CN103466073B - 飞机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种飞机（11），该飞机至少具有安装在飞机的外表面中的腔体（21）中的可充气装置（41），该腔体装配有用于打开/关闭腔体（21）的门（25）。包括垫子（45）和气体发生器的可充气装置（41）构造成，当垫子用由气体发生器供应的气体充气时，在没有从腔体（21）突出的情况下，用垫子（45）填充腔体（21），以用于降低在门（25）打开时由腔体（21）产生的下游气流扰动。可充气装置（41）包括用于在预定情况下使垫子（45）充气的控制装置，该预定情况为门（25）打开。本发明特别适用于主起落架（31）的腔体，以用于避免布置在主起落架后方的冲压空气涡轮机（51）的功率损失。

Description

飞机

技术领域

本发明涉及飞机的表面中的腔体对布置在腔体后方的设备的影响，更具体地，涉及飞机的机腹整流罩和机翼中的容纳主起落架（MLG）的腔体对布置在所述腔体后方的冲压空气涡轮机（RAT）的影响。

背景技术

飞机的MLG通常容纳在机腹整流罩和机翼中的装配有门的腔体中，所述门在MLG将要展开时打开，并且所述门在MLG已收回到所述腔体中时关闭。

当在紧急情况下展开MLG时，这些腔体对下游气流造成扰动，这样的扰动可能给位于腔体后方的飞机设备（诸如RAT）带来问题。

RAT是连接至安装在飞机中并用作紧急动力源的液压泵或发电机的小型涡轮机。RAT系统利用飞机的速度从气流中产生动力。现代飞机仅在紧急情况下（即失去主动力源和辅助动力源时）使用RAT，以供给它们的至关重要的系统（即飞行控制器、联合液压系统和飞行关键仪器）。

现有技术未曾对所述扰动的影响多加关注，这可能是由于这些扰动仅出现在展开/收回MLG时。另一方面，事先未预料到，由飞机的外表面中的腔体造成的扰动可能严重地影响布置在腔体后方的飞机设备。

发明内容

本发明的一个目的是减少由飞机的表面中的装配有门的腔体在腔体的门打开时对下游气流造成的扰动。

本发明的另一个目的是避免由机腹整流罩和机翼中的容纳MLG的腔体导致的位于飞机的MLG后方的RAT的功率损失。

这些目的以及其他目的通过在每个腔体中安装可充气装置来实现，该可充气装置包括垫子（cushion）和气体发生器，该可充气装置构造成，当垫子用由所述气体发生器供应的气体充气时，在没有从腔体突出的情况下，用垫子填充腔体，以用于降低在腔体的门打开时由所述腔体产生的下游气流扰动，可充气装置设置有用于在预定情况下使垫子充气的控制装置，所述预定情况为腔体的门打开。

所述下游气流扰动可特别地影响布置在腔体后方的RAT（根据进入气流的方向）。在这样的情况下，垫子在紧急状况下被充气，从而避免由所述腔体造成的供给冲压空气涡轮机的空气的动压降低。

本发明使用可充气装置，该可充气装置有利地以折叠状态安装在腔体的与腔体的门相对的壁的中央位置中，以用于在可充气装置被充气时填充腔体。

在一个实施例中，可充气装置的垫子形成为具有前板和后板，该前板和后板被构造为具有与腔体的前表面和后表面大致相同的形状并具有比腔体的前表面和后表面大的表面。这确保了当垫子被充气时垫子被腔体的横向壁压缩，有利于腔体的填充。

垫子还可包括接合至前板和后板的内部带，以用于控制垫子的展开。

本发明的相关应用领域是飞机的MLG。根据本发明的可充气装置安装在飞机的机腹整流罩和机翼中的容纳MLG的腔体中。这些可充气装置设置有控制系统，以用于在MLG展开时以及在飞机处于紧急情况（需要RAT以其满功率运行的情况）中时起动。

