CN101326099A - 飞行器机腹整流罩的隔墙和带有机腹整流罩的飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于飞行器的机腹整流罩的垂直隔墙(10)，该隔墙包括多个垂直板(11、12、12’、13、13’)，每个板通过垂直柱(14、15、16)与相邻板连接。至少一个外板(13、13’)固定安装在至少一个相关垂直柱(14、16)上。所述垂直柱的上端带有横向转动固定部件，用于固定在飞行器的结构(8)上。横向转动固定部件能够允许飞行器的结构相对于固定隔墙进行位移(Dy)。也可使至少一个中间板(12、12’)浮动安装在至少一个相关垂直柱上，以便有与相邻板平行和垂直的可动行程。

Description

飞行器机腹整流罩的隔墙和带有机腹整流罩的飞行器

本发明涉及垂直分隔飞行器的机腹整流罩或软机腹的内部空间的隔墙。更确切地说，本发明涉及可以使所述隔墙与机腹整流罩和飞行器连接的隔墙固定装置。本发明还涉及带有机腹整流罩的飞行器，机腹整流罩的内部空间被至少一个本发明的隔墙分隔。

在航空领域，已经知道使飞行器带有机腹整流罩。弓形的机腹整流罩一般带有底部和两个侧向树立在安装该机腹整流罩的飞行器机身两侧的纵向板。每个板带有能够使飞行器机翼通过的缺口。机腹整流罩在所述机身与飞行器机翼交叉处固定在机身下部，以便封闭起落架舱，并可能向下增加空间。该机腹整流罩完成机身与起落架舱之间交叉区域的空气动力学轮廓，并且它的特殊形状可以使其产生的气动阻力最小。

机腹整流罩一般被垂直墙分隔，以便在机腹整流罩的内部空间中设置几个隔间。这种分隔有三个主要功能。

首先，将机腹整流罩的内部空间分隔为几个子空间可以在机腹整流罩的外壳失去一个板的情况下避免由于外壳其它板的压差作用而过载，否则将可能导致失去外壳的其它板。实际上，由于机腹整流罩外壳失去一个或几个板，空气可能吹入到整流罩的内部空间中。不通过隔墙分隔整流罩的内部空间，则有使整流罩整个内部空间内过压的危险。

分隔机腹整流罩内部空间的第二个功能是可以在有烟或碳氢化合物蒸汽的情况下分隔所述整流罩的空间，使烟或碳氢化合物蒸汽不会在机腹整流罩的整个内部空间中蔓延。

最后，机腹整流罩的内部空间被隔墙分隔保证机腹整流罩的空气动力学形状的机械强度。

当飞行器飞行时，形成机腹整流罩隔墙的板应该能够支持由于飞行器的柔韧性而产生的移动。特别是，人们了解机身的作用，机身导致飞行器沿Y横轴弯曲，因此导致沿飞行器的纵轴X的方向的隔墙板的压缩。

另外，飞行中，机翼的弯曲导致机翼下表面最外部板处的伸长。相反，与机翼下表面连接的机腹整流罩不应承受任何变形，以便保持机翼的空气动力学形状。

现有技术的隔墙是平行设置并与飞行器的轴线X垂直的系列固定和浮动板，并且这些板通过密封垫互相连接。

但是，在机身长度可以达到80m以上的大翼展飞行器的情况下，机翼向上和向下的弯曲导致机翼下表面的伸长可能达到10-15mm。这种伸长主要位于机腹整流罩之上、机翼与飞行器机身之间连接处的机翼箱体(caisson devoilure)处。另外，由于机身长度很大，机腹整流罩处压缩的危险使得很难使用纵向垂直(即竖直并与飞行器的纵轴X平行延伸)的隔墙。

位于机翼箱体伸长区下的大翼展飞行器机腹整流罩隔墙应该能够接受机腹整流罩与机翼下表面之间的运动差，机腹整流罩应保持固定在飞行器上，飞行器飞行时机翼的下表面可能承受10-15mm的伸长。隔墙还应能够承受隔墙之间的压力差。

本发明中力求提供能够用于具有大机身长度，即机身长度大于50m，例如大约80m的飞行器的机腹整流罩。本发明的另一目的是提供机腹整流罩隔墙，该隔墙能够允许它所固定在上面的机翼箱体的横向伸长。横向伸长是指与飞行器的纵轴X垂直并且在与包含所述飞行器的平面平行的平面中的伸长，即沿横轴Y的伸长。

