CN103889838B - 静电放电防护的穿透结构 - Google Patents
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Abstract
一种在机翼结构中用于管状结构的安装系统提供用于当该管状结构穿过多个翼肋时对该管状结构定位。该系统提供静电防护以用于使该肋与管状结构之间免于放电,并且适应偏移的管定位。安装凸缘被附接到该翼肋中的孔,并且该管状结构被插入穿过安装凸缘内的孔。一旦该管状结构被定位,则包括两片的缓冲安装件被插入该凸缘结构,从而将该管状结构保持在安装凸缘中是合适位置。该缓冲安装件可以具有同心孔或偏移孔以便容纳在翼肋孔中偏移定位的管状结构。
Description
技术领域
本发明总体上涉及保护管状部件在它们穿过结构性构件如飞行器翼肋时免于静电放电。
背景技术
飞行器经常被设计成使得燃料箱被包含在机翼结构中。这需要安装用于将燃料从燃料箱传输到燃料箱内部或外部的不同位置的管状部件。通常,管状部件必须穿过其它结构性构件如翼肋。这需要用于保护燃料管免于磨损和破坏的支撑系统。因为燃料是可燃烧的,所以有必要使该支撑系统保护燃料管免于任何潜在的点火源。
火花是燃料管线应当避免的一种类型的点火源,并且这些火花是静电(“ES”)放电的一种形式。由于风力摩擦、闪电、接触地面设备或其它来源,飞行器经受静电的积聚,静电积聚能够在飞行中或在地面上发生。有可能的是ES放电可能在飞行器内部的部件之间发生,包括燃料管。必须采取极端防护措施以便不会有点火源被提供给燃料系统,包括防止任何ES放电到这些燃料管。
用于在飞行器中安装管状部件的任何系统还应当使重量最小化。期望的是任何系统涉及尽可能少数量的零件以便于安装和维护。因此,需要容易地、便宜地、有效地提供燃料系统部件的安装和电绝缘的系统和方法。
在此本发明正是针对这些以及其它考虑事项而给出的。
发明内容
应当理解的是,该发明内容被提供用于以一种简化形式引入多个概念的选择,在具体实施方式部分将进一步描述这些概念。该发明内容并不旨在限制所要求保护主题的范围。
本公开总体上旨在提供一种安装结构,该安装结构为安装在飞行器内的燃料管线提供静电保护,还提供一种简单、便宜并且有效的安装方法。
在一个实施例中,一种用于通过平面结构限制管状结构的系统包括安装凸缘和缓冲安装件。该安装凸缘包括具有第一侧面和第二侧面的套环止动件,该第一侧面被配置为接触该平面结构。该安装凸缘具有套筒,该套筒具有前部和后部,其中该后部垂直地延伸穿过该平面结构中的第一孔,其中该套筒形成接收座。该安装凸缘还具有形成在套筒上的具有圆形形状的保持止动件。该缓冲安装件包括具有半圆形外部形状的第一半体以及具有该半圆形外部形状的第二半体,其中该第一半体和该第二半体是被配置为容纳在该接收座内并且接触该保持止动件,由此形成第二孔,并且其中该缓冲安装件被配置为将该管状结构限制在通过接合该第一半体和该第二半体形成的该第二孔中。
在另一实施例中,一种用于在机翼结构中安装燃料管的系统包括包封在用于驱散放电的套筒内的燃料管,该燃料管被定位成垂直于翼肋并且穿过翼肋孔。该系统还包括缓冲安装件,该缓冲安装件包括形成一个孔的第一半体和第二半体,该燃料管穿过该孔,从而防止燃料管相对于翼肋的任何侧向运动。该系统还包括由电绝缘材料形成的安装凸缘,该安装凸缘包括套环止动件和接收座,该套环止动件被配置为接触在翼肋的孔周围的翼肋,该接收座包括垂直于该套环止动件取向的套筒并且被配置为接收该缓冲安装件,其中该缓冲安装件被固定在该接收座内。
