить пространство. В средней части второго и третьего уровней установлены рамные компоненты, показанные на фиг.8, 8′, которые позволяют получить компоновку салона с экономией пространства.
На фиг.17 показано поперечное сечение фюзеляжа с одной палубой, имеющей два прохода, оборудованные открытыми рамными модулями 1. Открытый участок соответствующего рамного компонента является смежным с соответствующим проходом.
На фиг.18 и 19 показаны трехмерные изображения компоновки салона в соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения. Можно видеть, что рамные компоненты 2 изогнуты в продольном направлении фюзеляжа 6 или изогнуты так, чтобы соответствовать форме боковых стенок фюзеляжа 6. За счет изгиба рамных компонентов 2 в продольном направлении фюзеляжа 6 может быть оптимизировано поле зрения пассажиров. За счет согласования конфигурации рамного компонента 2 с конструкцией фюзеляжа 6 может быть оптимизировано имеющееся пространство в салоне, при этом мешающие (беспокоящие) детали рамы могут идти по контуру боковых панелей конструкции воздушного судна. Можно видеть, что конфигурация рамы может быть открытой как к стороне прохода, так и к стороне окна.
Дополнительно, как это показано на фиг.18 и 19, проход между рядами кресел может не иметь никаких верхних элементов, таких как магазины хранения или кислородные маски, так что имеющаяся высота повышает уровень комфорта пассажиров.
На фиг.20 и 20′ показан примерный вариант настоящего изобретения, в котором магазины 11 хранения доступны в продольном направлении фюзеляжа. Как это показано на фиг.20′, за счет доступа в магазин хранения 11 в продольном направлении проход между креслами 14 в продольном направлении может оставаться свободным. В результате межполетное время может быть сокращено. За счет установки перегородки также могут быть созданы индивидуальные магазины хранения 11 для каждого пассажира. Верхние отсеки 11 для хранения могут быть выполнены как фиксированные отсеки с дном и с верхней навесной крышкой, открываемой для размещения багажа, или как подвижные отсеки, которые можно спустить вниз вокруг оси поворота или с использованием различной кинематики, такой как параллелограммы и т.п. Багаж также может храниться под креслами пассажиров.
На фиг.21 показан примерный вариант системы питания для функциональных элементов 4 или функциональных приспособлений 13. Как это показано на фиг.21, питающее соединение 15 закреплено на рамном компоненте 2 и может входить в зацепление с питающим элементом 16 конструкции фюзеляжа 6. При перемещении рамного компонента 2, питающее соединение 15 будет оставаться соединенным с питающим элементом 16 фюзеляжа. Таким образом, подача питания не прерывается при любом положении модуля 1 вдоль фюзеляжа 6. За счет использования принципа фидерной (питающей) направляющей питающее соединение 16 также может быть выполнено в виде направляющей, которая содержит, например, линии подвода воздуха или электрические провода. Питающее соединение 15 модуля может иметь контакт скольжения с фидерной направляющей 16 и, соответственно, может иметь контакт скольжения с источниками питания.
На фиг.22 показан фюзеляж 6′, в котором жестко установлены рамные компоненты 2 модулей 1′ на первичной конструкции 6′ фюзеляжа. За счет жесткого соединения модулей 1′ с первичной конструкцией 6′ воздушного судна модули могут поглощать нагрузки. При этом рамные элементы фюзеляжа могут быть встроены в рамный компонент 2′, за счет чего могут быть снижены вес и сложность конструкции фюзеляжа.
На фиг.23 и 24 показан еще один примерный вариант модуля 1, который содержит множество рамных компонентов 2. На фиг.23 показан верхний рамный компонент 2, в котором установлен функциональный элемент 4; 11. Независимый второй рамный компонент 2′ установлен на нижней стороне модуля 1 и в нем установлен второй функциональный элемент 4; 14. Таким образом, при изменении положения модуля 1 верхний и нижний рамные компоненты 2, 2′ могут быть перемещены независимо.
Кроме того, на фиг.23 показан складной элемент 14′ сиденья, который позволяет снизить требования к необходимому пространству для модуля 1.
На фиг.24 показан примерный вариант установки магазина 11 хранения. Рамный компонент 2 соединен с направляющим элементом 8 при помощи соединительных элементов 3. Соединительные элементы 3 закреплены на конструкции фюзеляжа 6 в двух точках 3 соединения. Линия соединения между точками 3 соединения проходит через центр тяжести магазина 11 хранения для того, чтобы оптимизировать распределение нагрузки магазина хранения 4; 11 и свести к минимуму изгибающие моменты.
1. Модуль для воздушного судна, содержащий рамный компонент (2) и функциональный элемент (4), причем рамный компонент (2) приспособлен для установки функционального элемента (4), имеет нижний участок, и, по меньшей мере, один боковой участок, идущий вверх от нижнего участка, приспособлен для крепления функционального элемента (4), по меньшей мере, на одном своем боковом участке, имеет конфигурацию, которая соответствует конфигурации, по меньшей мере, одного из фюзеляжа (6) воздушного судна или элемента (5) пола воздушного судна, охватывает центр тяжести функционального элемента (4), приспособлен для крепления к элементу (5) пола воздушного судна в первом местоположении (7) в плоскости пола и для крепления к конструкции фюзеляжа (6) воздушного судна во втором местоположении (7′), при этом второе местоположение (7') не находится в плоскости пола, причем функциональный элемент (4) представляет собой, по меньшей мере, один элемент из группы, включающей элементы (14) сиденья, магазины (11) хранения вещей, информационные табло, кухни, туалеты, пассажирские сервисные блоки, лампы, воздушные кондиционеры, громкоговорители, телевизоры, компьютеры и кислородные маски.