附图说明

通过结合附图对本发明的后续详细描述以及所附权利要求，本发明的其他理想的特征和优点将变得显而易见。

图1为飞机的下部机身的示意性侧视图，示出了位于装配有门的腔体后方的冲压空气涡轮机。

图2a、图2b、图2c为安装在所述腔体中的可充气装置的展开示意图。

图3a为飞机的立体图，示出了机翼和机腹整流罩中的由MLG留下的腔体及腔体的门。

图3b和图3c为当MLG展开并且可充气装置安装在腔体中（以折叠状态）时所述腔体的详细立体图。

图3d为没有MLG时腔体的详细立体图。

具体实施方式

图1示出了根据进入气流F的方向在飞机的机腹整流罩17上的腔体21后方布置在飞机11的下部机身13中的RAT51。

根据所述物理关系，当位于RAT51上游的腔体21的门25打开时，空气作用在RAT51的推进盘上的动压相对于自由流水平降低，并且因此所产生的动力减小。

如果这种影响发生在其中飞机仅依赖于由RAT提供的动力的紧急情形下，后果会是灾难性的。

重新设置RAT在技术和经济两个方面都是一种昂贵的解决方案，因为这意味着对飞机系统进行重新设计以及对RAT所附接的结构进行加固，使飞机的重量增加并且因此使性能降低。为了解决上述问题并避免这样的不理想解决方案，本发明提出以这样的方式在腔体21中安装可充气装置41，即，在紧急情形的情况下，该可充气装置充满。

被称为气囊的可充气装置在汽车行业中是众所周知的。它们主要由折叠的垫子组成，当特定传感器装置检测到车辆的碰撞时，该垫子利用由发生器产生的气体而快速充气。垫子因此在车辆的乘客与车辆的空地之间展开，在碰撞过程中对他/她进行保护。

在垫子的正常操作期间，当垫子填充有气体时由发生器产生的内部压力可能大到足以使垫子变得极其硬以致乘客从垫子弹起。为了防止该缺陷，可充气装置已设置有通风口，该通风口在可充气装置起动时减小垫子的内部压力并且因此降低造成伤害的可能性。

在图2a、图2b和图2c中，可充气装置41被示出为其将安装在腔体21上。根据本发明，这样的装置包括垫子45，当出现以下情况（预示装置的起动）时，该垫子由气体发生器（未示出）充气：

-腔体21的门25打开。

-飞机在需要RAT51以其满功率工作的紧急情况下运行。

起动由控制系统控制，该控制系统接收与门25的状态和飞行状况相关的信号并且相应地向发生器开启装置（通常为烟火信号装置）发射信号从而开始将气体供应至垫子45。当出现上述情况时，发生这样的过程。

图2a示出了以折叠状态安装在腔体21的壁22（即，与门25安装在其中的表面相对的壁）中的可充气装置41的实施例。

图2b示出了可充气装置41处于其中间展开状态的实施例。垫子45由以下各项组成：前板51和后板53，通过合适的接合装置在它们的外围边缘处接合；以及带57，接合至前板51和后板53，以控制垫子的展开。带（或几个带）的使用使得可为充气的垫子45赋予“扁平”形状，这是填充腔体21的适当方式。

图2c示出了处于其最终状态的可充气装置41的实施例，填充腔体21的几乎100%的体积，从而避免流出腔体的空气的再流通，因此消除了使供给RAT51的空气的动压降低的来源。

可充气装置41的前板51和后板52应具有与腔体21的前表面和后表面相同的形状以及比腔体的前表面和后表面大的尺寸，使得可充气装置41在完全展开时保持被腔体21的横向壁压缩。

根据本发明的可充气装置41与汽车行业的气囊共享某些特征，但所述可充气装置还具有不同的特征，特别是诸如以下的特征：

-可充气装置41在其展开过程中并非旨在保持形状，而是填充预定尺寸的腔体21。可充气装置41安装在腔体21中，该腔体在可充气装置的设计中起重要作用，因为可充气装置的主要功能是填充该腔体。相反，汽车行业的气囊朝向敞开空间展开。

-可充气装置41应在紧急情况的整个持续时间期间保持充气，该持续时间会比在汽车行业的气囊中所要求的长得多。

-垫子45的材料可与在汽车行业中使用的垫子的材料不同。

根据本发明，在可充气装置41的一个实施例中，垫子45由液晶聚合物纤维制成，该液晶聚合物纤维是适于用在垫子的设计中的材料，因为其满足其中飞机在大范围的速度、空气密度、温度中从巡航高度飞行至海平面的环境的要求。

图3a、图3b、图3c和图3d示出了用于其中RAT51位于MLG31后方的飞机的本发明的实施例。

当腔体的门25、25’；27、27’打开时，RAT51受位于机翼15的下部中的腔体21、21’影响并且受容纳MLG31的位于机腹整流罩17中的腔体23、23’影响。

