Летательный аппарат, содержащий фюзеляж с перекрытием, расположенным в продольной плоскости фюзеляжа

Изобретение относится к летательным аппаратам, содержащим перекрытие фюзеляжа, расположенное в продольной плоскости фюзеляжа, разделяющее фюзеляж на два пространства. Фюзеляж летательного аппарата содержит перекрытие (30), расположенное в продольной плоскости. Перекрытие (30) отделяет первое пространство (10), предназначенное для пассажиров, от второго пространства (20), предназначенного для багажа. Фюзеляж содержит три участка (11, 12, 13) фюзеляжа, состоящих из участков дуги окружности в поперечном сечении. Первое пространство (10) содержит участок (11) длиной, равной ширине перекрытия (30) в поперечном сечении фюзеляжа. Расстояние (d), отделяющее участок (11) и перекрытие (30), является постоянным по ширине. Два других участка (12, 13) фюзеляжа проходят с одной стороны между участком (11) и перекрытием (30) первого пространства (10), а с другой стороны во втором пространстве (20) фюзеляжа. Участок (11) фюзеляжа и два других участка (12, 13) являются участками дуги окружности в поперечном сечении фюзеляжа с идентичным радиусом и проходят в идентичном угловом секторе. Достигается улучшение формы фюзеляжа, повышение комфорта пассажиров как при их перемещении, так и во время нахождения в креслах. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Настоящее изобретение касается летательного аппарата, содержащего фюзеляж, содержащий перекрытие, расположенное в продольной плоскости фюзеляжа.

В основном изобретение применяется в области авиации на всех типах самолетов, в котором перекрытие позволяет отделить первое пространство от второго пространства, находящихся в фюзеляже.

В частности, если летательный аппарат стоит на земле, перекрытие расположено в горизонтальной продольной плоскости фюзеляжа и отделяет первое верхнее пространство от второго нижнего пространства, находящегося под первым пространством.

Традиционно первое верхнее пространство предназначено для перевозки пассажиров, а второе нижнее пространство образует багажный отсек.

Как правило, фюзеляж такого самолета имеет цилиндрическую форму, при этом перекрытие выполнено по ширине поперечного сечения фюзеляжа. Перекрытие позиционируют таким образом, чтобы наибольшее расстояние, отделяющее фюзеляж от упомянутого перекрытия в первом верхнем пространстве, превышало наибольшее расстояние, отделяющее фюзеляж от перекрытия во втором нижнем пространстве.

Учитывая цилиндрическую форму фюзеляжа, расстояние отделяющее фюзеляж от перекрытия в одном или другом пространстве изменяется в поперечном сечении фюзеляжа и, в частности, является очень большим в центре фюзеляжа на уровне оси симметрии поперечного сечения, перпендикулярной к перекрытию, и очень небольшим по бокам в зонах соединения перекрытия и фюзеляжа.

Таким образом, если человек может легко перемещаться в коридоре, образованном в центре фюзеляжа, то высота между перекрытием и фюзеляжем вблизи боков фюзеляжа является небольшой и, как правило, не позволяет человеку стоять в полный рост.

Кроме того, когда пассажиры сидят вблизи фюзеляжа со стороны «окон» фюзеляжа, между головой сидящего пассажира и стенкой фюзеляжа остается лишь незначительное пространство.

Точно так же, чтобы сохранить достаточную высоту над креслами, расположенными по бокам фюзеляжа, приходится уменьшать пространство, необходимое для размещения багажа на уровне багажных полок, закрепленных под фюзеляжем.

Из документа US 6 834 833 известен также фюзеляж, который не является цилиндрическим, а имеет овальную форму в поперечном сечении.

Таким образом, поперечное сечение фюзеляжа имеет горизонтальный диаметр со значением, превышающим значение вертикального диаметра фюзеляжа в этом же поперечном сечении.

Таким образом, можно получить более широкое и более вместительное пространство для пассажиров.

Однако этот тип фюзеляжа имеет те же недостатки, что и цилиндрический фюзеляж, поскольку пассажиры не могут стоять в боковых зонах фюзеляжа, и на уровне голов пассажиров, сидящих в боковых креслах в непосредственной близости от стенки фюзеляжа, остается лишь небольшое пространство.

Настоящее изобретение призвано устранить вышеупомянутые недостатки и предложить летательный аппарат с фюзеляжем улучшенной формы, позволяющим, в частности, повысить комфорт пассажиров как при их перемещениях, так и во время нахождения в креслах.

