CN101421155B - 飞行器地板、该地板的应用以及装配有该地板的飞行器舱段 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行器地板(2)，所述地板包括至少一个固定安装在飞行器刚性结构上的中心轨(8)，至少两个设置在中心轨两侧的侧轨(5)，以及多块地板板材(18)。每个侧轨经由垂直连杆(15)垂直地连接到飞行器的结构上并在横向上是自由的，每块地板板材被设置在两个相邻的轨之间，使得所述侧轨受到的横向应力通过地板板材一直传递到中心轨。本发明还涉及装配有此类地板的飞行器舱段(1)和此类地板在飞行器舱段中的应用。

Description

飞行器地板、该地板的应用以及装配有该地板的飞行器舱段

本发明涉及用于支撑较重负载的飞行器地板。更确切地，本发明涉及适于承受可能经受的横向力的飞行器地板。所述横向力是指相对于装配有此类地板的飞行器的轴线横向地延伸的力。本发明尤其应用于用来运输货物的飞行器的制造，所述货物装载在飞行器地板上。

在货物运输领域，已知使用特殊的飞行器，其机身的内部空间被特别布置以容纳体积大的货物。所述货物被装载于飞行器的地板上使得货物不论经受何种力都保持就位。更确切地，通常包含在集装箱中的货物被放置在地板上并由相对于地板的轨横向延伸的结构部件保持在地板上。集装箱被保持停靠在阻止所述集装箱在横向方向上运动的所述结构部件上。当所述集装箱经受横向运动时，所对应的力通过所述结构部件传递到地板上。因而飞行器地板应适于承受其可能经受的所有横向力。为此，地板的平行于飞行器的纵轴线方向延伸的轨被安装固定在飞行器的主结构上。所述横向或侧向的力是指垂直于飞行器的纵轴线延伸的水平的力。

然而，在装配有飞行器起落架的飞行器舱段，飞行器的主结构离地板的轨太远以致所述轨不能直接固定在所述主结构上。为了解决此问题，已知使用垂直连杆将所述轨连接到飞行器的主结构上。在装配有起落架舱的飞行器舱段中所述地板因而是铰接在连杆上。

这样铰接的地板不适于承受其可能经受的横向力。此外，已知借助接头将所述外侧(即与机身的侧壁相邻)的轨固定到飞行器机身的所述侧壁。则所述接头将外侧的轨连接到飞行器的侧主结构上，从而允许侧向支撑地板。

这样的接头(称为防撞接头)的不便是其会增加飞行器的总重。在大尺度的飞行器的情况下，其机身长度可达几十米，侧向保持地板所需的防撞接头的数量就不能忽略地增加了飞行器的总重。

因此本发明寻求提供一种飞行器地板，所述地板适于承受其经受的横向力，且没有现有技术中的不便。本发明还寻求实现特别适用于装配有起落架舱的飞行器舱段的此类地板。

为此，根据本发明，使横向力经由不同于现有技术的途径。依据本发明的地板的横向力通过的路径需要地板板材的参与。所述地板板材是设置在地板的纵向轨之间的地板结构，以便形成平坦的表面。依据本发明的地板配有刚性安装在飞行器固定结构上的中心轨和仅通过垂直连杆安装在飞行器结构上的侧轨。因此侧轨不能承受横向力。所述侧轨纵向设置在中心轨的两侧并平行于所述中心轨延伸。地板板材被设置在每对相邻的轨之间，即两个侧轨之间或两个中心轨之间或一个侧轨和一个中心轨之间。当依据本发明的地板经受横向力时，所述力通过地板板材朝向由刚性的中心轨形成的硬点(point dur)逐步传递，所述中心轨能够承受横向力。因此横向力被刚性安装在飞行器的固定结构上的中心轨直接承受。所述固定结构比如是由相对于地板的纵向轨横向安装的横梁所形成。根据本发明的具体实施例，中心轨通过贯穿的固定装置被刚性安装在横向横梁上。比如，固定装置贯穿横梁和用于被固定在横梁上的中心轨。为了能调整中心轨在横梁上的安装，可在横梁上设置长形孔。所述长形孔平行于中心轨延伸。因此，可纵向调整轨在横梁上的安装，以便消除某些安装约束条件。