在另一实施例中,一种用于在翼肋内安装管状结构的方法包括以下操作:将安装凸缘插入该翼肋中的孔,其中该安装凸缘包括接收座,该接收座形成该安装凸缘上的孔;将该安装凸缘附接到该翼肋上;以及使该管状结构穿过该安装凸缘中的孔。这些操作还包括将安装缓冲件的第一半体和该安装缓冲件的第二半体插入该接收座以使得该安装缓冲件紧固该管状结构以避免在该安装凸缘的孔中的侧向运动;以及将该安装缓冲件的第一半体和该安装缓冲件的第二半体附接在该接收座中。
在又一个实施例中,描述了一种通过平面结构限制管状结构的系统,其包括:安装凸缘,该安装凸缘包括:具有第一侧面和第二侧面的套环止动件,该第一侧面被配置成接触该平面结构;具有前部和后部的套筒,其中该后部垂直地延伸穿过该平面结构中的第一孔,该套筒形成接收座;以及在该套筒的后部上形成的具有圆形形状的保持止动件;以及缓冲安装件,其包括具有半圆形外部形状的第一半体以及具有该半圆形外部形状的第二半体,其中该第一半体和该第二半体被配置为容纳在该接收座内并且接触该保持止动件,由此形成第二孔,并且其中该缓冲安装件被配置为将该管状结构限制在通过接合该第一半体和该第二半体形成的该第二孔中。
有利地,该平面结构包括机翼结构内的肋,并且该管状结构是燃料管;其中该安装凸缘包括柔性保持键和套环止动件,其被配置为将该缓冲安装件限制在接收座内;其中该安装凸缘包括第三孔,该第三孔的直径是该第二孔的直径的至少两倍;其中该第二孔相对于该第三孔偏移;其中该安装凸缘包括三个安装凸片,每个安装凸片都具有被配置为接收紧固件的孔;其中该安装凸缘和该缓冲安装件包括电绝缘材料;其中该缓冲安装件被配置为一旦容纳在接收座内就不旋转;并且其中该套筒的前部的末端到该套环止动件的第一距离短于该套筒的后部的末端到该套环止动件的第二距离。
在又一个实施例中,描述了一种用于在机翼结构中安装燃料管的系统,其包括:燃料管,该燃料管被包封在用于驱散放电的套筒内,该燃料管被定位成垂直于该翼肋并且穿过翼肋孔;缓冲安装件,该缓冲安装件包括形成该燃料管穿过的孔的第一半体和第二半体,以防止该燃料管相对于该翼肋的任何侧向运动;以及由电绝缘材料形成的的安装凸缘,该安装凸缘包括套环止动件和接收座,该套环止动件被配置成接触围绕该翼肋的孔的翼肋,该接收座包括垂直于该套环止动件取向的套筒并且被配置为容纳该缓冲安装件,其中该缓冲安装件是被固定在接收座内。
有利地,该安装凸缘包括被配置为接收紧固件的多个紧固件凸片,其中该缓冲安装件被防止在该接收座内转动;其中由该缓冲安装件形成的孔相对于该安装凸缘中的孔是偏移的;其中该安装凸缘中的孔的直径是由该缓冲安装件形成的孔的直径的至少两倍;其中该安装凸缘包括柔性保持键和保持止动件,其被配置成将该缓冲安装件限制在该接收座中;并且其中由该缓冲安装件形成的孔与形成在该安装凸缘中的孔是同心的。
在又一个实施例中,描述了一种用于在翼肋中安装管状结构的方法,其包括:将安装凸缘插入该翼肋中的孔,其中该安装凸缘包括接收座,该接收座形成该安装凸缘上的孔;将该安装凸缘附接到该翼肋上;使该管状结构穿过该安装凸缘中的孔;将安装缓冲件的第一半体以及该安装缓冲件的第二半体插入该接收座,以使得该安装缓冲件紧固该管状结构以避免在该安装凸缘的孔中的侧向运动;以及将该安装缓冲件的第一半体和该安装缓冲件的第二半体附接在该接收座中。
有利地,该方法进一步包括:在附接该安装缓冲件的第一半体和该安装缓冲件的第二半体之前在该接收座内旋转该安装缓冲件的第一半体和第二半体;其中附接该安装缓冲件的第一半体和该安装缓冲件的第二半体包括压紧该安装缓冲件直到被保持键保持在接收座内;以及其中每个操作被重复至少一次。