В этой связи объектом настоящего изобретения является летательный аппарат, содержащий фюзеляж, содержащий перекрытие, расположенное в продольной плоскости упомянутого фюзеляжа и отделяющее первое пространство от второго пространства в фюзеляже.

Согласно изобретению, первое пространство содержит участок фюзеляжа длиной, по существу равной ширине упомянутого перекрытия в поперечном сечении фюзеляжа, при этом расстояние, разделяющее упомянутый участок фюзеляжа и упомянутое перекрытие, является по существу постоянным по упомянутой ширине.

Таким образом, благодаря этой особой форме фюзеляжа и, в частности, специального участка фюзеляжа, предусмотренного в первом пространстве, вместительность для пассажиров в этом первом пространстве является идентичной в любой точке перекрытия, как в центре фюзеляжа, так и по бокам.

Предпочтительно упомянутое расстояние превышает или равно 1800 мм и предпочтительно - превышает 2000 мм.

Это большое и по существу постоянное расстояние, отделяющее участок фюзеляжа от перекрытия по всей его ширине, позволяет повысить комфорт пассажиров, сидящих вблизи стенок фюзеляжа в боковых зонах самолета в его поперечном сечении, за счет достаточного пространства, остающегося над головой каждого сидящего пассажира.

Согласно предпочтительному отличительному признаку изобретения, упомянутое расстояние составляет от 2100 мм до 2200 мм, при этом в упомянутом первом пространстве вблизи упомянутого участка фюзеляжа выполнены средства, образующие отделения для багажа, при этом расстояние, отделяющее упомянутые средства, образующие отделение для багажа и упомянутое перекрытие, превышает 1900 мм.

Таким образом, вблизи участка фюзеляжа можно предусмотреть большие пространства для размещения багажа, поскольку расстояние, отделяющее средства для размещения багажа, по всей ширине фюзеляжа превышает 1900 мм, что позволяет любому пассажиру вставать в полный рост независимо от его положения в первом пространстве фюзеляжа.

Согласно другому предпочтительному отличительному признаку изобретения, фюзеляж содержит два других участка фюзеляжа, расположенных с одной стороны между участком фюзеляжа и перекрытием первого пространства и с другой стороны во втором пространстве.

Таким образом, фюзеляж имеет специальную форму, образованную, по меньшей мере, тремя участками фюзеляжа, соединенными друг с другом, позволяя определить первое пространство и второе пространство, разделенные перекрытием.

Согласно отличительным признакам изобретения, соединение участка фюзеляжа с каждым из упомянутых двух других участков фюзеляжа осуществляют по существу вертикально над соединением перекрытия соответственно с каждым из упомянутых двух других участков фюзеляжа.

Таким образом, первое пространство, образованное упомянутым участком фюзеляжа, перекрытием и частью упомянутых двух других участков фюзеляжа, по существу содержит внутреннее полезное пространство прямоугольной формы в поперечном сечении фюзеляжа, пригодное не только для перемещения пассажиров в этом пространстве, но и для размещения различных контейнеров в случае использования летательного аппарата для перевозки грузов.

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематичный вид в поперечном разрезе фюзеляжа летательного аппарата согласно первому варианту выполнения изобретения, предназначенному для перевозки пассажиров.

Фиг. 2 - схематичный вид в поперечном разрезе фюзеляжа летательного аппарата, идентичного показанному на фиг. 1 и предназначенного для перевозки грузов.

Фиг. 3 - схематичный вид в поперечном разрезе фюзеляжа летательного аппарата согласно второму варианту выполнения изобретения.

Фиг. 4А, 4В и 4С - схематичный вид в поперечном разрезе соответственно цилиндрического фюзеляжа летательного аппарата из предшествующего уровня техники и двух фюзеляжей летательного аппарата согласно двум вариантам выполнения изобретения.

Фиг. 5А и 5В - схематичный вид в поперечном разрезе соответственно большеразмерного цилиндрического фюзеляжа летательного аппарата из предшествующего уровня техники и большеразмерного фюзеляжа летательного аппарата в соответствии с настоящим изобретением.

Далее со ссылками на фиг. 1 следует описания фюзеляжа летательного аппарата согласно первому варианту выполнения изобретения, предназначенному для перевозки пассажиров.

В дальнейшем тексте описания рассматривается фюзеляж самолета в его постоянной части, которая традиционно расположена между носовым участком и хвостовым участком, профиль которых предусмотрен для обеспечения аэродинамики летательного аппарата.