2. Модуль по п.1, в котором рамный компонент (2) приспособлен для крепления с возможностью скольжения к элементу (5) пола воздушного судна и к конструкции фюзеляжа (6) таким образом, что рамный компонент (2) может быть перемещен за счет скольжения из первого положения в воздушном судне во второе положение в воздушном судне, причем первое положение находится на расстоянии от второго положения, в продольном направлении воздушного судна.
3. Модуль по п.2, в котором элемент (5) пола воздушного судна и конструкция фюзеляжа (6) содержат направляющий элемент (8), который приспособлен для установки рамного компонента (2) с возможностью скольжения.
4. Модуль по п.1, который дополнительно содержит демпферный элемент (9), закрепляемый между рамным компонентом (2) и, по меньшей мере, только конструкцией фюзеляжа (6) или только элементами (5) пола.
5. Модуль по п.3, в котором направляющий элемент (8) для снижения нагрузок содержит демпферный элемент (3).
6. Модуль по п.1, который дополнительно содержит элемент (9) согласования, который расположен между рамным компонентом (2) и, по меньшей мере, только конструкцией фюзеляжа (6) или только элементами (5) пола, и служит для согласования относительного перемещения между рамным компонентом (2) и конструкцией фюзеляжа (6).
7. Модуль по п.1, в котором функциональный элемент (4) выполнен с возможностью перемещения относительно рамного компонента (2).
8. Модуль по п.1, в котором рамный компонент (2) содержит множество рамных элементов (10), причем рамные элементы (10) установлены с возможностью отсоединения.
9. Модуль по п.8, в котором множество рамных элементов (10) выполнены с возможностью регулировки.
10. Модуль по п.8, в котором множество рамных элементов (10) выполнены с возможностью телескопического согласования.
11. Модуль по п.4, в котором демпферный элемент (9) прикреплен между рамными элементами (10).
12. Модуль по п.1, который выполнен с возможностью соединения с конструкцией (6′) воздушного судна таким образом, что модуль (1) поглощает нагрузку от конструкции (6′) воздушного судна.
13. Модуль по п.1, в котором рамный компонент (2) приспособлен для модульной установки функционального элемента (4).
14. Модуль по п.1, в котором функциональный элемент (4) представляет собой поперечный магазин (11) хранения вещей.
15. Модуль по п.14, в котором магазин хранения вещей содержит отверстие (12) для укладки вещей в него, причем указанное отверстие (12) имеет доступ, расположенный в направлении полета или в противоположном направлении.
16. Модуль по п.14 или 15, в котором магазин (11) хранения вещей содержит по меньшей мере одно функциональное приспособление (13), которое выбрано из группы, в которую входят лампы, воздушные кондиционеры, громкоговорители, телевизоры, компьютеры и кислородные маски.
17. Модуль по п.1, в котором функциональный элемент (4) представляет собой элемент (14) сиденья, выполненный складным.
18. Модуль по п.1, который дополнительно содержит питающее соединение (15) для подачи питания на функциональный элемент (4), причем питающее соединение (15), выполненное с возможностью входа в зацепление с питающими элементами (16), по меньшей мере, одного из конструкции фюзеляжа (6) или элемента пола (5) и находящиеся в контакте скольжения с питающими элементами (16) для подачи питания на функциональный элемент (4).
19. Модуль по п.1, который содержит множество функциональных элементов (4).
20. Модуль по п.1, который содержит множество рамных компонентов (2).
21. Система модулей для воздушного судна, которая содержит множество модулей (1, 1′) по одному из пп.1-20 и блок управления множеством модулей (1, 1′), причем множество модулей (1, 1′) выполнены с возможностью перемещения с использованием электрического привода.
22. Способ формирования модуля для воздушного судна, который включает в себя следующие операции, установка функционального элемента (4) на рамном компоненте (2), причем функциональный элемент (4) представляет собой, по меньшей мере, один элемент из группы, включающей элементы (14) сиденья, магазины (11) хранения вещей, информационные табло, кухни, туалеты, пассажирские сервисные блоки, лампы, воздушные кондиционеры, громкоговорители, телевизоры, компьютеры и кислородные маски, крепление рамного компонента (2) к элементу (5) пола воздушного судна, в первом местоположении (7) в плоскости пола, крепление рамного компонента (2) к конструкции фюзеляжа (6) воздушного судна во втором местоположении (7′), причем рамный компонент (2) приспособлен для установки функционального элемента (4), имеет нижний участок, и, по меньшей мере, один боковой участок, идущий вверх от нижнего участка, приспособлен для крепления функционального элемента (4), по меньшей мере, на одном своем боковом участке, имеет конфигурацию, которая соответствует конфигурации, по меньшей мере, одного из конструкции фюзеляжа (6) или элемента (5) пола воздушного судна, охватывает центр тяжести функционального элемента (4), приспособлен для крепления к элементу (5) пола воздушного судна в первом местоположении (7) в плоскости пола и для крепления к конструкции фюзеляжа (6) воздушного судна во втором местоположении (7′), при этом второе местоположение (7′) не находится в плоскости пола.
23. Способ по п.22, который дополнительно предусматривает, согласование при помощи элемента (9) согласования относительных движений между модулем (1) и, по меньшей мере, одним из конструкцией фюзеляжа (6) или элементом (5) пола.
24. Способ по п.22 или 23, который дополнительно предусматривает регулируемое соединение множества рамных элементов (10) рамного компонента (2).
25. Воздушное судно, содержащее модуль по одному из пп.1-20.