为此，本发明提出使用能够分隔并保证飞行器机腹整流罩机械强度的隔板，同时允许所述隔板固定在上面的机身内部结构的移动。符合本发明的隔板用于横向分隔机腹整流罩的内部空间，即形成与飞行器的纵轴X垂直延伸的隔间。因此，符合本发明的隔板在与之连接的机身下部结构的潜在伸长方向上延伸。隔板是刚性的，并且固定在机腹整流罩上，以保持机腹整流罩的结构。相反，隔板与机身下部结构之间的连接是柔性的，以便允许所述下部结构的伸长。符合本发明的隔板由多个从机腹整流罩的地板或底板垂直延伸到机身下表面的板构成。形成隔板的板延伸在互相的延伸面中，以便在整流罩的宽度上分隔整流罩。机腹整流罩的宽度是指所述整流罩沿飞行器的横轴Y方向的尺寸。

在机身下部结构的伸长主要发生在位于机腹整流罩的外纵向边缘的区域的情况下，符合本发明的隔板设置了位于所述纵向边缘处的外板，它们与机身下部结构的连接可横向转动。横向转动是指连接可以垂直于纵向轴线X向所述轴线X的右边和左边摆动。固定安装在整流罩底板上的隔板外板不能相对所述底板移动。相反，隔板的外板与之连接的机身下部结构可以横向移动，特别是可以沿横轴Y伸长，导致在移动期间所述连接相对于它的初始位置向右或向左横向转动。

隔板的其它板不需要具有与机身下部结构之间的允许有这样的可动行程的连接，因为机身下部结构的伸长主要位于外板处。例如，对于位于隔墙外板与中心板之间的内板的连接，允许沿Y横轴有微小的可动行程就足够了。中心板可以与机身下部结构有完全固定的连接，因为该板位于机身下部结构的由于位于飞行器的X轴上而不承受任何伸长的部分。

因此，本发明的目标是用于飞行器机腹整流罩的包括多个垂直板的隔墙，每个板通过垂直柱与相邻板连接，其特征在于，位于隔墙端部的至少一个外板固定安装在至少一个相关的垂直柱上，所述相关垂直柱的上端带有横向转动固定部件，用于固定在飞行器的结构上，横向转动固定部件能够允许飞行器结构相对于固定隔墙移动。

横向转动是指沿围绕与隔墙垂直并与飞行器的纵轴X平行延伸的轴线转动。

根据本发明的实施例，可以设置以下补充特征的全部或部分：

-至少一个与外板相关的垂直柱包括平移固定部件，用于与飞行器结构连接，以便接受外板承受的轴向力。

平移固定是指固定部件可以有与纵轴X平行的直线运动。

-至少一个位于外板与中心板之间的中间板浮动安装在至少一个相关垂直柱上，以便具有与相邻板平行和垂直的可动行程。

浮动是指中间板不是以固定和不动的方式与相关垂直柱连接，而是相反，尽管通过所述相关垂直柱保持位置，中间板可以在取决于相关垂直柱本身的范围内前后或左右摆动。

-至少一个与中间板相关的垂直柱的上端和下端带有轴向转动固定部件，用于分别固定在飞行器结构和机腹整流罩上。

轴向转动是指绕与飞行器的横轴Y平行延伸的轴线转动，并且可以相对于纵轴X前后摆动。

-隔墙包括固定安装在围绕它的两个相关垂直柱上的中心板。

本发明还涉及带有包括至少一个符合本发明的隔墙的机腹整流罩的飞行器，机腹整流罩位于飞行器机翼箱体之下，在机翼与飞行器机身连接处，其中隔墙的垂直板固定安装在机腹整流罩的底板上。