已讨论的特征、功能和优点可以在本公开的不同实施例中独立地实现或可以在其它实施例中进行组合,通过参照以下描述和附图可以了解本公开的更多细节。
附图说明
图1示出穿过飞行器机翼中的多个肋的管的现有技术,
图2示出根据本文所公开的一个实施例的安装凸缘、缓冲安装件以及燃料管的剖视图,
图3示出根据本文所公开的多个实施例用于将安装凸缘紧固到肋上的不同结构,
图4示出根据本文所公开的一个实施例的安装凸缘、缓冲安装件和燃料管的前视图,
图5示出根据本文所公开的非同心燃料管构型的一个实施例,
图6示出根据本文所公开的一个实施例的偏移缓冲安装件的一个实施例的透视图,
图7示出根据本文所公开的一个实施例用于组装安装凸缘、燃料管以及缓冲安装件的工艺流程,以及
图8示出如本文所公开的相对于该安装凸缘套筒的两种可能放电路径。
具体实施方式
以下的详细说明总体上涉及一种用于安装管状部件如飞行器机翼中的燃料管的系统。尽管是在飞行器的背景下描述的,但是本文所展示的概念和技术可以适用于其它结构或应用,包括工厂、船舶、潜艇或其它类型的交通工具。
飞行器经常包含多个燃料箱,这些燃料箱被设计在机翼结构中,从而翼肋可以是这些燃料箱的一部分。燃料管形式的燃料管线被要求用于将燃料从一个燃料箱传输到另一个燃料箱或者传输到发动机。这些燃料管线经常穿过舱壁或翼肋,并且在这一点上这些燃料管线受到磨损、应力以及用作点火源的潜在电源。
必须保护燃料系统在该燃料系统的每一点上免受蒸汽和燃料的潜在点火。联邦法规要求“点火源不能源自每个单一故障、源自每个单一故障与未示出的极其遥远的每个潜在故障条件的组合以及源于未示出的极其不可能的多个故障的所有组合。必须考虑制造差异性、老化、磨损、腐蚀及类似损伤的影响。”(CFR25.981(a)(3))。因此,支撑燃料管的任何系统在燃料管穿过翼肋时必须提供对该燃料管的适当机械定位和适当的静电保护。
图1示出一种用于在飞行器机翼内穿过燃料管的现有技术方法。在图1中,燃料管120穿过包括肋110a-110c的集合的机翼结构。这些肋110a-110c(统称为110)总体上外形相似并且是间隔分开的。为了清楚起见未示出外翼结构。燃料管120总体上沿该机翼结构的长度垂直穿过肋;尽管在其它情况下,该燃料管能够与这些肋成角度地穿过。在这些肋内提供一系列孔125a-125c(统称为125)以容纳该燃料管。“穿透(pass-thru)”点是燃料管120穿过孔125的地方。
该燃料管可以由多个区段组成,这些区段通过使用多个连接器而被连接在一起(图1中未示出)。孔125必须足够大以允许该燃料管倾斜一定角度并且当被安装时在附近操纵。
这些肋110可以是在燃料箱的内部或外部。在一些实施例中,该燃料箱可以被配置在该机翼内,以使得该燃料箱包含这些肋。在其它实施例中,多个燃料箱可以被定位在相邻的肋之间并通过一个或更多个燃料管来连接。
图1所示的背景展示了如果在穿透点处在肋110与燃料管120之间没有防护的潜在后果。每个穿透位置可能导致燃料管与肋之间随着飞行器的振动而发生的潜在机械磨损,导致燃料管的潜在损坏和/或燃料的泄漏。进一步地,如果燃料管接触或靠近肋,则可能发生潜在的静电(“ES”)放电。因此,现代飞行器包含了进行防护以避免磨损和潜在静电放电的机构。然而,这些机构常常包含大量部件,这增加了成本和组装时间。
在此公开的减少成本和组装时间的一个实施例中,可以通过在穿透点处附接到每个肋上的安装凸缘来提供用于安装燃料管并确保电气隔离的机械结构。每个安装凸缘包括缓冲安装件,该缓冲安装件将燃料管保持在期望位置并使燃料管与来自肋的静电放电隔绝。如将看到的,这些缓冲安装件可以获得不同的构型以便于安装。
