CN104417747B - 具有尾部错层式多甲板机身的飞机及改造飞机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有尾部错层式多甲板机身的飞机和改造飞机的方法。飞机能够承载乘客和货物,其包括:机身,具有冠段和龙骨;第一乘客客舱,具有第一地板,位于机身的前部;第一货物甲板,位于第一乘客客舱的至少一部分下方;错层式客舱,位于机身的尾部,错层式客舱包括上第二客舱和下第三客舱,上第二客舱具有在第一地板水平面上方的第二地板,下第三客舱位于上第二客舱之下并具有在第一地板水平面下方的第三地板;以及第二货物甲板,位于机身的尾部,在下第三客舱的至少一部分之下,其中冠段在第一乘客客舱和错层式客舱上方具有在前后方向上大致恒定的截面形状,第二货物甲板下方的龙骨比第一货物甲板下方的龙骨低。

Description

具有尾部错层式多甲板机身的飞机及改造飞机的方法
技术领域
本公开总体涉及飞机机身构造和客舱布局,尤其涉及错层式客舱地板构造。
背景技术
商用和军用飞机的操作效率会取决于飞机机身内空间容积的有效利用。优化使用机身容积可以允许飞机运载更高酬载的乘客和/或货物。运载更高收益酬载的能力可相对于收益降低操作费用,同时可降低每座位里数和/或吨里数的燃料燃耗,还可减少每座位里数和/或吨里数的CO2产生。优化可用机身容积使用的挑战是复杂的,因需要在适应关联的货物要求的同时提供乘客舒适性和安全性。最终,乘客客舱布局和设计必须考虑机身的下部区域中的迫降能量吸收的需要。
过去已经使用的增加现有飞机载客量的两个方法是加长飞机主体或者增加并排乘客数量。前一个方法能够保持乘客座位数和载货量之比大体相同,但还是会改变飞机起飞和着陆参数,有时会涉及重新设计飞机机翼和/或使用不同的发动机。后一个方法会涉及使用较窄的飞机座位和/或局部切开主体框架内侧。不幸地是,该方法通常会降低乘客舒适性,并且会涉及明显要重新设计飞机结构部件。
因此,需要一种飞机机身,其可优化机身容积的使用,同时增加载客量并且满足乘客安全性和舒适性的需要,具有适当的货物存储。本公开的实施例旨在解决一个或多个上述问题。
发明内容
本公开实施例提供一种机身设计和客舱布局,可优化机身容积的使用,同时满足耐撞性和货物承载规定的需要。均匀截面的机身内的错层式客舱地板布局提供了最大乘客就座量。乘客座位区域下方的货物甲板提供了在迫降期间吸收能量的可压扁区域以保护乘客。错层式客舱布局包括叠置的上下客舱,叠置的上下客舱通过一组或多组楼梯、电梯或电动扶梯连接至中间高度的主客舱。在一个实施例中,第二组楼梯允许乘客穿行上下客舱而无需穿过主客舱。根据需要,将主客舱连接至上下客舱的楼梯可以纵向隔开以适应底层货舱和/或起落架轮舱。在另一实施例中,主客舱上方的空间被用作机组休息室,通过楼梯或梯子进出该空间。在一些实施例中,下客舱靠近飞机的水位线,机身中的分式“两截”门提供乘客出舱,同时在紧急水上着陆的情况下防止水流进客舱。
根据一个公开的实施例,飞机包括机身、第一客舱、与第一客舱纵向隔开的错层式客舱和下保持架。错层式客舱包括上第二客舱和下第三客舱。下保持架位于下第三客舱的至少一部分之下。第一客舱具有第一地板,第二客舱具有在第一地板的水平面上方的第二地板。第三客舱具有在第一地板的水平面下方的第三地板。在一个例子中第二和第三客舱位于第一客舱前面,而在另一实施例中第二和第三客舱位于第一客舱的尾部。飞机可以进一步包括用于允许乘客在第一客舱和各第二及第三客舱之间穿行的装置,该装置可以包括以下至少之一:楼梯、电动扶梯和电梯。飞机可以进一步包括位于第一客舱地板之下的第一货物甲板。飞机可以进一步包括至少一组楼梯,从而允许乘客直接在第二和第三客舱之间穿行而无需穿过第一客舱。
