CN101263049A - 用于安装较大飞行器窗户的窗户结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于增大飞行器窗户区域的窗户结构，其中所述窗户结构包括至少一个第一安装构件(5)。所述至少一个第一安装构件(5)设计用于输送流体，并且还包括覆盖第一窗户区域(2，7)的透明区域，使得可见光谱中的光波能够通过。

Description

用于安装较大飞行器窗户的窗户结构

相关申请

本申请要求2005年12月15日提交的美国临时专利申请No.60/750913和2005年9月14日提交的德国专利申请No.102005043898.9的优先权，在此将其公开内容以参引的方式结合入本文中。

技术领域

本发明涉及一种窗户结构、一种用于增大窗户区域的方法以及所述窗户结构在飞行器中的应用。

背景技术

在如今的乘客飞行器中，由于结构限制，飞行器经常只可能设置非常小的窗户。使飞行器窗户宽度受限的其中一个限制因素例如涉及空气输送管线，所述空气输送管线通常从机舱底板沿着机身通向机身顶板，从而以这种方式给乘客提供新鲜的空气。在这种布置下，沿两个横向支撑件之间引导空气供应管道。在这个位于两个横向支撑件之间的中间区域中，另外还必须设置窗户孔，从而供应管线和窗户必须共享同一个区域。然而，由于结构限制的原因，横向支撑件间的距离不能随意地增加，所以飞行器窗户的设计是非常小的。

这个问题的一个解决方案可以是减小空气输送管线的尺寸。然而，这种尺寸减小伴随着负面的特性，因为管线不够大，所以输送的空气会产生气流噪音并同时损失压力。通过使用非常宽的空气输送设备来实现任何噪音的降低也是非常困难的，因为反过来必须减小窗户的尺寸。此外，飞行器窗户的高度受机身结构的纵梁限制。

通常地，飞行器窗户结构设计为双层窗户系统。EP 0936138、US5,884,865和EP 0846616公开了飞行器窗户的安装方法。在这种结构中，外部第一窗户固定到机身的外蒙皮上，并且内部第二飞行器窗户固定到机身的内部。中间空间通常用于提供吸音和与周围压力和周围温度之间的隔离。由于冷的外部周围温度，所述外部第一窗户通常非常冷，所以位于第一和第二窗玻璃之间的内部空气在外部第一窗玻璃上发生冷凝。为了阻止这种情况的发生，可对内部空间通风或者通过冷凝槽来防止冷凝。

EP 1510454公开了一种机身区域，其公开了一特殊结构中的隔离和空气管线。为了提供足够的窗户空间，空气管线绕窗户孔以及其复杂的方式铺设。然而，如介绍中所述的，由于空气管线的管线横截面的尺寸减小，会产生令人不快的气流噪音。特别地，EP 1510454中提供的方案不能提供有效地增加窗户尺寸的可能性。

US 6,601,799公开了一种用于增加飞行器中内部第二窗户的面积的系统。在这种结构中，在内部形成一个大的切口。这提供了一个较大的第二窗户，然而，不能有效地扩大外部第一窗户的面积。

EP 0713559B1公开了一种陆地车辆或者飞行器的本体，为了支撑机盖或顶棚柱的目的，其提供由结构稳定的、承载透明或者半透明的材料制成的支撑件。

发明内容

需要提供一种用于提高乘客舒适度的窗户结构。

根据本发明的示例实施方式，提供了一种用于飞行器的窗户结构(特别地用于增大窗户区域)，其包括至少一个第一安装构件。至少一个安装构件设计用于输送流体并且同时包括透明区域。在这种结构中，至少一个第一安装构件的透明区域覆盖第一窗户区域，使得可见光谱中的光波能够通过。

根据本发明的另一个示例实施方式，提供了一种用于增大飞行器窗户区域的方法，其中在第一步骤中安装至少一个第一安装构件，所述至少一个第一安装构件包括有第一透明区域，且所述透明区域覆盖至少一个第一窗户区域，使得可见光谱中的光波能够通过。