转到图2,图2展示了静电放电防护舱壁穿透组件200(“穿透组件”)的剖面图。该穿透组件包括安装凸缘202以及缓冲安装件(cushion mount),该缓冲安装件包括两个半部230a和230b(统称为230)。总体上,对“缓冲安装件”的引用指的是这两个半部230a、230b。穿透组件200部分地用于使燃料管组件240相对于肋中的孔保持在适当的位置。对燃料管部件240的引用不包括穿透组件200,因为它们是明显不同的组件。
图2展示了穿透组件的剖视图,并且为了描述这些部件,使用术语“前”、“后”、“顶”和“底”描述了该结构的几个方面。然而,这些描述语言与图2中描绘的穿透组件的取向相关。并未阻止这些部件被定位在另一取向。使用这些术语是为了便于解释,而并非要求或暗示在此描述的这些部件的任何特定取向。对“前”侧的引用是指图2的左部或左侧,并且对“后”侧的的引用是指图2的右部。对“顶”侧的引用总体上是指燃料管部件240以上的穿透组件的部分,并且对“底”侧的引用通常是指燃料管部件240以下的穿透组件的部分。
在一个实施例中,安装凸缘202包括三个安装凸片(tab)。在图2的取向中,很容易看到一个安装凸片203。该安装凸片包括孔204,该孔延伸穿过该安装凸片并与肋110中的相应孔对齐。螺栓、螺钉或其它机械紧固件(图2中未示出)可以用于将该安装凸缘紧固到肋110。在其它实施例中,如以下将讨论,该紧固件可以是可变形塑料的单一件,其被配置为卡扣并附连安装凸缘202到肋110。如将会看到的,该安装凸缘的其它实施例可以不包含安装凸片203,但可以依赖于其它机构。
安装凸缘202包括套筒。该套筒被描述为具有前部210a、210b(统称为210)和后部208a、208b(统称为208)。图表的左部(如由肋110的中心线划分)被认为是安装凸缘202的前侧,并且因此在该侧上的套筒被称为前部210。安装凸缘202是单一件,并且包括套筒210a、210b的前部为圆形形状(如图4所示)。因此,图2的剖视图示出了该套筒,该套筒可以被认为具有前顶部210a;后顶部208a;前底部210b;以及后底部208b。
前套筒部210包含整体的柔性保持键/钩形物(key)206a、206b(统称为206),在缓冲安装件已插入由前部和后部形成的接收座后,该柔性保持键用于将缓冲安装件保持在这些半部230a、230b上的适当位置。
安装凸缘202还包含从后侧延伸出的后部208。该后部包含整体的非柔性保持止动件/限位止动件(retention stop)212a、212b(统称为212)。当缓冲安装件230被插入安装凸缘的接收座中时,该非柔性保持止动件212用于保持该缓冲安装件。后部208延伸超过该非柔性保持止动件212,并且如以下将描述,这种延伸有助于提供ES防护。
安装凸缘202包含半圆形形状的的套环止动件214,由于所描绘的取向,该套环止动件在图2的底部是部分可见的。套环止动件214具有一种形状,该形状包括圆形的多个部分,但在这些圆形部分之间,该形状与安装凸片203合并。套环止动件214连同安装凸片203一起提供安装凸缘202与肋110之间的接触表面。
安装凸缘202是单一部件,其可以由环氧树脂、尼龙或其它材料制成。在一个实施例中,该材料被选择成使得它为电绝缘体并且在肋110与燃料管组件240之间不传导电荷。该材料被选择成使得它是适当地不导电的或电气隔绝的。