因此本发明的目标是一种飞行器地板，所述地板包括至少一个固定安装在飞行器的刚性结构上的中心轨，至少两个设置在中心轨两侧的侧轨，以及地板板材。每个侧轨经由垂直连杆垂直地连接到飞行器的结构上并在横向上是自由的，所述轨彼此平行，每块地板板材设置在相邻的两个轨之间，使得侧轨经受的横向力通过地板板材到达承受横向力的中心轨。

依据按照本发明的飞行器地板的实施例，可提供如下全部或部分附加特征：

-中心轨固定安装在至少一个横梁上，所述横梁相对于所述轨横向延伸；

-在中心轨的固定区处，横梁配有至少一个长形固定孔，所述长形固定孔与设置在中心轨上的圆形固定孔配合，使得可纵向地调整中心轨在横梁上的固定；

-在中心轨的固定区处，横梁配有至少一个包括六个长形固定孔的模块，每个长形固定孔与中心轨的包括六个固定孔的模块中的一个圆形固定孔配合。

本发明还涉及在包括两个起落架舱的飞行器舱段上使用根据本发明的飞行器地板。按照本发明，可使用此类地板使得侧轨沿着飞行器起落架舱顶延伸，则所述垂直连杆将所述侧轨连接到所述起落架舱顶。中心轨本身沿着飞行器的中心刚性结构延伸，所述中心刚性结构与所述两个起落架舱顶纵向交界。

本发明还涉及包括两个起落架舱和依据本发明的地板的飞行器舱段，其中地板包括多个中心轨和多个侧轨，所述侧轨被设置在所述中心轨的两侧并平行于飞行器轴线延伸。

根据按照本发明的飞行器舱段的实施例，可提供如下全部或部分附加特征：

-侧轨沿着起落架舱顶延伸，所述垂直连杆将所述侧轨连接到所述起落架舱顶；

-所述起落架舱围出一中心区，所述中心轨沿着中心区延伸；

-所述飞行器舱段包括多个在中心区横向延伸的横梁，每个横梁的相对两端被固定在相对的起落架舱顶上。

通过阅读后面的说明书和查对其附图将更好地理解本发明。这里提供的附图仅供参考，而绝非限定本发明。附图所示如下：

-图1:装配了依据本发明的地板的在起落架舱处的飞行器舱段的局部示意图；

-图2A和2B：依据图1的地板的某些部分的放大示意图；

-图3A和3B：依据本发明的地板在中心轨处的横截面图和俯视图；

-图4A和4B：依据本发明的地板在侧轨处的横截面图和纵截面图；

-图5：依据本发明的地板在最外侧的侧轨处的纵截面图。

在图1中示意性和部分地示出了在两个起落架舱3处的飞行器舱段1。所述起落架舱3用于容纳在收起位置(即当飞行器飞行时)的飞行器起落架。各个起落架舱3装配有起落架舱顶4，侧轨5沿着所述舱顶4延伸。所述侧轨5属于所述舱段1的地板2。

两个起落架舱3被空运货舱6相互分隔。空运货舱6限定了位于地板2下方的内部空间，所述内部空间也可用作运输货物。在这种情况下，例如，空运货舱6可装载集装箱。位于空运货舱6上面的中心区7包括平行于侧轨5延伸的中心轨8。在图1所示的示例中，飞行器舱段1装配了五个中心轨8。所述五个中心轨8在左右两侧分别被四个侧轨5包围。

一般说来，地板2包括直接或间接地连接到飞行器舱段1的主结构的多个侧轨5和中心轨8，以及多块地板板材18(图3A，4A)。地板板材18被插入在各对相邻的轨之间使得形成上面放置货物的平坦表面。因此每块地板板材18通过第一纵向边缘连接到第一轨的一部分，并且通过平行于第一纵向边缘的第二纵向边缘连接到与第一轨相邻的第二轨的一部分。纵向边缘是指地板板材18的平行于轨延伸的边。在相邻的两轨之间，多块地板板材18平行于轨的纵轴线依次地被设置。也可提供用于将各地板板材18连接到位于前面或后面的地板板材18的固定手段。