Таким образом, на большей части вдоль своей продольной оси фюзеляж имеет постоянное поперечное сечение, то есть поперечное сечение, взятое в плоскости, перпендикулярной к продольной оси фюзеляжа.

Кроме того, изобретение применяется для фюзеляжа, содержащего два пространства - первое пространство 10 и второе пространство 20, разделенные перекрытием, которое выполнено в продольной плоскости фюзеляжа, то есть в плоскости, параллельной продольной оси фюзеляжа.

Когда летательный аппарат находится на земле, это перекрытие должно находиться по существу в горизонтальной плоскости параллельно земле.

В дальнейшем тексте описания первое пространство фюзеляжа, находящееся над перекрытием, когда летательный аппарат стоит на земле, будет называться верхним пространством 10, а второе пространство, расположенное под перекрытием и первым пространством, когда летательный аппарат стоит на земле, будет называться нижним пространством 20.

В варианте выполнения, описанном со ссылками на фиг. 1, верхнее пространство 10 предназначено для перевозки пассажиров, а нижнее пространство 20 традиционно используют в качестве багажного отсека.

Как показано на фиг. 1, фюзеляж летательного аппарата в соответствии с настоящим изобретением по существу имеет форму “Wankel” и в основном состоит из трех участков 11, 12, 13 фюзеляжа, сопрягающихся друг с другом на уровне трех соединительных зон 14, 15, 16, находящихся соответственно в трех вершинах треугольника.

Таким образом, верхнее пространство 10 летательного аппарата образовано первым участком 11 фюзеляжа, в дальнейшем называемым верхним участком 11 фюзеляжа, перекрытием 30 и частью двух других участков 12, 13 фюзеляжа, в дальнейшем называемых боковыми участками 12, 13 фюзеляжа.

Кроме того, второе пространство 20 летательного аппарата образовано перекрытием 30 и дополняющей частью этих двух боковых участков фюзеляжа, а также зоной 16 их соединения по существу в центре фюзеляжа.

В верхнем пространстве 10 фюзеляжа верхний участок 11 фюзеляжа имеет длину, по существу равную ширине перекрытия 30 в поперечном сечении фюзеляжа, то есть размеру перекрытия 30 в поперечном сечении фюзеляжа.

Таким образом, соединение верхнего участка 11 фюзеляжа с каждым из двух боковых участков фюзеляжа осуществляют на уровне зон соединения 14, 15, которые находятся по существу вертикально над зонами соединения 31, 32 перекрытия 30 с каждым из двух боковых участков 12, 13 фюзеляжа.

Как показано на фиг. 1, это верхнее пространство 10 образует отделение по существу прямоугольной формы в поперечном сечении фюзеляжа и, таким образом, имеет большую вместимость.

В частности, расстояние d, отделяющее верхний участок 10 фюзеляжа от перекрытия 30, является по существу постоянным по ширине перекрытия 30.

На практике, перекрытие 30 расположено в горизонтальной плоскости, и верхнее сечение 11 фюзеляжа образовано участком дуги окружности с относительно большим радиусом, поэтому расстояние, отделяющее верхний участок 10 фюзеляжа от перекрытия, остается по существу постоянным или меняется лишь в незначительной степени.

Например, но не ограничительно, изменение этого верхнего пространства 10 по высоте составляет от 5 до 10%.

Таким образом, если расстояние d, отделяющее верхний участок 10 фюзеляжа от перекрытия на уровне центральной оси симметрии D, перпендикулярной к перекрытию 30, по существу равно 2100 мм, то расстояние, отделяющее верхний фюзеляж 11 от перекрытия 30, составляет, по меньшей мере, 1890 мм вблизи боковых участков 12, 13 фюзеляжа.

Таким образом, среднее значение расстояния d, отделяющее верхний участок 10 фюзеляжа от перекрытия 30, составляет от 1900 до 2000 мм.

Таким образом, можно считать, что расстояние d, отделяющее упомянутый верхний участок 10 фюзеляжа и перекрытие 30, остается постоянным по ширине фюзеляжа, поскольку его изменение по отношению к среднему расстоянию не превышает 10%.

Кроме того, это расстояние d превышает или равно 1800 мм, что позволяет, как показано на фиг. 1, пассажиру встать в полный рост в любой точке верхнего пространства 10, то есть как на уровне центральной оси D фюзеляжа, так и вблизи боковых сторон фюзеляжа на уровне боковых участков 12, 13 фюзеляжа.

