CN102470917B - 安装在飞行器机身中的开口的框架 - Google Patents

Abstract

本发明是一种配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，而机身由一个蒙皮限定，所述框架包括一个上纵向加固件和一个下纵向加固件，下纵向加固件确保设置在开口两边的两个垂直子结构(62)之间的连接，在这两个子结构处配备至少一个限位器(56)，该限位器确保由门施加的径向力的恢复，其特征在于每个所述垂直子结构(62)包括至少三个相互间连接的复合材料壁，以便形成闭合中空轮廓，从而得到沉箱结构。

Description

安装在飞行器机身中的开口的框架

技术领域

本发明涉及安装在飞行器机身中的开口的框架。

背景技术

在图1-图3中，示出了作为实施例的飞行器10的正面，该飞行器包括一个机身12，例如能够用于乘客通过并且可以被叫做乘客门封闭的开口14开在该机身中，所述门将飞行器的外部16与内部18隔开。

众所周知，飞行器的机身包括用结构加固的蒙皮20，该结构主要包括第一组纵向加固件(纵向加强肋)和第二组横向加固件(横框)。为了确保门结构和机身结构之间力的恢复，在开口14的周围配置门的框架22。

对于乘客门来说，该门在门的框架22的加固件处主要不允许有沿径向朝着飞行器外部的力(图3中的箭头F)，这种力是由配备在框架22处的限位器24恢复的。

对于这种力的恢复，门的框架22一方面包括一个边框，另一方面包括一个辅助框，所述边框包括称作门楣26的上纵向加固件、称作门槛28的下纵向加固件、在开口14两边的垂直加固件30，所述辅助框由至少两个垂直加固件32和与门楣26及门槛28相隔的两个上下纵向加固件34构成，所述两个垂直加固件设置在开口两边，并隔开一定的距离。配备肋或增强件，用于连接边框和辅助框。这样，用称作肋间肋36的肋连接加固件30、32，以便在开口12的两边形成一个阶梯形结构。文献WO03/104080描述了这种阶梯形结构。

如图3所示，用两个相反的作用力，即一个是在辅助框处的第一作用力R1，一个是在边框处的第二作用力R2来恢复由各个限位器24处作用在框架22上的剪切力F产生的力矩。根据这种思路，由于相应的肋间肋，力在垂直于门的各个限位器处得到局部平衡。

门的框架22的负载不限于这些径向力。通常，门的框架应当确保机身的整体性。

根据第一实施模式，构成门的框架22和机身蒙皮的所有元件均为金属，垂直加固件30、32以及肋间肋36由常规方式加工成的厚板材构成。在加工以后，将这些不同的元件进行组装，以便形成阶梯形子结构，然后将蒙皮置于形成的这些子结构上。用金属蒙皮的这种方案的缺陷在于要进行大量的固定，而优点在于可以对厚度和按顺序相互平行的设置平面进行很好的控制。为了减少飞行器的装载质量，倾向于使用复合材料。

复合材料门的框架的第一个变型实施例在于制造一个包括边框、辅助框和肋间肋的第一子系统。制造连成一体的这种子系统需要复杂的工具。此外，因为用预先浸渍过的折纹制成的蒙皮的收缩，所以与复合材料的蒙皮的组合需要用楔子，这会使组装时间增加很多。

复合材料门的框架的另一个变型实施例在于首先独立制造所有复合材料元件，然后用与金属门的框架的元件相同的方法将这些元件组装。然而，因为在对接不同构件时用经济的方法制造复合材料构件会导致出现尺寸误差的问题，所以这种解决方案并不理想。最后，根据与金属构件(边框、辅助框、肋间肋)相同的结构组装复合材料元件，不能使力的恢复达到最佳，这是因为复合材料构件对作用在形成所述构件的折纹平面外的力承受强度较小。

发明内容

因此，本发明旨在克服现有技术的这些缺陷，提出一种设置在飞行器机身中的开口的框架，该框架的结构使力的恢复达到最佳化。根据另一个目的，该结构应当能够简化复合材料框架的制造。

为此，本发明的目的是一种门的框架，该门配备在开在飞行器机身中的开口处，而机身是由蒙皮限定的，所述框架包括一个上纵向加固件和一个下纵向加固件，下纵向加固件确保设置在开口两边的两个垂直子结构之间的连接，在这两个子结构处配备至少一个限位器，该限位器确保由门施加的径向力的恢复，其特征在于每个垂直子结构包括至少三个相互间连接的复合材料壁，以便形成闭合中空型材，从而得到箱形结构。