如下详述，侧轨5被安装在相应的起落架舱3的舱顶4上，而中心轨8被安装在相对于轨5、8横向延伸并互相平行的横梁9上。横梁9的各端10和11被刚性安装在相对的起落架舱3的舱顶4上。横梁9相对于起落架舱3的舱顶4被固定，并形成中心硬点。

每个中心轨8被刚性安装在多个相继的横梁9上。比如，并如图2A和2B所示，中心轨8部分地嵌入在横梁9的高度H中。高度H是指横梁9相对于起落架舱3的舱顶4垂直延伸的尺度。中心轨8通过固定装置(在图2A和2B中不可见)被保持嵌入在横梁9中，使得所述中心轨8相对于飞行器结构被保持就位。中心轨8通过横梁9被保持在飞行器舱段1的结构上固定不动，所述横梁9本身在所述结构上固定不动。

如图3A和3B所示，中心轨8通过固定装置被固定在横梁9上。所述固定装置，如图3A和3B所示，包括贯穿分别在轨8和横梁9上设置的孔的螺栓(螺钉)12。优选地，设置在横梁9上的孔与设置在中心轨8上的孔相吻合。因此，每个螺栓12贯穿设置在横梁9上的孔和设置在中心轨8上的孔。

在具体的示例中，如图3B所示，中心轨8通过六个固定螺栓12被固定在横梁9上。孔13在中心轨8上被组织为包括六个孔的模块或组。同一模块的六个孔13分布为两列，每一列为对齐的三个孔13，所述列彼此平行且垂直于中心轨8的纵轴线。同样地，横梁9的孔14被组织为包括六个孔的模块。同一模块的六个孔14分布为两列，每一列为对齐的三个孔14，所述列彼此平行且垂直于中心轨8的纵轴线，即平行于横梁9的纵轴线。

中心轨8上的孔13是圆柱形的，而横梁9上的孔14是长形的。更确切地，长形孔14的椭圆长度平行于中心轨8的纵轴线方向延伸。长形孔14的椭圆长度是指所述长形孔14最大直径。长形孔14相对于中心轨8的这种取向允许纵向调节轨8在横梁9上的固定。优选地，与中心轨8上的固定孔13吻合的横梁9上的每个固定孔14，是平行于相应的中心轨8的轴线方向延伸的长形孔。因此，在每个中心轨8被固定在相继的多个横梁9上的情况下，当将固定螺栓安装到孔13、14中时，通过长形孔14而允许中心轨8和各横梁9之间的连接有一定的游隙，这允许不费力地将全部螺栓12引入孔13、14中。在全部固定螺栓12被安装在孔13、14中之后，可通过比如螺帽来拧紧螺栓12的方式来使得中心轨8和横梁9间的连接被固定。

使用长形孔14的缺点之一是长形孔14易将垂直力传递到所述长形孔14的高度上。所述高度是指长形孔14在横梁9的高度H中延伸的尺度。因此所述长形孔14受到的应力可能会超过形成横梁9的材料所能耐受的应力。然而，完全出乎意料的是，为验证当中心轨8在横梁9上的连接经受横向力时所述连接的机械性能而进行的试验表明：长形孔14能够耐受这样的力引起的应力并且令人满意地工作以承受横向力。

例如，通过使用厚度为2.2毫米的中心轨和厚度为4毫米的横梁进行了试验，所述中心轨的圆孔具有5毫米的直径，所述横梁的长形孔具有5.6毫米×10.6毫米的尺度。所述厚度是指与所考虑部件的纵轴垂直正交延伸的尺度。在横梁上或者在轨上相邻的两个孔的间距是24毫米。孔和带有所述孔的轨或横梁的边缘的之间的最小间距是12毫米。

横向力被施加到具有上述特征的中心轨/横梁组件。横向力通过应用液压机械施加并通过电子设备控制。

这些试验的结果表明上述中心轨/横梁组件可耐受大约28kN的横向力，而在飞行器舱段中地板的轨上可受到的横向力的最大值大约是16kN。

因此中心轨8通过横梁9固定安装在飞行器舱段的主结构上，这样防止了中心轨8的任何偏移。如同垂直力和纵向力一样，中心轨8适于承受横向力。垂直力是指垂直于起落架舱顶4的表面的力。纵向力是指平行于轨8的纵轴线的力。

