Конструкция для размещения магистральной системы в воздушном или космическом судне, имеющем фюзеляж
Изобретение относится к области летательных аппаратов. Конструкция (1) для размещения магистральной системы в воздушном или космическом судне, которое имеет фюзеляж (3). Конструкция (1) снабжена приемной зоной (4, 4') для приема компонента магистральной системы (2). Приемная зона (4, 4') имеет доступ в некоторых секциях снаружи фюзеляжа (3) воздушного или космического судна для монтажа и/или технического обслуживания магистральной системы (2). Конструкция (1) включает герметизирующее отделительное устройство (11, 12) для герметичного отделения приемной зоны (4, 4') от внутреннего пространства (9, 10) фюзеляжа (3). Приемная зона (4, 4') рассчитана на внутреннее давление, которое соответствует конкретному давлению снаружи фюзеляжа (3), и расположена за пределами зоны удара (17) фюзеляжа (3). Предложено также воздушное или космическое судно с соответствующей конструкцией (1). Изобретение направлено на снижение трудозатрат при техническом обслуживании компонентов магистральной системы. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к конструкции для размещения магистральной системы в воздушном или космическом судне, имеющем фюзеляж, снабженной по меньшей мере одной приемной зоной для приема по меньшей мере одного компонента магистральной системы, а также к воздушному или космическому судну с конструкцией такого типа.
Уровень техники
В ходе окончательной сборки воздушного судна внутри фюзеляжа проводится большой объем работ, таких как монтаж различных типов магистральных систем.
Магистральные системы и их монтаж также называются разводкой и в общем случае включают магистрали жидкой и газовой сред: воды, воздуха, кислорода и т.д., а также магистрали для передачи электрического сигнала, магистрали электропитания, магистрали уравнивания потенциалов и т.п. Крепеж и опорные элементы также являются компонентами магистральных систем.
Эти магистральные системы традиционно прокладываются внутри фюзеляжа в зоне, находящейся под действием внутреннего давления. Также это относится к монтажу узлов соединения магистральных систем с оборудованием и потребителями энергии, например, в трюме, пассажирском салоне или в верхней зоне - в «своде» фюзеляжа.
В связи с этим, однако, возникает проблема. Внутреннее пространство фюзеляжа ограничено, и нет возможности проводить все работы в одно время, что невыгодно с точки зрения экономической эффективности. Более того, проблемой является то, что магистральные системы могут быть предварительно изготовлены только в незначительной степени.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения в этом контексте является создание улучшенной конструкции для размещения магистральной системы в фюзеляже воздушного или космического судна, которая не имеет или в значительной степени уменьшает вышеупомянутые недостатки, и которая, в частности, снижает объем монтажных работ внутри фюзеляжа.
Согласно изобретению эти цели достигнуты в конструкции для размещения магистральной системы с признаками п.1 формулы изобретения.
Соответственно, конструкция для размещения магистральной системы, предусмотренная в воздушном или космическом судне, имеющем фюзеляж, снабжена по меньшей мере одной приемной зоной для приема по меньшей мере одного компонента магистральной системы, причем по меньшей мере одна приемная зона выполнена таким образом, что она имеет доступ, по меньшей мере в некоторых секциях, снаружи фюзеляжа воздушного или космического судна для монтажа и/или технического обслуживания магистральной системы.
Таким образом, по сравнению с описанными ранее подходами, настоящее изобретение имеет то преимущество, что магистральные системы могут устанавливаться в предусмотренные для них приемные зоны с внешней стороны, при этом внутреннее пространство в ходе монтажа остается свободным для других работ. Более того, значительным преимуществом является то, что магистральные системы могут быть предварительно изготовлены в виде отдельных узлов, в результате чего дополнительно уменьшается время установки. Достигнутый эффект заключается в увеличении экономии времени сборки примерно на 60%.
Более того, на воздушном или космическом судне предусматривается по меньшей мере одна приемная зона для приема по меньшей мере одного компонента магистральной системы, причем указанная по меньшей мере одна приемная зона имеет доступ, по меньшей мере в некоторых секциях, снаружи фюзеляжа воздушного или космического судна для монтажа и/или технического обслуживания магистральной системы.
Полезные усовершенствования и модификации настоящего изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы, а также в описании со ссылкой на чертежи.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере одна приемная зона проходит вдоль внутренней стенки фюзеляжа в продольном направлении фюзеляжа или под углом, в частности под прямым углом к продольному направлению. В результате такая зона обеспечивает возможность предварительного изготовления или предварительной сборки магистральных систем, что приводит к дополнительной экономии времени.