根据本发明的再另一个示例实施方式，所制造的飞行器包括根据本发明示例实施方式的用于增大窗户区域的窗户结构。

根据本发明的另一个示例实施方式，在飞行器中应用根据本发明示例实施方式的窗户结构。

本发明可提供显著地提高乘客舒适度的选项，因为可以增大窗户区域，从而能够给乘客提供清楚改善的视野。至今，飞行器窗户的尺寸受两个横向支撑件之间所需空间的限制。通过设计根据本发明示例实施方式的视觉上透明的安装构件，可有这样的选择，即将两个横向支撑件之间的整个区域形成为窗户区域，因为第一窗户区域和第一安装构件的透明区域至少部分地彼此叠置，而不是像迄今为止地那样彼此并排地设置。除了增大窗户区域及因此改善乘客视野和舒适度之外，还可以通过第一安装构件来更加有利地设计流体输送，因为通过第一安装构件横截面的可能增加，可以避免因空气管道的狭窄设计引起的气流噪音。

在本申请的上下文中，术语“流体”特别地是指任何流体或者任何气体以及相应的流体-气体混合物，特别是由光学透明的材料形成。因此，本发明特别地包括至少部分地透明的气体供应管线(例如用于输送机舱空气)、流体供应管线(例如为飞行器厕所提供新鲜的水)等。

在本申请的上下文中，术语“安装构件”特别地指任何适于安装在高维(higher-order)系统中——例如安装在飞行器中——的构件。

本发明的示例应用领域包括任何类型的运输装置，特别是飞行器、飞船或飞艇、公共汽车、火车、载客车辆、货车、轮船等等。

这样的透明材料对本领域的普通技术人员来说是公知的；例如，日本公报JP 09072761和US 2004/0062934公开了这种透明材料，其内容通过参引的方式结合入本文中。在JP 09072761中，可在玻璃面板上涂覆氧化钛，从而可获得50％的线性透明度。与此相反，US 2004/0062934公开了一种视觉上透明并结构上分层的结构。可以通过分布在很宽光波范围内的可见光谱中的光波。此外，可容易地制造所述材料，因而可形成复杂的形状。这种材料也可以在本文中使用。

根据本发明的另一个示例实施方式，窗户结构或者窗户系统包括至少一个第二安装构件，其中第二安装构件包括透明区域，带透明区域覆盖至少一个第一窗户区域，从而可见光谱中的光波能够通过。

根据另一个示例实施方式，第二安装构件可选自包括翼肋，撑杆和支撑结构的组中。现代材料使得形成透明结构成为可能，并且这些透明结构仍然具有很高的承载能力。这使得制造透明横向支撑件和纵向支撑件成为可能。迄今为止彼此间隔开设置的相邻飞行器窗户可被结合在一起从而形成一个大的飞行器窗户。此外，不仅能结合两个而且可结合多个飞行器窗户，从而可设计几乎完全透明的机身或者大的广角窗户。由于透明的安装构件，所以可以完全地利用纵向支撑件和横向支撑件之间的中间区域，从而还存在这样的选项：通过使用彼此之间以更小的距离设置的较窄的透明纵向支撑件和横向支撑件，可以形成优化的结构。这使得减轻重量和节约成本成为可能。

根据本发明的另一个示例实施方式，至少一个第二安装构件可设计用于覆盖或包装机舱内部。由此，通过透明的材料或者安装构件，可形成用于机舱布置的全新设计选项。例如，可形成现代化的较轻的设计选项以及改善乘客的空间感觉。

根据另一个示例实施方式，至少一个第一安装构件包括至少一个流体入口和至少一个流体出口。因透明的第一安装构件，不再有任何的空间限制，因此可以优化设置至少一个或多个流体入口和/或流体出口，从而可显著地改善流体系统中的循环。通过这种方式，例如，可显著地减少操作流体系统的能量或者流动噪音。

根据本发明的另一个示例实施方式，窗户结构进一步包括固定或附接到飞行器蒙皮上和/或中的第一窗户区域，从而使得飞行器的内部与外部空气之间是隔热的并在受压时是稳定的。

在本发明的另一个示例实施方式中，第一窗户区域与至少一个第一安装构件的透明区域和/或至少一个第二透明安装构件的透明区域整合地设计为一体(例如制成一体或由同一材料制造)。通过这种方式，可以避免例如双层窗户结构的复杂结构。当受到与外部空气相关的压力时，单个窗玻璃就能够足以提供隔热和稳定性，由此可以显著地减少费用和重量。

根据另一个示例实施方式，至少一个第一安装构件和/或至少一个第二安装构件包括用于传递信号的透明导电体和/或光波导器。通过使用现代材料，信号传输可由透明管线来布置。由此，必要的信号连接或者电流连接也可以通过飞行器的窗户区域，并可为飞行器窗户形成进一步的空间。