Предпочтительно это расстояние d находится в пределах от 2100 до 2200 мм и, например, равно 2186 мм. Средства, образующие отделения для багажа, традиционно выполненные в виде ящиков 40, расположенных над креслами, выполнены в верхнем пространстве 10 вблизи верхнего участка 11 фюзеляжа.

Эти багажные ящики располагают таким образом, чтобы расстояние d1, отделяющее средства 40, образующие отделение для багажа, и перекрытие 30, превышало 1900 мм.

Таким образом, расстояние d1, отделяющее эти багажные ящики 40, расположенные над креслами 41, остается по существу идентичным по всем ширине фюзеляжа, и между головой каждого пассажира, сидящего в кресле 41, и багажными ящиками 40 остается свободное пространство, независимо от их положения в поперечном сечении фюзеляжа.

Кроме того, багажные ящики 40 могут быть непосредственно встроены в потолок, как показано на фиг. 1.

Кроме того, благодаря этой особой форме верхнего пространства 10 фюзеляжа, кресла, находящиеся вблизи боковых стенок фюзеляжа, могут быть идентичными другим креслам, в отличие от известных фюзеляжей круглой формы, в которых кресла вблизи боковой стенки фюзеляжа должны иметь специальную форму.

Наконец, благодаря прямоугольной форме верхнего пространства 10 фюзеляжа, получают выигрыш в ширине, который можно использовать, в частности, для выполнения относительно широкого центрального прохода между креслами.

Следует также отметить, что эта особая форма позволяет предоставить пассажирам, сидящим вблизи боковых стенок фюзеляжа, больше места и, в частности, больше свободы для рук.

Кроме того, на фиг. 2 показана такая же конструкция фюзеляжа, где повторяются цифровые позиции, соответствующие идентичным частям на фиг. 1, для летательного аппарата, предназначенного для перевозки грузов. Благодаря, в частности, наличию верхнего участка 11 фюзеляжа, который находится на расстоянии, постоянном и, по меньшей мере, превышающем 1800 мм, от перекрытия 30 по всей ширине фюзеляжа, можно размещать грузы большого размера, соответствующие грузам стандартного размера, транспортируемым различными международными перевозчиками типа Fedex, DHL, UPS.

Кроме того, второе пространство 20 фюзеляжа в поперечном сечении фюзеляжа имеет форму, выполненную с возможностью вмещать классические формы контейнера С.

В варианте выполнения, описанном со ссылками на фиг. 1 и 2, верхний участок 11 фюзеляжа и два боковых участка 12, 13 фюзеляжа являются участками дуги окружности с по существу идентичными радиусами.

Разумеется, изобретение не ограничивается этим частным вариантом выполнения.

На фиг. 3 идентичные части обозначены теми же позициями, что и в описанном выше примере выполнения.

В этом варианте выполнения два боковых участка 12, 13 фюзеляжа являются идентичными и расположены симметрично по отношению к оси симметрии D участка фюзеляжа, перпендикулярной к перекрытию 30 в поперечном сечении фюзеляжа.

Вместе с тем, верхний участок 11 фюзеляжа не является идентичным двум боковым участкам 12, 13 фюзеляжа, а находится в угловом секторе, меньшем, чем сектор, на котором расположены боковые участки 12, 13 фюзеляжа.

Таким образом, в этом варианте выполнения верхний участок 11 фюзеляжа имеет радиус, превышающий радиус боковых участков 12, 13 фюзеляжа.

Этот вариант выполнения позволяет еще больше увеличить расстояние, отделяющее перекрытие 30 от верхнего участка 11 фюзеляжа, и получить, таким образом, верхнее пространство 10, позволяющее размещать, в частности, грузы очень большого размера.

На фиг. 4В и 4С показаны для самолета среднего размера различные формы фюзеляжа в соответствии с настоящим изобретением в сравнении с традиционной цилиндрической формой, показанной на фиг. 4А.

Площадь поперечного сечения цилиндрического фюзеляжа, показанного на фиг. 4А, соответствует летательному аппарату типа AIRBUS A320 с площадью поперечного сечения, по существу равной 14,01 м². Для сравнения, фюзеляж, показанный на фиг. 4В и соответствующий первому варианту выполнения, описанному со ссылками на фиг. 1, имеет площадь поперечного сечения, по существу равную 15,48 м², тогда как фюзеляж, показанный на фиг. 4С и соответствующий второму варианту выполнения, описанному со ссылками на фиг. 3, имеет площадь поперечного сечения порядка 16,38 м².