根据另一实施例,飞机包括机身、具有第一地板的第一客舱以及与第一客舱纵向隔开的错层式客舱。错层式客舱包括上第二客舱和下第三客舱,上第二客舱具有在第一地板上方的第二地板,下第三客舱具有在第一地板的水平面下方的第三地板。飞机进一步包括用于允许乘客和机组人员在第一客舱和各第二和第三客舱之间穿行的装置,以及叠置在第一客舱上方的上室,其中,上室具有在第二地板的水平面上方的第四地板。设置诸如楼梯或者梯子之类的装置以允许乘客和机组人员在第二客舱和上室之间穿行。
根据又一实施例,飞机包括机身、机身中的具有第一地板的第一客舱以及与第一客舱纵向隔开的错层式客舱。错层式客舱包括上第二客舱和下第三客舱,上第二客舱具有在第一地板的水平面上方的第二地板,下第三客舱位于上第二客舱之下并且具有在第一地板的水平面下方的第三地板。飞机进一步包括动力运送装置,用于在第一、第二和第三客舱之间垂直运送酬载。该动力运送装置可以包括在第一客舱和错层式客舱之间纵向定位在机身内的电梯。
当根据附图和所附权利要求来看时,通过以下实施例的描述,本公开实施例的其他特征、益处和优势将变得明显。
附图说明
图1是根据本公开实施例的机身采用错层式客舱构造的典型飞机的立体示意图。
图2是图1所示飞机的局部剖视侧视示意图,为了清晰起见,移除了机翼和机尾组件。
图3是沿着图2的线3-3截取的截面示意图。
图4是类似于图2的示意图,但示出了错层式客舱布局的替换实施例。
图5是沿着图4的线5-5截取的截面示意图。
图6是类似于图2的示意图,但示出了用于每个客舱的连接楼梯和座位布局的替换实施例。
图7是类似于图2的示意图,但示出了用于每个客舱的连接楼梯和座位布局的另一个替换实施例。
图8是是类似于图2的示意图,示出了用于上下客舱的替换布局,其中下客舱用于货物。
图9是用于图8所示飞机的替换客舱布局的平面示意图。
图10是本公开实施例的具有错层式客舱的“巨型”飞机的侧视示意图。
图10A是图10所示飞机的一部分的侧视示意图,示出了机身的前段和尾段之间的冠高之差。
图11是示出用于连接主客舱和上下客舱的一个楼梯布局的示意侧视图。
图12是类似于图11的示意图,但示出另选楼梯布局。
图13是飞机的后部的示意侧视图,该飞机包括直接连接上下客舱的第二组楼梯。
图14是机身布局的示意视图,其包括位于主客舱上方从上客舱可以接近的室。
图15是具有错层式的飞机的平面示意图,其包括图14示出的头上机组休息区域。
图16A-16C是采用电梯的具有错层式客舱的飞机的示意侧视图。
图17是具有错层式客舱的飞机的后部的侧视示意图,示出飞机的水线,在下客舱中使用水平分割门。
图18是班机实施例的绘图,其具有根据本公开的错层式尾部双重甲板。
图19是常规单甲板宽体基础飞机的机身的截面图。
图20是图19的基础飞机的示意侧视图。
图21是飞机机身的错层式尾部双重甲板部分的一个实施例的截面图。
图22是飞机机身的错层式尾部双重甲板部分的另一实施例的截面图,该构造具有降低更少的尾部龙骨线,构造为容纳不同尺寸的货柜。
图23是具有错层式尾部双重甲板的飞机的机身的示意侧视图,示出根据本公开可以应用于尾部主体的改变。
图24是示出用于根据本公开具有错层式尾部双重甲板的飞机的乘客和货物酬载配置的一个实施例的平面图。
图25是更详细示出飞机主体过渡至尾部的更贴近的局部示意侧视图。
图26是用于具有错层式尾部双重甲板的飞机的在过渡区域中飞机机身结构的实施例的立体图。
图27是具有错层式尾部双重甲板的飞机的另一实施例的右后侧视图,该飞机具有在上尾部甲板右侧的两个门以及在下尾部甲板上的两个门:
图28是图26的错层式尾部双重甲板飞机的双重甲板船尾机身部分的截面图:
图29是图26和图27的实施例的侧视图。
图30是显示了图26至图28的用于错层式尾部双重甲板构造的乘客和货物酬载配置的一个实施例的平面图。
具体实施方式