附图说明

结合附图，通过阅读下面对仅作为实施例的描述将会更清楚地理解本发明的其他特征和优点，其中：

图1是飞行器正面的示意图；

图2是根据现有技术的门的框架从飞行器内部看的示意图；

图3是沿含有现有技术的门的飞行器的肋间肋的平面的剖视图；

图4是根据本发明的门的框架从飞行器内部看的示意图；

图5是沿图4所示的门的框架的边的纵向方向所作的剖视图；

图6是表示形成图5所示门的框架的边的增强件内部的透视图；

图7是本发明的门的框架的透视图，示出了相对于现有技术解决方案的空间节省；和

图8是纵向剖视图，示出了形成本发明的门的框架的边在组装前的两部分。

具体实施方式

图4中示出的是飞行器的机身，在该机身中应当开有一个可以用门(未示出)封闭的开口40。

机身包括一个被镶嵌到一个结构上的蒙皮42，该结构由一些加固件构成，具体地，具有第一组纵向增强件44，称作纵向加强肋，以及第二组横向增强件46，称作框。

图5中，蒙皮42可以将所示的标号为48的飞行器内部与标号为50的外部隔离开。

根据一个非限定性的应用，该开口40可以让乘客从外面走到里面，反之亦然。

特别是为了确保门和飞行器的结构之间力传递，由一个框架52限定开口40。

就如用于现有技术的那样，门的框架52包括一些限位器56，所述门可以紧靠这些限位器，并确保朝向外面的径向力的恢复，径向力箭头F用表示。优选地，将这些限位器设置在所述框架的垂直立柱处。

对于下面的描述，用飞行器的纵向轴表示从飞行器的前面到后面的轴，该轴与机身的母线基本平行。用横向平面表示一个与纵向轴垂直的平面。径向方向包含在横向平面中，并且通过纵向轴。用纵向平面表示一个包含纵向轴和径向方向的平面。

门的框架52包括一个称作门楣(linteau)的上纵向加固件58，一个称作门槛的下纵向加固件60，门楣58和门槛60确保开口40两边的两个垂直子结构62之间的连接。门楣和门槛为设置在纵向平面中的肋形。这些加固件58和60的截面通常为C形，其中部在纵向平面中，其边缘下垂，其中一个边缘与飞行器的蒙皮接触。

这些加固件58，60用复合材料制成。然而，它们也可以用其它材料制成，例如金属。因为它们可以是不同的形状，主要用于确保各个垂直子结构62之间的连接，所以不再对它们进行描述。

根据本发明，垂直子结构62由复合材料制成，它们不是象现有技术那样为阶梯形状的结构，而是沉箱结构。

沉箱结构表示一个子结构62包括至少三个相互间连接起来的壁，以便形成闭合中空轮廓。

为此，如图5所示，一个子结构62包括第一壁64、第二壁66以及一个倾斜的第三壁68。第一壁64处于开口侧面；第二壁66与第一壁64基本垂直，在飞行器蒙皮的平面中，一旦框架与机身连接，所述第二壁66就与第一壁64相邻连接；该第三壁将朝向内部的第一壁64的端部与远离开口的侧面的第二壁66的端部连接，以便实现沉箱形。

如图5所示，通过加载该沉箱形的扭力，如箭头70所示，该沉箱形可以平衡限位器的力产生的力矩。这种通量扭力在沉箱形子结构62处产生剪切力，这样的剪切力对于复合材料的制造要比现有技术的阶梯形结构更有利，这是因为剪切力总是处在通常被做成分层元件形状的壁的平面中。

根据另一方面，在子结构62中产生的通量扭力在它们与门楣58和门槛60的连接区域处实现平衡。

根据一个实施模式，每个子结构62包括第一部分72和第二部分74，第一部分包括第一壁64和倾斜壁68，第二部分包括第二壁66，并形成机身蒙皮的一部分。

图5和图6中详细示出了沉箱形第一部分72。该第一部分由一块板构成，所述板的截面中有一个形成第一壁64的第一面，一个与第一面基本垂直的第二面76，形成倾斜壁68的第三面，以及作为第二部分74或机身的蒙皮42的支撑面的第四面78。

该沉箱形第一部分72包括用于防止各面弯折的增强件。因此，沉箱形第一部分72包括第一组肋80和第二组肋82，第一组肋垂直于朝向第三和第四面的飞行器内部的表面而设置，第二组肋垂直于朝向第一、第二和第三面的飞行器外部的表面而设置。

肋80和肋82仅仅在与第一部分72接触的边缘处含有下垂的边缘。

优选地，肋80和肋82与门的限位器56垂直设置。

沉箱形第二部分74为板形，它构成飞行器机身的蒙皮的一部分。

为了确保这两部分72、74之间的连接，可以配备一个角铁84，以便确保第二部分74和形成第一部分72的第一壁64的第一面之间的连接，第二部分74贴紧第四面78。该角铁84确保可熔构件的作用，并且有助于简化两个沉箱形部分72、74之间的对接。