В этом случае предпочтительно, чтобы предлагаемая конструкция включала герметизирующее отделительное устройство для герметичного отделения по меньшей мере одной приемной зоны от внутреннего пространства фюзеляжа. Преимуществом этого является то, что приемные зоны, доступ к которым осуществляется снаружи, могут быть закрыты обшивкой, которая может быть снята без специальной процедуры герметизации, необходимой после монтажа или в ходе технического обслуживания.
Для этой цели предпочтительно, чтобы приемная зона имела закрываемый канал в виде зоны доступа. Предпочтительно, чтобы эта закрываемая секция внешней стенки была выполнена в виде секции внешней стенки фюзеляжа с профилем, совпадающим с указанной внешней стенкой.
В другом предпочтительном варианте предусматривается, что по меньшей мере одна съемная секция внешней стенки выполнена с возможностью восприятия и/или передачи усилий, возникающих в фюзеляже. Для этой цели указанная секция внешней стенки может крепиться разъемным образом посредством крепежных элементов, например при помощи винтов. В общем случае компоненты магистральной системы, установленные в приемных зонах, не подвергаются частой замене и, следовательно, требуют только проверки через определенные интервалы технического обслуживания.
Особое преимущество заключается в том, что по меньшей мере одна приемная зона располагается за пределами зоны удара фюзеляжа. Таким образом, повышается вероятность того, что в случае удара системы сохранят работоспособность.
Краткое описание чертежей
Ниже следует более подробное объяснение изобретения со ссылкой на примеры осуществления, проиллюстрированные на схематических чертежах, где:
Фиг.1 показывает вид в поперечном сечении фюзеляжа с конструкцией для размещения магистральной системы согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 показывает сечение фюзеляжа в перспективе в примере выполнения конструкции согласно Фиг.1;
Фиг.3 показывает дополнительный вид фюзеляжа в поперечном сечении указанного примера выполнения конструкции; и
Фиг.4 показывает сечение вдоль линии А-А согласно фиг.3.
На всех чертежах одинаковые элементы или элементы, выполняющие одинаковые функции, имеют одинаковые номера позиций, если не указано особо.
Осуществление изобретения
Фиг.1 показывает поперечное сечение фюзеляжа 3 конструкции 1 для размещения магистральной системы согласно одному из примеров осуществления настоящего изобретения.
В приведенном примере фюзеляж 3 имеет круглое поперечное сечение и представляет собой фюзеляж воздушного судна, которое специально не показано. В фюзеляже 3 имеется первое внутреннее пространство 9, которое герметично ограничено внутренней стенкой 18 фюзеляжа 3. «Зона удара» 17, также называемая краш-зоной, расположена в нижней части фюзеляжа 3. В приведенном примере выше зоны удара 17 по обеим сторонам фюзеляжа 3 расположены приемные зоны 4, герметично отделенные от первого внутреннего пространства 9 при помощи, соответственно, первого отделительного устройства 11 и второго отделительного устройства 12. Отделительные устройства 11, 12, таким образом, формируют продолжение герметичной оболочки внутреннего пространства 9, образованного внутренней стенкой 18. Поперечное сечение приемных зон 4 может быть, например, треугольным с соответствующей криволинейной секцией 6 внешней стенки.
Магистральная система 2, содержащая по меньшей мере несколько компонент, расположена внутри каждой приемной зоны 4. Указанными компонентами являются, в частности, магистрали жидких и газообразных веществ, таких как кислород и вода, магистрали электрических сигналов и электроэнергии, магистрали передачи указанных сред и проводящие магистрали от источника к одному или более потребителям и наоборот. Они также включают, например, магистрали систем кондиционирования воздуха и шины выравнивания электрического потенциала. Компоненты могут также содержать различные элементы опоры и крепежа.
Соединения с потребителями энергии, такими как, например, освещение, переключатели, системы коммуникации и т.п. реализуются, например, посредством первых соединительных устройств 13, которые размещены преимущественно в отделительных устройствах 11, 12, не нарушая при этом герметичность конструкции. Для этой цели соединительные устройства 13, в свою очередь, могут быть выполнены герметичными.
В противоположность подходам, рассмотренным во вводной части, монтаж магистральных систем 2 осуществляется с внешней стороны фюзеляжа 3. Для этой цели приемные зоны 4 имеют каналы 5, доступ к которым в ходе монтажа осуществляется с внешней стороны, как показано в перспективе на Фиг.2. Эти каналы 5 могут закрываться первыми секциями 6 внешней стенки.