根据飞行器的实施例，可以设置以下补充特征的全部或部分：

-至少一个与隔墙外板相关的垂直柱的上端横向转动安装在飞行器的机翼箱体上，以允许所述机翼箱体与飞行器纵轴垂直地伸长。

-至少一个与垂直隔墙外板相关的垂直柱与机翼箱体平移连接，以接受所述外板承受的轴向力。

-至少一个与垂直隔墙中间板相关的垂直柱的上端和下端分别轴向转动安装在机翼箱体和机腹整流罩的底板上，以接受所述中间板承受的轴向力。

-所述隔墙通过平行于飞行器纵轴线延伸的纵梁连接到机翼箱体。更确切地说，设置在梁下的接头确保隔墙板与机翼箱体下表面的梁之间的连接。

-机腹整流罩带有两个符合本发明的垂直隔墙，所述隔墙延伸在飞行器机翼箱体两侧，并与飞行器的纵轴垂直，与所述飞行器的横轴平行。

阅读下面的描述并观察附图将更好地理解本发明。附图作为本发明的非限定示例示出。附图如下：

-图1：带有机腹整流罩的飞行器；

-图2：机腹整流罩在符合本发明的隔墙处的横剖面；

-图3：图2隔墙的局部放大图；

-图4：符合本发明的隔墙外板的示意图；

-图5：使隔墙外板一方面与机腹整流罩连接另一方面与飞行器机翼箱体连接的垂直柱的示图；

-图6：与外板相关的垂直柱与机翼箱体梁之间的连接的示意剖面图；

-图7：与隔墙中间板和中心板相关的双功能垂直柱示意图；

-图8：与隔墙的两个中间板相关的垂直柱示意图；

-图9：与中间板相关的垂直柱与机翼箱体梁之间的连接的放大图。

图1表示包括机身2和机翼3、3’的飞行器1。机腹整流罩4固定在机身2的底部，在机身2与机翼3、3’的连接处。机腹整流罩4延伸在机身2的长度方向。机身2的长度是指机身与飞行器1的纵轴X平行延伸的尺度。机腹整流罩4的长度L是所述整流罩4与X轴平行延伸的尺寸。机腹整流罩4的宽度I是所述整流罩4延伸在机翼的两个侧翼3、3’之间，与所述整流罩4的长度L垂直的尺寸。整流罩4的宽度I与横轴Y(图2)平行。

机腹整流罩4具有固定的长度L和宽度I，即它们在飞行器1使用过程中没有改变的趋势。

相反，由于侧翼3、3’的弯曲，位于两个侧翼3、3’之间的机腹整流罩4内部空间中的飞行器1机翼箱体(图1中看不到)可能在与纵轴X垂直并与横轴Y平行的方向伸长。

这样，机腹整流罩4与机翼箱体之间的连接区应允许该运动差。通过一个或几个垂直分隔机腹整流罩4的内部空间的隔墙(图1中看不到)实现机腹整流罩4与机翼箱体之间的连接。所述分隔墙与机翼箱体之间的连接应是柔性的，以允许所述机翼箱体伸长。

图2表示飞行器1的整流罩4沿横轴Y的横剖面。横剖面位于飞行器1的机翼箱体下面的本发明隔墙10处。图3表示图2所示隔墙10左边部分的放大图。

如图2中看到的，隔墙10包括九个垂直板11、12、12’、13、13’。更确切地说，隔墙10包括中心板11，它的右边和左边是两个中间板12、12’和两个外板13、13’。因此隔墙的板11、12、12’、13、13’相对于飞行器1的纵轴X对称设置。板11、12、12’、13、13’是延伸在机腹整流罩4高度H上的垂直板，从机腹整流罩4的底板5延伸到位于机腹整流罩4之上的机翼箱体。

隔墙10的中心板11通过固定件7(图7)固定安装在整流罩4的底板5上和两个围绕中心板11的相关双功能垂直柱16上。同样，中心板11与位于所述中心板11之上的机翼箱体梁8之间的连接是固定的。因此，中心板11相对于机腹整流罩4和飞行器的机翼箱体固定不动。中心板11沿纵轴X、横轴Y和垂直轴Z受力。垂直轴4是指沿机腹整流罩4的高度H垂直延伸的轴线。

中心板11的两个垂直边的每个的旁边是第一中间板12。每个与中心板11相关的垂直柱16也与第一中间板12相关。每个第一中间板12的一侧是中心板11，另一侧是第二中间板12’。垂直柱15位于第一中间板12与第二中间板12’之间。与两个中间板12、12’相关的垂直柱15使所述板保持与隔墙10的其它部分连在一起。另外，每个中间板12、12’的下边缘通过固定件7(图7)固定在机腹整流罩4的底板5上。

第二中间板12’的两个垂直边的其中一个的旁边是第一外板13，两个板12’、13通过双功能垂直柱16保持在一起，并与隔墙10的其它部分保持在一起。

第一外板13在它的第二垂直边缘旁边有第二外板13’，第一外板13通过专门垂直柱14与第二外板13’连接。第二外板13’的第二垂直边是自由的，即不与任何垂直柱连接，也不与任何板连接。另外，每个外板13、13’通过固定件7(图4)沿它们的下边缘固定在机腹整流罩4的底板5上。