根据本发明的示例实施方式，至少一个第一安装构件在其透明区域中包括至少一个为第一窗户区域通风的通风孔或通风钻孔。这可形成用于防止冷凝的系统而不需要额外的安装零件。通过第一流体输送安装构件中的简单镗孔，经由第一窗户区域的连续通风(connected venting)，可以加热或者干燥窗玻璃，其结果是可提供一种极其轻便和经济的用于防止冷凝的方法。

根据另一个示例实施方式，窗户结构包括第二窗户区域，其中透明的第一安装构件和/或透明的第二安装构件在第一窗户区域和第二窗户区域之间延伸。这使得机身中透明区域的设计不受限制且不因此弱化结构成为可能。通过这种方式，可形成长的广角窗户，从而可以改善乘客的视野以及乘客总体上的舒适度。

设备的实施方式也用于上述的方法、飞行器及应用中，反之亦然。

根据本发明的示例实施方式，包括上述的示例实施方式，窗户结构或者窗户组件通过扩展了乘客的视野而改善了飞行器的舒适度，且同时形成较不复杂的设备。通过使用透明材料，在数个彼此叠置的安装构件的覆盖方面可以没有限制。通过数个透明安装构件的不同层的叠置——其中每个透明安装构件都可执行不同类型的功能，任何期望的窗户结构都是可能的。此外，不再有涉及结构弱化或者由安装构件覆盖住的任何限制。这也导致了制造构造较为简单的窗户结构的优点，因为仍能形成稳定的结构，由此可以获得总体上重量轻并节省成本的方案。

附图说明

下面，为了进一步阐述和更好的理解本发明，将通过参考附图来更详细的描述示例实施方式。以下示出：

图1是窗户结构的一种设计；

图2是其高度可伸展的窗户结构；

图3是内部设计的概略视图；

图4是根据本发明的示例实施方式的窗户结构；

图5是第一安装构件的各个示例实施方式的概略图；

图6是根据本发明的内部设计的概略视图；

图7是使用了第二安装构件的窗户结构的概略视图；

图8是机舱布置的三维视图；

图9是机舱布置的三维视图，其配置有根据本发明的窗户结构和传统的窗户结构；

图10-13是配置有根据本发明的窗户结构的机舱布置的三维视图。

具体实施方式

不同图中的相同或者相似的部件具有相同的参考标记。

图中的图示是概略性的而不是按比例的。

图4示出了一种根据本发明示例实施方式的用于增加飞行器窗户区域的窗户结构。在安装于机身1中的窗户构件2、7的上方，具有根据本发明示例实施方式的第一安装构件5，该安装构件5包括一个至少部分地覆盖窗户孔2、7的透明区域。流体能在第一安装构件5中输送，并且可通过将所述第一安装构件布置在窗户上来节省空间。

图1示出了乘客飞行器中的传统的窗户结构。在机身1中，空气输送管线5铺设在窗户孔2、7的周围。为了增强机身1，翼肋3和桁条4以指定的间距设置在合适的位置，因为结构稳定性的原因，翼肋3和桁条4彼此之间不应该超过特定的距离。这导致了非常小的可安装窗户表面2、7的使用面积。

图2示出了一种至少就窗户高度而言增加了窗户区域的现有选择。机身1示出有窗户区域2、7，由于安装有翼肋3和桁条4，窗户区域仅能在高度上增加。

图3示出了传统窗户结构的横截面。在机身1上，第一窗户区域2、7安装在外侧。在机舱内部有第二窗户区域。在相应的窗户区域之间，存在有通风区域6以提供隔离并防止在冷的外部第一窗户区域2、7上的冷凝。在相应的边缘处示出有限制桁条3，其中空气输送管线5布置在桁条3和窗户孔2、7之间。这表明实际上不可能增加窗户区域的宽度。空气输送管线5的任何尺寸减小都会不利地把气流噪音增加到干扰乘客的程度。

图4示出了一种根据本发明示例实施方式的窗户结构，其用于增大飞行器的窗户区域。如已经描述过的，示出了由翼肋3和桁条4加强的机身1。在桁条和翼肋3、5之间是窗户区域2、7，其由第一安装构件5的透明区域覆盖。通过这种方式，乘客能舒适地看穿第一安装构件5的透明区域和第一窗户区域2、7。由于第一安装构件5的几乎可自由设计的尺寸，可在非常小的噪音下输送更多的流体，从而可以防止干扰的气流噪音以及流动损失。

图5示出了第一安装构件5的各种实施方式。例如，在第一实施方式中，第一安装构件5可包括空气入口和空气出口。为了更好的分布或者更好的循环，也可选择设置两个或者多个空气入口和空气出口以显著地优化流动特性。第一安装构件5的形状也可设计成其他形状。