Предпочтительно, чтобы секции 6 внешней стенки имели контур внешней стенки фюзеляжа 3 в этой зоне. Они выполнены таким образом, что могут воспринимать и передавать усилия, возникающие в этих зонах фюзеляжа. Для этой цели секции соединены разъемным образом с фюзеляжем 3 при помощи крепежных элементов 8 (см. Фиг.4), например заклепок и/или болтов.
На Фиг.2 показано, что приемные зоны 4 проходят, в частности, в продольном направлении фюзеляжа 3 и сообщаются со следующими приемными зонами 4′, которые расположены под углом, например, 90°, как показано в настоящем варианте осуществления изобретения. По аналогии приемная зона 4′ закрыта герметично по отношению к внутреннему пространству 9 при помощи отделительных устройств 11, 12 и служит для размещения компонентов магистральной системы 2, как описано ниже со ссылкой на Фиг.3.
Приемная зона 4′ по аналогии имеет по меньшей мере один канал 5′, который закрывается второй секцией 7 внешней стенки. Представленное выше объяснение для первой секции 6 внешней стенки также применимо к указанной секции 7 внешней стенки.
Каналы 5, 5′ выполнены таким образом, что компоненты или комбинации компонентов магистральной системы 2 могут быть проложены по ним раздельно и/или в виде предварительно изготовленных конструктивных узлов, называемых «разводкой». Результатом является особое преимущество, заключающееся в раздельном изготовлении этих узлов. После установки, которая производится исключительно или главным образом с внешней стороны фюзеляжа 3, каналы 5, 5′ закрываются секциями 6, 7 внешней стенки. Поскольку приемные зоны 4, 4′ не подвергаются воздействию внутреннего давления пространства 9, не возникает необходимости в герметичном уплотнении каналов 5, 5′, что приводит к экономии материалов и работы.
Более того, поскольку монтаж осуществляется с внешней стороны фюзеляжа 3, его внутреннее пространство 9 не занято обслуживающим персоналом, занимающимся сборкой магистральной системы 2, что могло бы помешать проведению других работ во внутреннем пространстве 9 и потребовало бы специального разделения рабочих групп по времени и видам работ. В результате в процессе окончательной сборки достигается экономия времени вплоть до 60%.
Фиг.3 иллюстрирует дополнительный вид в поперечном сечении фюзеляжа конструкции 1 после монтажа магистральной системы 2 и с разделением внутреннего пространства на первое внутреннее пространство 9 с сидениями пассажирского салона и второе внутреннее пространство 10, расположенное ниже, в качестве трюма. Согласно настоящему примеру осуществления изобретения приемные зоны 4 и 4′ расположены с обеих сторон. Приемные зоны 4′ проходят по обеим сторонам к верхней зоне 16 или «своду». В зоне сидений пассажирского салона предусмотрены вторые соединительные устройства 14, расположенные в отделительных устройствах 11, 12, как уже объяснялось выше, для соединения с соответствующими устройствами, например с блоками системы связи, магистралью подачи кислорода и т.п. В верхней зоне 16 в отделительных устройствах 11, 12 расположены третьи соединительные устройства 15 для обеспечения соединения с устройствами в этой зоне. Каналы приемных зон 4, 4′, как уже было описано выше, закрыты секциями 6, 7 внешней стенки, которые также имеют контур внешней стенки фюзеляжа 3.
Фиг.4 показывает вид сечения по линии А-А согласно Фиг.3. Фюзеляж 3 показан схематично в виде стенок. Позиция 19 показывает элементы жесткости, усиливающие фюзеляж 3.
В данном примере приемная зона 4′ имеет прямоугольное поперечное сечение, и отделительные устройства 11, 12 указанной приемной зоны формируют герметичное отделение относительно внутреннего пространства 9. Приемная зона 4, 4′ закрывается снаружи, т.е. с левой стороны на Фиг.4, при помощи секции 7 внешней стенки, которая крепится к фюзеляжу 3, в частности, посредством крепежных элементов 8. Крепежные элементы 8 обозначены только осевыми линиями. Они могут представлять собой, например, заклепки или винты. Компоненты магистральной системы должны подвергаться проверке через определенные интервалы технического обслуживания. В ходе проверки могут быть сняты другие секции внешней стенки, закрывающие другие устройства. Указанные секции внешней стенки формируют разъемные соединения тем же или сходным способом при помощи крепежных элементов.