一旦该缓冲安装件插入到由前部210形成的接收座中,该安装凸缘就接收该缓冲安装件230。该缓冲安装件包括两个半部230a、230b,尽管从图2所提供的视图中不容易看到。如将看到的,这两个件被插入安装凸缘并卡扣到接收座内。该缓冲安装件用于将燃料管组件240保持在适当的位置。
在图2中,该缓冲安装件的这两个半部230a、230b的尺寸被确定成使得燃料管组件240在围绕圆周的每个点处大致居中在安装凸缘202的这些套筒210之间。这反映了该缓冲安装件的被称为同心缓冲安装件230的一个实施例。(还可参见以下的图4)。在其它实施例中,可以使用偏移的缓冲安装件(例如,参见图6),从而管组件相对于安装凸缘是偏心的。
在图2中,燃料管组件240被示出为包括燃料管244a、244b(统称为244)和静电放电防护套筒241a、241b(统称为241)。燃料管244和套筒241均为单件式部件。在一个实施例中,套筒241为燃料管244提供额外的静电放电保护。燃料管244和套筒241被统称为燃料管组件240。
其它实施例可以包含用于将安装凸缘紧固到肋上的其它方法。简要地谈及图3,其公开了两种可替代的方法。在图3中,示出了安装凸缘202的上部。在该实施例中,紧固件销轴300被用于将安装凸缘202附接到肋110。紧固件销轴300可以由塑料、尼龙、环氧树脂、聚醚醚酮(PEEK)或其它类型的复合材料制成。紧固件销轴具有由槽缝308分离的两个倒钩302、304,从而当在将该销轴插入孔204中时这些倒钩被挤压在一起,并且在它们伸出该孔之后扩展。
图3所示的另一实施例涉及使用柔性保持键/钩形物(key)310。该柔性保持键使用与之前讨论的柔性保持键206类似的原理运行,区别在于这种柔性保持键用于将安装凸缘202保持在肋中。可以分开地或组合地使用柔性保持键310和/或紧固件销轴300。本领域技术人员可以设计用于将安装凸缘保持在肋中的其它紧固方法。
转向图4,图4示出根据本文所公开的一个实施例的安装凸缘、缓冲安装件和管组件的前侧面。具体地,图4的侧视图是如图2所示的安装凸缘202的左侧面。在图4中,三个安装凸片203a、203b和203c(统称为203)用其相应的孔204a、204b和204c清楚地描绘出。这些安装凸片203的外轮廓最终转变成这些安装凸片之间具有半圆形形状的套环止动件214。如果在一些实施例中不存在这些安装凸片203,则套环止动件214为圆形(不是半圆形)形状。
下一个结构是前部210,该前部形成被配置为接收缓冲安装件230的接收座的一部分。缓冲安装件230由柔性保持键206保持在适当位置。缓冲安装件230包括第一半部230a和第二半部230b。由两个半部230a、230b相交的接缝235a、235b(统称为235)来描绘这两个半部。
最后,包括被包裹在套筒241中的燃料管244的管组件被定位在由缓冲安装件230所形成的孔中。在该实施例中,燃料管的通道242被示出与缓冲安装件230和安装凸缘202同心。
然而,在许多实施例中,燃料管可能不与肋中的孔同心。这在图5中示出,该图示出一种非同心的或偏移的燃料管结构。如图5中看到的,描绘了两个肋510、520的部分:第一肋510和第二肋520,这些肋具有各自的孔512、522。还描绘了燃料管505,但该燃料管在每个孔中不以相同的方式定位。具体地,在该图示中,燃料管520在第一肋孔512中的距离514不同于在第二肋孔524中的距离522。这种情况可能是由于与孔相关的安装或制造差异或者该管的定位导致的。图5中所描绘的情况被夸大以展示燃料管505和孔512的偏移情况。
如果不适当地调节该偏移情况,偏移的燃料管布置会导致预载应力。具体地,如果在使用同心穿透组件时燃料管505被侧向地压迫到孔中心,则侧向压力可以被引入到燃料管505上。通常优选的是避免这种侧向压力。