Таким образом, при по существу идентичных площадях поперечного сечения фюзеляжа благодаря особой форме фюзеляжа можно получить верхнее пространство 10 большей вместимости и обеспечивающее больший комфорт, в частности, при перевозке пассажиров.

В этой связи необходимо отметить, что нижнее пространство 20 претерпело лишь незначительные изменения с точки зрения размеров и может идеально выполнять свою функцию багажного отсека.

На фиг. 5А показана также конструкция цилиндрического фюзеляжа для летательного аппарата больших размеров типа AIRBUS А330/А340, у которого площадь поперечного сечения фюзеляжа может достигать 24,98 м².

Как показано на фиг. 5В, настоящее изобретение охватывает также вариант выполнения, в котором ширину фюзеляжа на уровне перекрытия увеличили по сравнению с фюзеляжем традиционного летательного аппарата.

Благодаря особой форме фюзеляжа в соответствии с настоящим изобретением, где он не является цилиндрическим, а содержит, по меньшей мере, три участка фюзеляжа, сопрягающиеся друг с другом, и верхний участок фюзеляжа, который находится по существу на постоянном расстоянии от перекрытия 30, при перекрытии большой ширины можно сохранять площадь поперечного сечения, по существу идентичную площади поперечного сечения традиционного самолета с цилиндрическим фюзеляжем.

Например, фюзеляж летательного аппарата, показанный на фиг.5В, может иметь площадь поперечного сечения, по существу равную 29,96 м².

1. Летательный аппарат, содержащий фюзеляж, содержащий перекрытие (30), расположенное в продольной плоскости упомянутого фюзеляжа и отделяющее первое пространство (10) от второго пространства (20), находящиеся в фюзеляже, причем упомянутый фюзеляж содержит три участка (11, 12, 13) фюзеляжа, состоящих из участков дуги окружности в поперечном сечении фюзеляжа, при этом первое пространство (10) содержит участок (11) фюзеляжа длиной, по существу, равной ширине упомянутого перекрытия (30) в поперечном сечении фюзеляжа, при этом расстояние (d), отделяющее упомянутый участок (11) фюзеляжа и упомянутое перекрытие (30), является, по существу, постоянным по упомянутой ширине, отличающийся тем, что два других участка (12, 13) фюзеляжа проходят с одной стороны между упомянутым участком (11) фюзеляжа и перекрытием (30) упомянутого первого пространства (10), а с другой стороны в упомянутом втором пространстве (20) фюзеляжа упомянутый участок (11) фюзеляжа и упомянутые два других участка (12, 13) фюзеляжа являются участками дуги окружности в поперечном сечении фюзеляжа с идентичным радиусом и проходят в идентичном угловом секторе.

2. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что упомянутое расстояние (d) превышает или равно 1800 мм и предпочтительно превышает 2000 мм.

3. Летательный аппарат по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутое расстояние (d) составляет от 2100 мм до 2200 мм, при этом в упомянутом первом пространстве (10) вблизи упомянутого участка (11) фюзеляжа выполнены средства (40), образующие отделение для багажа, при этом расстояние (dl), отделяющее упомянутые средства (40), образующие отделение для багажа, и упомянутое перекрытие (30) превышает 1900 мм.

4. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что упомянутое первое пространство (10) имеет, по существу, прямоугольную форму в поперечном сечении фюзеляжа.

5. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что упомянутые два других участка (12, 13) фюзеляжа являются идентичными и расположены симметрично по отношению к оси симметрии (D) упомянутого участка (11) фюзеляжа перпендикулярно к упомянутому перекрытию (30) в поперечном сечении фюзеляжа.

6. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что соединение (14, 15) упомянутого участка (11) фюзеляжа с каждым из упомянутых двух других участков (12, 13) фюзеляжа осуществляют, по существу, вертикально над соединением (31, 32) перекрытия (30) с каждым из упомянутых двух других участков (12, 13) фюзеляжа.

7. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что упомянутый фюзеляж дополнительно содержит соединительную зону (16) фюзеляжа, выполненную с возможностью соединения упомянутых двух других участков (12, 13) фюзеляжа в упомянутом втором пространстве (20) фюзеляжа.

8. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что упомянутое второе пространство (20) фюзеляжа в поперечном сечении фюзеляжа имеет форму, выполненную с возможностью вмещать формы контейнера (С).