Большая часть монтажа магистральной системы 2 осуществляется, таким образом, путем предварительного отдельного изготовления в условиях отсутствия пространственных ограничений. В результате этого определенные работы могут проводиться с дополнительной экономией времени, а также с использованием более удобных инструментов, чем при работе в узком внутреннем пространстве 9.
При монтаже с внешней стороны фюзеляжа 3 внутреннее пространство 9 остается преимущественно свободным для проведения других сборочных работ, в результате чего достигается более простая и быстрая, а значит, более экономичная последовательность работ, чем в известных из уровня техники решениях.
Изобретение не ограничивается проиллюстрированной на фигурах конструкцией для размещения магистральной системы в воздушном или космическом судна, имеющем фюзеляж.
Например, понятно, что приемные зоны 4, 4′ могут иметь другое расположение и большее или меньшее число, чем показано в примерах. Их профиль также может проходить под разным углом по отношению к продольному направлению фюзеляжа 3.
Расположение приемных зон 4, 4′ за пределами зоны удара 17 также обеспечивает более низкую вероятность повреждения компонентов магистральной системы 2 при возможном ударе.
Список позиций
1 - конструкция; 2 - магистральная система; 3 - фюзеляж; 4, 4′ - приемная зона; 5, 5′ - канал; 6 - первая секция внешней стенки; 7 - вторая секция внешней стенки; 8 - крепежный элемент; 9 - первое внутреннее пространство; 10 - второе внутреннее пространство; 11 - первое отделительное устройство; 12 - второе отделительное устройство; 13 - первое соединительное устройство; 14 - второе соединительное устройство; 15 - третье соединительное устройство; 16 - верхняя зона (свод); 17 - зона удара (краш-зона); 18 - внутренняя стенка; 19 - элементы жесткости
1. Конструкция (1) для размещения магистральной системы в воздушном или космическом судне, имеющем фюзеляж (3), снабженная по меньшей мере одной приемной зоной (4, 4') для приема по меньшей мере одного компонента магистральной системы (2), причем по меньшей мере одна приемная зона (4, 4') имеет доступ, по меньшей мере в некоторых секциях, снаружи фюзеляжа (3) воздушного или космического судна для монтажа и/или технического обслуживания магистральной системы (2), при этом конструкция (1) включает герметизирующее отделительное устройство (11, 12) для герметичного отделения по меньшей мере одной приемной зоны (4, 4') от внутреннего пространства (9, 10) фюзеляжа (3), при этом по меньшей мере одна приемная зона (4, 4') рассчитана на внутреннее давление, которое соответствует конкретному давлению снаружи фюзеляжа (3), и расположена за пределами зоны удара (17) фюзеляжа (3).
2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна приемная зона (4, 4') проходит вдоль внутренней стенки (18) фюзеляжа (3) в продольном направлении фюзеляжа (3) или под углом, в частности под прямым углом, к продольному направлению фюзеляжа (3).
3. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что герметизирующее отделительное устройство (11, 12) имеет по меньшей мере одно соединительное устройство (13, 14, 15) для соединения по меньшей мере одного компонента магистральной системы (2) с потребителем и/или блоком питания.
4. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один компонент магистральной системы (2) представляет собой электрическую магистраль, магистраль для жидких или газообразных сред, элемент опоры магистральной системы (2) или подобный элемент.
5. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна приемная зона (4, 4') имеет закрываемый канал (5, 5') в виде зоны доступа.
6. Конструкция по п.5, отличающаяся тем, что закрываемый канал (5, 5') по меньшей мере одной приемной зоны (4, 4') может быть закрыт при помощи по меньшей мере одной съемной секции (6, 7) внешней стенки.
7. Конструкция по п.6, отличающаяся тем, что съемная секция (6, 7) внешней стенки выполнена в виде секции внешней стенки фюзеляжа (3) с профилем, совпадающим с указанной внешней стенкой.
8. Конструкция по п.6 или 7, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна съемная секция (6, 7) внешней стенки выполнена с возможностью восприятия и/или передачи усилий, возникающих в фюзеляже (3).
9. Конструкция по п.6 или 7, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна съемная секция (6, 7) внешней стенки прикреплена разъемным образом к приемной зоне (4, 4') посредством крепежных элементов (8).
10. Конструкция по п.5, отличающаяся тем, что магистральная система (2) выполнена в виде предварительно изготовленного сборочного узла, так что она может быть размещена в приемной зоне (4, 4') путем прокладки через закрываемый канал (5, 5').
11. Воздушное или космическое судно, снабженное конструкцией (1) для размещения магистральной системы, охарактеризованной по любому из пп.1-10.