一种解决偏移燃料管布置的方法是使用如图6所示的偏移缓冲安装件。图6示出根据本文所公开的一个实施例的偏移缓冲安装件的透视图。该缓冲安装件同样包括两个件632a、632b(统称为632),这两个件被描绘成是彼此相邻的,因为它们将在被插入到安装凸缘时被定位。缓冲安装件632形成由具有中心627的圆周625所限定的孔,该中心627相对于整体缓冲安装件的圆周610所限定的中心是偏移的。缓冲安装件632可以在被插入安装凸缘之前旋转,以使得该偏移可以在期望的位置以容纳该偏移燃料管。可以制成不同尺寸的缓冲安装件以反映不同水平的偏移。
此外,不同尺寸的缓冲安装件可用于容纳不同尺寸的管。例如,在一个实施例中,缓冲安装件被配置为保持直径为1”的管。相同的安装凸缘可以容纳被配置为保持直径为0.5”的管的缓冲安装件。因此,仅通过使用不同尺寸的缓冲安装件,单个安装凸缘就可以用于紧固不同尺寸的管。
一旦该偏移缓冲安装件被组装在安装凸缘内,该缓冲安装件应当不旋转。最初被配置用于偏移管的偏移缓冲安装件不会产生任何侧向力。然而,一旦该缓冲安装件旋转,那么它就会在燃料管上产生侧向力。为了防止偏移缓冲安装件在组装之后旋转,多个锯齿状边缘640可以被包含在该缓冲安装件中。这些可以在安装凸缘的接收套筒内与锯齿状边缘匹配,并且便于防止在组装后旋转。其它类型的结构(如凸块、脊部等)可以用于防止缓冲安装件旋转。
在其它实施例中,一系列槽口可以形成在缓冲安装件的外缘上,这些槽口与安装凸缘套筒内突出的键接合。这些槽口可以每隔22.5度定位在缓冲安装件的周界上,从而提供十六个不同的取向。本领域技术人员将能够认识到用于防止缓冲安装件旋转的其它机构可以被结合到穿透组件中。在其它实施例中,一系列孔645可以形成在缓冲安装件632a中以节省重量。这些孔可以具有不同的尺寸和构型。其它实施例可以另外挖空缓冲安装件的内部以减少重量。
这些锯齿状边缘或槽口可以也被结合到同心的(如非偏移的)缓冲安装件230中,如图4中所描述的缓冲安装件。同心缓冲安装件的旋转不会在燃料管上产生侧向力。因此,防止同心缓冲安装件的旋转并不关键,但在所有缓冲安装件上结合相同的防旋转机构确保了与安装凸缘的相容性。
现在描述安装穿透组件的过程。图7示出根据本文所描述的一个实施例的用于安装安装凸缘、燃料管和缓冲安装件的流程。该过程从操作702开始,其中在翼肋中加工出孔。尽管是在翼肋的背景下进行图示说明,但是该操作可以适用于管状结构穿过的任何其它平面结构。例如,该过程可以应用于包括液压管线、电气管道、气体管线等其它管状结构的安装。
在操作704中,安装凸缘被插入孔中。如前所述,可以使用三个螺栓将安装凸缘紧固到肋上。如前所述,在其它实施例中可以使用其它紧固装置。
在操作706中,管状结构被插入安装凸缘中。燃料管可以被分段安装,并且该管可以插入的最大长度可以由这些肋之间的距离来限制。典型地,为了在安装过程中容纳该管倾斜,安装凸缘(不含缓冲安装件)的孔直径为该管的直径的至少约两倍。
一旦燃料管被安装和定位,则在操作708中可以插入缓冲安装件。此时,基于所需的偏移水平选择几种类型的缓冲安装件之一。典型地,尽管不是必要的,三种不同类型的缓冲安装件是可供使用的。这包括同心缓冲安装件(无偏移)、轻微偏移的缓冲安装件以及大偏移的缓冲安装件。其它实施例可以具有更多或更少数量的不同类型的缓冲安装件。