优选地，如图5所示，肋82的尺寸适合于在所述肋82和第二部分74之间留有间隙86，以便在组装两个沉箱形部分72和74时，所述肋82与所述第二部分74不相互干涉。

根据另一个优点，由于在框架处形成机身蒙皮的第二部分74只是在角铁84及第四面78处接触，因而能够将厚度不同的区域(例如由于折纹消除)局限在不用作对另一个构件特别是沉箱形第一部分72支撑的区域。

优选地，倾斜壁68包括能够进入箱形内部的孔88，例如用于进去固定限位器56和固定有可能使用的止推环90。

因为肋80、82不包括与形成反拔模斜度的蒙皮接触的基底，所以沉箱形第一部分72的复合材料的制造得到简化，而且不需要复杂的工具。

此外，省去这些基底可以简化两个箱形部分72、74之间的对接。

根据另一个优点，如图7所示，这种沉箱形形状可以减小门的框架的体积，特别是在将开口设置在近似圆柱形形状的机身的区域中时更是如此。

在这些区域中，机身包括一个由纵向加强肋和沿整个区域按均匀不变的间隔设置的框构成的结构。

如图7所示，当开口的宽度与框的非常接近时，沉箱形的框架比现有技术的阶梯形结构框架可以减少50％的框间体积，其限定的范围用点画线92表示。

根据另一个优点，这种沉箱形使门的框架与机身的剩余部分之间的连接简化。

优选地，如图5所示，沉箱形第一部分72，特别是第四面78可以确保夹板功能，并可以延伸到第二部分74外，以便为在框架处形成机身蒙皮的第二部分74和机身42蒙皮提供唯一安置平面。这种方案减少了构件的数量。

根据另一方面，箱形子结构由于只有一个安置平面而简化了框架和机身剩余部分的对接，这与现有技术的方案不同，现有技术的方案因为肋间肋的下垂边和与蒙皮接触的加固件而包括多个安置平面。

Claims (10)

1.一种配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，而机身由一个蒙皮限定，所述框架包括一个上纵向加固件和一个下纵向加固件，所述上纵向加固件和所述下纵向加固件确保设置在所述开口两边的两个垂直子结构(62)之间的连接，在这两个垂直子结构处配备至少一个限位器(56)，所述限位器确保由所述门施加的径向力的恢复，其特征在于每个所述垂直子结构(62)具有一个复合材料结构，所述复合材料结构有第一壁(64)、与所述第一壁(64)连接并与所述第一壁(64)基本垂直设置的第二壁(66)以及倾斜的第三壁(68)，所述第三壁连接所述第一壁(64)和所述第二壁(66)，以便实现箱形，所述箱形在与所述垂直子结构的垂直方向垂直的截面内具有封闭的中空横截面，所述第一壁(64)形成所述开口的侧面，所述第二壁(66)能够设置在所述机身的所述蒙皮的平面中。

2.根据权利要求1所述的配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，其特征在于每个垂直子结构(62)包括能够与所述机身的所述蒙皮形成闭合腔的第一部分(72)。

3.根据权利要求2所述的配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，其特征在于所述垂直子结构的第一部分(72)由板构成，所述板的截面中具有形成所述第一壁(64)的第一面、与所述第一面基本垂直的第二面(76)、形成所述倾斜的第三壁(68)的第三面以及作为所述机身的所述蒙皮的支撑表面的第四面(78)。

4.根据权利要求3所述的配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，其特征在于所述垂直子结构的第一部分(72)包括第一组肋(80)，其垂直于朝向所述第三面和第四面的飞行器内部的表面而设置。

5.根据权利要求4所述的配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，其特征在于所述垂直子结构的所述第一部分(72)包括第二组肋(82)，其垂直于朝向所述第一面、第二面和第三面的飞行器外部的表面而设置。

6.根据权利要求5所述的配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，其特征在于所述第二组肋(82)的尺寸适合于在所述第二组肋(82)和所述机身的所述蒙皮之间留有间隙(86)。

7.根据权利要求3所述的配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，其特征在于每个垂直子结构(62)包括角铁(84)，以确保所述第一部分(72)的第一壁(64)与所述机身的所述蒙皮之间的连接。

8.根据权利要求3所述的配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，其特征在于所述垂直子结构(62)的每一个的第一部分(72)的倾斜的第三壁(68)包括可以通到所述垂直子结构内的孔(88)。

9.根据权利要求2所述的配备在开在飞行器机身中的开口处的门的框架，其特征在于所述垂直子结构(62)的每一个包括设置在机身蒙皮的平面中的第二部分(74)，所述第一部分具有一个面(78)，所述面(78)确保夹板功能，并为框架的所述第二部分(74)和机身蒙皮的剩余部分提供唯一安置面。

10.一种飞行器，其包括如权利要求1-9任一项所述的门的框架。