相反，并如图4A和4B所示，侧轨5并未固定安装在飞行器舱段的主结构上。事实上，侧轨5离起落架舱3的舱顶4的表面太远，以致不能将侧轨5直接固定在起落架舱顶4的表面上。此外，每个侧轨5(即沿起落架舱3延伸的轨)通过铰接其上的垂直连杆15连接到上述舱3的舱顶4。每个垂直连杆15配有安装在侧轨5上的上端16，和安装在侧轨5延伸于其上的起落架舱3的舱顶4上的下端17。连杆15能承受垂直力，但不能承受横向力或纵向力。

此外，依据本发明，当地板2受到始于侧轨5的横向力时，上述力通过设置在每对相邻的轨之间的地板板材18逐步从第一侧轨5向相邻侧轨向着由中心轨8形成的硬点方向传递。这样传向中心轨8的横向力在上述中心轨8处被承受，如上所述，中心轨8适于承受这样的力。

在一具体实施例中，并如图5所示，可通过除了垂直力之外还适于承受水平力的特殊接头20来将外轨19连接到起落架舱3的舱顶4上。因此，外轨19能够耐受如由事故着陆导致的正面撞击、扰流以及由货物装载引起的垂直撞击。

为此，接头20具有飞去来器式的总体形状，即Z形。更确切地，接头20在平行于外轨19的轴线的平面中横向地延伸，并相对于起落架舱3的舱顶4垂直地延伸。接头20的下端21与起落架舱3的舱顶4连接而上端22与外轨19连接。同样由于所述接头20的几何形状，其适于耐受水平的平行于外轨19的力。事实上，接头20从飞行器舱段的后部向前部延伸。后部和前部是相对于包括所考虑的舱段1的飞行器的行进方向而言的。接头20此外可轻微弯曲以耐受垂直撞击。

Claims (10)

1.一种飞行器地板(2)，所述地板包括固定安装在飞行器刚性结构上的中心轨(8)、包围所述中心轨的侧轨(5)以及地板板材(18)，所述中心轨和所述侧轨之间彼此平行，每个侧轨仅经由垂直连杆(15)被连接到飞行器的所述结构上，每块地板板材被设置在两个相邻的轨之间，以使得所述侧轨经受的横向力通过地板板材到达中心轨，所述横向力在所述中心轨处被承受。

2.如权利要求1所述的飞行器地板，其特征在于，所述中心轨固定安装在相对于所述中心轨横向延伸的至少一个横梁(9)上。

3.如权利要求2所述的飞行器地板，其特征在于，所述横梁装配有长形固定孔(14)，所述长形固定孔与设置在所述中心轨上的圆形固定孔(13)相配合，以便纵向调整所述中心轨在所述横梁上的固定。

4.如权利要求3所述的飞行器地板，其特征在于，所述横梁装配有至少一个包括六个长形固定孔(14)的模块，每个长形固定孔与中心轨的包括六个固定孔的模块中的一个圆形固定孔(13)相配合。

5.如权利要求1-4之一所述的飞行器地板(2)在包括两个起落架舱(3)的飞行器舱段(1)中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其中所述侧轨沿着起落架舱顶(4)延伸，所述垂直连杆(15)将所述侧轨连接到起落架舱顶。

7.包括两个起落架舱和如权利要求1-4之一所述的地板(2)的飞行器舱段(1)，所述地板包括多个中心轨(8)和多个设置在所述中心轨两侧并且平行于飞行器轴线方向延伸的侧轨(5)。

8.如权利要求7所述的飞行器舱段，其特征在于，所述侧轨沿着起落架舱顶延伸，所述垂直连杆将所述侧轨连接到起落架舱顶。

9.如权利要求7-8之一所述的飞行器舱段，特征在于，所述起落架舱围出一中心区(7)，所述中心轨沿着所述中心区延伸。

10.如权利要求9所述的飞行器舱段，其特征在于，所述飞行器舱段包括多个在所述中心区中横向延伸的平行横梁(9)，每个横梁的相对两端(10，11)被固定在相对的起落架舱顶上。

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