可充气装置41、41’；43、43’在腔体的内壁的中央位置中安装在腔体21、21’；23、23’中，使得在应执行紧急降落时这些可充气装置能展开，从而以上述方式填充腔体21、21’；23、23’。在这种情况下，门25、25’；27、27’打开，并且需要RAT51提供最大可能动力。

如在图3a、图3b、图3c和图3d中所示，腔体21、21’；23、23’的前表面和后表面具有不规则的形状。可充气装置41、41’；43、43’的前板和后板具有与腔体21、21’；23、23’的前表面和后表面相同的形状以及比腔体的前表面和后表面大的尺寸。

据估计，在紧急降落情况下，分别位于机翼15和机腹整流罩17中的腔体21、21’；23、23’保持打开，使得RAT上的动压相对于自由流水平降低了多达20%（对于高侧滑角）。对于大侧滑角，使用可充气装置41、41’；43、43’可将这些水平改进多达50%。

在腔体21、21’；23、23’中安装可充气装置41、41’；43、43’的另一额外优点是改进了内部襟翼在紧急情况/情形过程中的效率。

尽管已结合各个实施方式对本发明进行了描述，然而通过本说明书应认识到，在此可进行元件的各种组合、变型或改进，并且落在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种飞机(11)，所述飞机包括位于所述飞机的外表面中的至少一个腔体(21)，所述腔体装配有用于打开/关闭所述腔体(21)的门(25)，所述门(25)构造成具有这样的形状，即，当所述门关闭时，所述形状保持所述飞机(11)的所述外表面的气动连续性，其特征在于，所述飞机还包括：

-可充气装置(41)，所述可充气装置包括垫子(45)和气体发生器，所述可充气装置安装在所述腔体(21)中，所述可充气装置构造成，当用由所述气体发生器供应的气体对所述垫子充气时，在不从所述腔体(21)突出的情况下，用所述垫子(45)填充所述腔体(21)，以用于降低在所述门(25)打开时由所述腔体(21)产生的下游气流扰动；

-所述可充气装置(41)的控制装置，用于在预定情况下使所述垫子(45)充气，所述预定情况为所述门(25)打开。

2.根据权利要求1所述的飞机(11)，其中：

-所述飞机(11)还包括设置在所述腔体(21)后方的冲压空气涡轮机(51)；

-所述垫子(45)在紧急情况下被充气，以用于避免由所述腔体(21)造成的供给所述冲压空气涡轮机(51)的空气的动压降低。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的飞机(11)，其中：

-所述可充气装置(41)以折叠状态安装在所述腔体(21)的与所述门(25)相对的壁的中央位置中；

-所述垫子(45)包括前板(51)和后板(53)，所述前板和所述后板通过它们的外围边缘接合，所述前板(51)构造成当所述垫子(45)被充气时覆盖由所述门(25)留下的空的表面。

4.根据权利要求3所述的飞机(11)，其中：

所述垫子(45)的所述前板(51)和所述后板(53)构造成具有与所述腔体(21)的前表面和后表面大致相同的形状并具有比所述腔体的所述前表面和所述后表面大的表面，使得当所述垫子(45)被充气时，所述垫子(45)能保持被所述腔体(21)的横向壁压缩。

5.根据权利要求4所述的飞机(11)，其中：

所述垫子(45)还至少包括接合至所述前板(51)和所述后板(53)的内部带(57)，以用于当所述垫子被充气时控制所述垫子(45)在朝向所述腔体(21)的外部的方向上的展开，从而控制所述前板(51)不从所述腔体(21)突出。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的飞机(11)，其中：

-所述腔体(21)容纳能展开到所述腔体(21)外的设备；

-所述垫子(45)在预定情况下被充气，所述预定情况为所述门(25)打开并且所述设备展开。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的飞机，其中：

所述垫子(45)由液晶聚合物纤维制成。

8.根据权利要求6所述的飞机(11)，其中：

-所述设备为所述飞机(11)的主起落架(31)；

-所述飞机(11)的机腹整流罩(17)和机翼(15)分别包括：具有门(25、25’；27、27’)的腔体(21、21’；23、23’)，容纳所述主起落架(31)；以及可充气装置(41、41’；43、43’)，安装在所述腔体(21、21’；23、23’)中。