图6示出了沿图5中A-A截面的视图，此截面示出了根据本发明示例实施方式的窗户结构的概略性视图。图解示出，虽然翼肋3限制了窗户的空间尺寸，然而窗户区域延伸过空气输送管线5的区域，因为第一安装构件5和窗户区域2、7这两个构件彼此叠置，从而他们可以利用两个横向支撑件3之间的整个空间。

图7示出了增大飞行器窗户区域的其它选择。通过使用透明的横向支撑件3，两个相邻窗户区域2、7、8可集合在一起从而形成一个大的广角窗户10。这是可能的，因为例如包括透明横向支撑件9或者结构构件9的第二接附构件9是透明设计，从而其可以覆盖窗户区域而不阻止视野。

图8示出了具有小飞行器窗户的乘客飞行器的惯常机舱布置。

图9-13示出了具有根据本发明的示例实施方式的窗户结构的实施方式，其用于增加飞行器中的窗户区域。由于大得多的外部窗户2、7，乘客可体验最佳的宽敞感受，这有效地改善了乘客的舒适度。在图9中，这种差别尤其明显。当与传统的飞行器窗户结构2、7比较时，通过根据本发明示例实施方式的窗户结构2’、7’，可实现明显的增大。

此外，应该指明，“包括”不排除其他构件或步骤，且“一”或“一个”不排除复数。此外，应该指明，参考上述示例实施方式之一描述的特征或步骤也能与上述其他示例实施方式的其他特征或步骤结合地使用。权利要求书中的参考标记不能被解释为是限制性的。

Claims (13)

1.一种用于飞行器的窗户结构，其中所述窗户结构包括：

至少一个第一安装构件(5)；

其中所述至少一个第一安装构件(5)设计用于输送流体；

其中所述至少一个第一安装构件(5)包括透明区域；以及

其中所述透明区域覆盖至少一个第一窗户区域(2，7)的至少一部分，使得可见光谱中的光波能够通过。

2.如权利要求1所述的窗户结构，进一步包括

至少一个第二安装构件(9)，

其中所述至少一个第二安装构件(9)包括透明区域；以及

其中所述至少一个第二安装构件(9)的透明区域覆盖所述至少一个第一窗户区域(2，7)，使得可见光谱中的光波能够通过。

3.如权利要求2所述的窗户结构，

其中所述至少一个第二安装构件(9)是选自翼肋、撑杆和支撑结构的至少一个安装构件。

4.如权利要求2或3所述的窗户结构，其中所述至少一个第二安装构件(9)设计成用于覆盖机舱内部。

5.如权利要求1-4中任一项所述的窗户结构，其中所述至少一个第一安装构件(5)包括至少一个流体入口和至少一个流体出口。

6.如权利要求1-5中任一项所述的窗户结构，进一步包括至少一个固定到飞行器蒙皮(1)上和/或中的第一窗户区域(2，7)，从而使得所述飞行器的内部与外部空气之间是隔热的并在受压时是稳定的。

7.如权利要求1-6中任一项所述的窗户结构，其中所述至少一个第一窗户区域(2，7)与所述至少一个第一安装构件(5)的透明区域和/或所述至少一个第二透明安装构件(9)的透明区域整合地设计为一体。

8.如权利要求2-7中任一项所述的窗户结构，其中所述至少一个第一安装构件(5)和/或所述至少一个第二安装构件(9)包括用于传递信号的透明导电体和/或光波导器。

9.如权利要求2-8中任一项所述的窗户结构，其中所述至少一个第一安装构件(5)在其透明区域中包括为所述第一窗户区域(2，7)通风的通风孔。

10.如权利要求2-9中任一项所述的窗户结构，进一步包括：

第二窗户区域(8)，

其中所述透明的第一安装构件(5)和/或所述透明的第二安装构件(9)在所述第一窗户区域(2，7)和所述第二窗户区域(8)之间延伸。

11.一种用于增大飞行器窗户区域的方法，其中所述方法包括：

安装至少一个第一安装构件(5)，所述至少一个第一安装构件(5)设计用于输送流体并且包括有透明区域；以及

以所述透明区域覆盖至少一个第一窗户区域(2，7)的至少一部分，使得可见光谱中的光波能够通过。

12.一种包括如权利要求1-10中任一项所述的窗户结构的飞行器。

13.如权利要求1-10中任一项所述的窗户结构在增大飞行器窗户区域中的应用。

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