隔墙10延伸在机腹整流罩4的整个宽度I上。隔墙10的尺寸是固定的，即在飞行器的使用过程中这些尺寸是不改变的。

与隔墙10的不同板11、12、12’、13、13’相关的垂直柱14、15、16除了保证所述板11、12、12’、13、13’之间的连接外还保证隔墙10与飞行器1的机翼箱体下表面6之间的连接。在隔墙10与机腹整流罩4连在一起的情况下，所述隔墙10因此保证机腹整流罩4与飞行器1之间的连接。垂直柱14、15、16应保证隔墙10的刚性，以保持机腹整流罩4的机械结构，但是还是允许机翼箱体的下表面6沿Y轴横向伸长。

如图4所示，外板13和13’通过固定件7固定在机腹整流罩4的底板5上。两个相关垂直柱14、16在第一外板13的两边。第一外板13在相关垂直柱14、16的整个高度上固定安装在相关垂直柱14、16上。

与第一外板13相关的垂直柱14、16的下端15固定安装在机腹整流罩4的底板5上。

与第一外板13相关的垂直柱14、16的上端20与属于飞行器1机翼箱体下表面的横梁8连接。与纵轴X平行延伸的横梁8与隔墙10垂直。通过吊耳(manille，连接铰)17保证与隔墙10的第一外板13相关的垂直柱14、16的上端20之间的连接。如图5所示的吊耳17的整体形状为提供两个连接点18、19的H形。第一连接点18位于垂直柱14处，第二连接点19位于梁18处。吊耳17的双连接18、19是可以使吊耳17向纵轴X的左右摆动的横向转动连接。

因此，吊耳17允许横梁8平行于Y轴的位移Dy，而垂直柱14、16以及与其相关的外板13、13’仍相对于机腹整流罩4的底板5保持固定。因此与梁8相关的机翼箱体下表面可以与横轴Y平行地伸长，而隔墙10不会破坏。因此，在机翼箱体下表面承受伸长最多的区域，纵梁8能够移动，从而允许并跟随所述伸长。外板13、13’保持固定，即不承受任何伸长，隔墙10的结构强度得到保持。

与隔墙10的第二外板13’垂直相邻的只有第一外隔墙13，它的第二垂直边缘是自由的。更确切地说，第二外板13’的第二垂直边缘沿机翼箱体的外壳延伸。可以考虑使第二外板13’的第二垂直边带有密封垫9，以便在机翼箱体伸长时保持机腹整流罩4内部空间的密封性。

如图7、8所示，隔墙10的中间板12和12’浮动安装在相关垂直柱15、16上。为此，与中间板12和12’相关的垂直柱15、16在它们与所述板的连接处具有U形剖面，中间板12、12’的垂直边在该U形的分支之间滑动。更确切地说，U形剖面的底在垂直柱15、16的高度中延伸，U形的分支在它们围绕的中间板的方向垂直延伸。因此，垂直柱15、16与和它们相关的中间板12、12’之间的连接允许在U形剖面的两个分支之间有一个相对于飞行器1的前进方向从前到后和从左到右的可动行程。

两种垂直柱15、16与中间板12、12’相关。实际上，在保持两个相邻中间板12、12’所需的三个垂直柱中，只有一个与两个中间板12、12’连接。其它相关的垂直柱16是双功能的，即它们与两个性质不同的板12、12’、11、13连接。同样，双功能垂直柱16也具有沿一个垂直边缘并朝向中间板12、12’的U形剖面，所述双功能柱16的第二垂直边是实心的(图7)。如图8所示，与两个中间板12、12’相关的垂直柱15具有沿它们的两个垂直边的U形剖面，以便能够在左右被中间板12、12’围绕。

隔墙10的中间板12、12’通过固定件7固定安装在机腹整流罩4的底板5上。

中间板12和12’可能承受的X方向的力被相关垂直柱15、16牵制从而承受，更确切地说，被所述垂直柱15、16的U形剖面的分支承受。

如图8所示，与中间板12、12’相关的垂直柱15的下端通过下铰链连接22与机腹整流罩4的底板5连接。同样，与中间板12、12’相关的垂直柱15的上端21通过上铰链连接24与机翼箱体下表面的与飞行器1的纵轴X平行延伸的梁8连接。例如，铰链连接22、24包括与飞行器1的横轴Y平行并且可以与飞行器1的纵轴X平行摆动的转轴。因此，由于垂直柱15的铰链连接22、24，隔墙10的中间板12、12’承受的X方向的力也被相关垂直柱15承受。

在隔墙的外板13、13’的情况下，如图6所示，可以通过连杆25接受X方向的力，连杆25使与外板13、13’相关的垂直柱14与在两个外板13、13’之间通过的机翼箱体下表面的梁8连接。