在操作710中,缓冲安装件被适当地旋转。对于同心缓冲安装件,该操作是不相关的,因为任何旋转角度都将导致燃料管被定位在中心。在存在偏移的情况下,则旋转缓冲安装件将允许适当地对准该管。尽管是以旋转该缓冲安装件(单数)作为参考,但是应当理解的是这涉及一致地旋转缓冲安装件的两个件。
在操作712中,缓冲安装件被卡扣到凸缘底座的接收部中。这可以通过推动这些底座抵靠套环止动件直到柔性保持键保持该缓冲安装件来实现。这些操作可以根据需要全部地或部分地重复,直到已经安装好所有的穿透组件。
上述部件不仅用于通过翼肋保持管状结构,而且还用于提供ES防护。当两个部件之间的电势超过阈值水平时,静电放电发生。通过由于风力摩擦、雷击、短路等造成的电荷累积,该电势可能产生。在这种情况下,所关心的涉及放电的两个部件是燃料管线和肋。在不同的实施例中,翼肋可以由金属构造成,并且因此是导电的。因此,假定这些肋可以具有静电的累积。
减轻电磁放电的一种方法是使用非金属部件,如环氧树脂、塑料或用于该穿透组件的其它绝缘材料。安装凸缘和缓冲安装件由具有高电阻的材料构造,如环氧树脂、塑料、橡胶等。因此,安装凸缘和缓冲安装件都对传导ES放电是抵抗的。在一个实施例中,安装凸缘和/或缓冲安装件的电阻为最少10kΩ/米。
虽然这些材料本身可以是良好的绝缘体,但在某一点处围绕安装凸缘和缓冲安装件的环境空气可以传导从翼肋到燃料管的放电。因此,用于减轻电磁放电的另一种方法涉及在这两个部件(在这种情况下为燃料管和肋)之间维持一定的气隙距离。通过使用安装凸缘的形状来增加放电的距离可以方便地维持一定的气隙。
这使用图8来解决,该图描绘了根据一个实施例的安装凸缘、燃料管、缓冲安装件以及翼肋的一部分。任何放电的路径将采用从肋110至燃料管244的最短路径。这条路径就分析安装凸缘的右侧还是左侧而论是不同的。在图8中,展示了两种可能的放电路径。左侧放电路径800在起始点802处从肋110放电,围绕底部、前套筒部210b弯曲,然后行进到燃料管244。因为套环止动件214被压紧抵靠肋110中的孔的边缘,所以放电点起始于套环止动件214下方。
然而,右侧放电路径810起始于该肋上更靠近该肋中的孔的一个点812,因为在这侧没有套环止动件。该路径继续围绕右套筒208b,并且然后到燃料管244。然而,右套筒208b与左套筒210相比更远地延伸到该侧面以补偿不同的放电起始点。换句话说,从右套筒的末端到缓冲安装件的距离814大于从左套筒的末端到缓冲安装件的距离804。该额外长度补偿了与左侧相比更近的起始点812。
总之,不同尺寸的套筒确保了右侧放电路径810和左侧放电路径800具有相等的距离,从而当放电穿过空气行进时提供相同的放电防护。这解释了为什么套筒208的后部比套筒210的前部延伸更远。
如果缓冲安装件是同心缓冲安装件,则套筒与燃料管之间的空间围绕该套筒的周长将是恒定的。然而,如果缓冲安装件是非同心缓冲安装件,则套筒与燃料管之间的距离将不是恒定的。根据偏移水平,套筒与燃料管可以根据在哪个点测量而相对地更靠近或更远离。
通过在燃料管上使用静电放电套筒241b以驱散放电,提供了增加的ES防护。因此,即使在肋110与燃料管组件之间确实发生放电,静电放电套筒241b仍提供额外的防护以免燃料管自身耗散该能量。
本领域技术人员将认识到,在此提出的概念和技术能够以各种方式实施。上述主题仅仅是通过说明的方式而被提供,并且不应解释为限制。可以对本文所说明的主题进行各种修改和变化,而无需遵循所展示和说明的这些示例性实施例和应用,并且不背离在以下权利要求书中阐明的本发明的真正精神和范围。
Claims (13)
1.一种用于通过平面结构限制管状结构的系统,其包括:
安装凸缘,其包括