因此，如果通过吊耳17使梁8能够相对于外板13、13’进行位移Dy，则外板13、13’的X方向力被承受所述力的连杆24接受。因此在与外板13、13’相关的垂直柱14与和飞行器1的机翼箱体下表面6相关的梁8之间形成三角形连接。

另外，隔墙10可以承受垂直方向即在整流罩4的高度H方向的压缩力。与隔墙10的板11、12、12’、13、13’相关的垂直柱14、15、16能够承受这些压缩力。

符合本发明的隔墙10允许位于所述隔墙10之下的机翼箱体下表面6在Y方向伸长，同时接受压缩力和所述隔墙10可能承受的X方向力。因此隔墙10起分隔机腹整流罩4空间和保持机腹整流罩4的气动形状的机械强度的作用，同时满足飞行器1的大长度机身2产生的特殊需要。

另外，符合本发明的整流罩4带有两个符合本发明的隔墙10，位于飞行器1的机翼箱体两侧，这两个隔墙之间没有任何其它隔墙。因此，在机翼箱体的两端，整流罩4与飞行器机身2之间的连接与所述机翼箱体的伸长相容。可以在机翼箱体的上游或下游另外设置第三隔墙，该第三隔墙不需要特殊连接，因为机翼箱体的上游和下游没有任何伸长。

Claims (11)

1.一种用于飞行器(1)的机腹整流罩(4)的垂直隔墙(10)，该隔墙包括多个垂直板(11、12、12’、13、13’)，每个板通过垂直柱(14、15、16)与相邻板连接，其特征在于，至少一个位于隔墙一端的外板(13、13’)固定安装在至少一个相关垂直柱(14、16)上，所述相关垂直柱的上端(20)带有横向转动固定部件(17、18、19)，用于固定在飞行器的结构(8)上，横向转动固定部件能够允许飞行器的结构相对于固定隔墙进行位移(Dy)。

2.如权利要求1所述的垂直隔墙，其特征在于，至少一个与外板相关的垂直柱(14、16)包括平移固定部件(25)，用于与飞行器的结构连接，以承受外板所承受的轴向力。

3.如权利要求1-2之一所述的垂直隔墙，其特征在于，至少一个位于外板(13、13’)与中心板(11)之间的中间板(12、12’)浮动安装在至少一个相关垂直柱(15、16)上，以便有与相邻板垂直和平行的可动行程。

4.如权利要求3所述的垂直隔墙，其特征在于，至少一个与中间板(12、12’)相关的垂直柱(15)的上端(21)和下端(23)带有轴向转动固定部件(22、24)，用于分别固定在飞行器结构和机腹整流罩上。

5.如权利要求1-4之一所述的垂直隔墙，其特征在于，该隔墙包括中心板(11)，该中心板固定安装在两个围绕它的垂直柱(16)上。

6.带有包括至少一个如权利要求1-5之一所述隔墙(10)的机腹整流罩(4)的飞行器(1)，机腹整流罩位于飞行器机翼箱体之下，在机翼(3)与飞行器机身(2)的结合处，其中隔墙的垂直板(11、12、12’、13、13’)固定安装在机腹整流罩的底板(5)上。

7.如权利要求6所述的飞行器，其特征在于，至少一个与隔墙外板(13、13’)相关的垂直柱(14、16)的上端(20)横向转动安装(17、19)在飞行器的机翼箱体上，以便允许所述机翼箱体有与飞行器横轴(Y)平行的伸长(Dy)。

8.如权利要求6-7之一所述的飞行器，其特征在于，至少一个与垂直隔墙外板(13、13’)相关的垂直柱(14、16)与机翼箱体平移连接(25)，以接受所述外板承受的轴向力。

9.如权利要求6-8之一所述的飞行器，其特征在于，至少一个与垂直隔墙中间板(12、12’)相关的垂直柱(15)的上端(21)和下端(23)分别轴向转动安装(22，24)在机翼箱体和机腹整流罩的底板(5)上，以接受所述中间板承受的轴向力。

10.如权利要求6-9之一所述的飞行器，其特征在于，隔墙通过与飞行器的纵轴X平行延伸的纵梁(8)与机翼箱体连接。

11.如权利要求6-10之一所述的飞行器，其特征在于，整流罩带有两个如权利要求1-5之一所述的隔墙(10)，所述隔墙位于飞行器机翼箱体两侧，与飞行器的横轴Y平行。

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