具有第一侧面和第二侧面的套环止动件,所述第一侧面被配置为接触所述平面结构,
具有前部和后部的套筒,其中所述后部垂直地延伸穿过所述平面结构中的第一孔,使得所述套筒向外从所述平面结构的前表面和后表面延伸穿过所述第一孔,所述套筒形成接收座,以及
在所述套筒的所述后部上形成的具有圆形形状的保持止动件,所述保持止动件与所述平面结构的所述后表面间隔分开;以及缓冲安装件,其包括
具有半圆形外部形状的第一半体,以及
具有所述半圆形外部形状的第二半体,
其中所述第一半体和所述第二半体被配置为容纳在所述接收座内并且接触所述保持止动件,由此向外从所述平面结构的所述前表面和所述后表面延伸穿过所述第一孔并且形成第二孔,并且
其中所述缓冲安装件被配置为用于将所述管状结构限制在通过接合所述第一半体和所述第二半体形成的所述第二孔中。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述平面结构包括机翼结构中的肋,并且所述管状结构是燃料管。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述安装凸缘包括柔性保持键和套环止动件,其被配置为将所述缓冲安装件限制在所述接收座内。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述安装凸缘包括第三孔,所述第三孔的直径是所述第二孔的直径的至少两倍。
5.根据权利要求4所述的系统,其中所述第二孔相对于所述第三孔偏移。
6.根据权利要求2所述的系统,其中所述安装凸缘包括三个安装凸片,每个安装凸片具有被配置为接收紧固件的孔。
7.根据权利要求2所述的系统,其中所述安装凸缘和所述缓冲安装件包括电绝缘材料。
8.根据权利要求5所述的系统,其中所述缓冲安装件被配置为一旦容纳到所述接收座内就不旋转。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述套筒的所述前部的末端到所述套环止动件的第一距离短于所述套筒的所述后部的末端到所述套环止动件的第二距离。
10.一种用于在翼肋中安装管状结构的方法,其包括:
将安装凸缘插入所述翼肋中的孔,使得所述安装凸缘的套环止动件紧靠所述翼肋的前表面并且所述安装凸缘的套筒从所述套环止动件前方的位置以及所述翼肋的所述前表面延伸、穿过所述翼肋中的所述孔、到与所述翼肋的后表面间隔的位置,其中所述安装凸缘包括接收座,所述接收座形成所述安装凸缘中的孔;
将所述安装凸缘的所述套环止动件附接到所述翼肋上;
将所述管状结构穿过所述安装凸缘中的孔;
将安装缓冲件的第一半体和所述安装缓冲件的第二半体插入所述接收座,以使得所述安装缓冲件紧固所述管状结构以避免在所述安装凸缘的孔中进行侧向运动;以及
将所述安装缓冲件的所述第一半体和所述安装缓冲件的所述第二半体附接在所述接收座中。
11.如权利要求10所述的方法,其进一步包括:
在附接所述安装缓冲件的所述第一半体和所述安装缓冲件的所述第二半体之前,在所述接收座内旋转所述安装缓冲件的所述第一半体和所述第二半体。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的方法,其中附接所述安装缓冲件的所述第一半体和所述安装缓冲件的所述第二半体包括压紧所述安装缓冲件直到被保持键保持在所述接收座内。
13.根据权利要求10所述的方法,其中每个操作被重复至少一次。
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