首先参考图1至图3,飞机20包括大致柱形的机身22,机翼组件26和机尾组件28附接至机身22。在图示的例子,飞机20由安装在机翼组件26上的喷气发动机30推进,如图1最佳看到的。飞机20可以承载任何各种类型的酬载,包括货物和乘客。如此处使用的,术语“乘客”旨在包括所有形式的乘客,包括机组人员、飞行员、随行人员和服务人员。
现在尤其参考图2和图3,机身22广义上包括定位在前方的机组驾驶舱24以及错层式客舱布局35,错层式客舱布局35包括:第一主级客舱32,其紧接着定位在驾驶舱24之后;以及上第二客舱34和下第三客舱36,它们定位在主客舱32和机尾组件28(图1)之间。客舱32、34和36分别包括用于支撑乘客座位62和/或货物的客舱地板38、40和42。
虽然图中未示出,地板38、40、42中的每个可以具有嵌入的硬件以将酬载附接至地板38、40、42。例如,一个或多个地板38、40、42可以具有多个座位轨道(未示出),座位轨道允许乘客座位62以各种柔性构造附接至地板38、40、42,并且允许移除座位62以允许其他形式的酬载(诸如货物)承载在客舱32、34、36中。上客舱地板40定位在主客舱地板38的水平面上方,而下客舱地板42定位在主客舱地板38的水平面下方。可以使用不同深度或者可变深度的客舱地板以最佳优化客舱相对于地板结构重量的高度。
上客舱34和下客舱36垂直叠置并且通过两层楼梯44分别彼此连接并与主客舱32连接,在图示的例子中,两层楼梯44在机身22内纵向对齐。在变型实施例中,多层楼梯也是可以的,多层楼梯横向对齐,或者以一定角度对齐,或者是弯曲的/非线性的。楼梯44提供了允许乘客在客舱32、34和36之间穿行的方式。每层中楼梯的数量可以相同或者不同。在两层具有不同数量楼梯44的这些实施例中,上客舱地板40和下客舱地板42分别将相对于主客舱地板38处于不同高度。
在典型实施例中,上地板40可以布置为在第一客舱地板38的水平面上方5至75英寸,每层楼梯44可以包括1至15个台阶。对于变型实施例来说,改变踏步高度值、踏步长度值以及踏步伸出量是可行的。类似地,下地板42可以布置为在第一客舱地板38的水平面下方5至75英寸,将第一主客舱32与下尾部客舱36连接的楼梯可以包括1至15个台阶。虽然图2和图3未示出,但是电梯、自动扶梯或者其他在地板38、40、42之间运输乘客的装置也是可行的。类似地,虽然图2和图3未示出,但是可以设置厨房推车梯,作为用于在地板38、40和42之间运输厨房推车的装置,诸如厨房推车和饮料推车。在图示的例子,在客舱34和36中设置门55以允许紧急乘客疏散和/或客舱服务。
第一货物甲板包括第一前部货物甲板或者保持架46,其布置在主客舱地板38之下。前部货物甲板46具有由高度h1部分限定的容积,高度h1允许承载标准化全尺寸LD-3货柜以及托盘和/或散装货。前部货物甲板46能够经由机身左侧或右侧的货物门(未示出)而加载货柜或者托盘,这是本领域公知的。中心翼盒48和主起落架轮舱50紧接着定位在前部货物甲板46的后方,在主客舱地板38之下。翼盒48形成了用于将机翼组件26(图1)安装在机身22上的结构的一部分。下尾部保持架52可以包括尾部货物保持架或者甲板,其紧接着定位在主起落架轮舱50的后方,在下客舱地板42之下。下保持架52可以包括允许加载/卸载货物的门57,并且具有高度h2,h2可以小于前部货物甲板46的高度h1。虽然门57示出为在飞机机身的左侧,但是,在替换飞机构造中,门57也可以另选地位于飞机的右侧。
下保持架52的降低高度h2适应叠放的尾部客舱34、36所需的高度,同时仍提供足够容积来容纳较小货物(包括散装货)以及一些降低高度的成组货物设备(选自一组货物设备包括LD3-45、LD3-45W、LD3-46、LD3-46W货柜)以及高度在20-60英寸之间的其他货柜。在替换实施例中,下尾部保持架52可以包括降低高度的容积,除了散装货或者成组货物设备之外,还适于容纳所选飞机系统(包括但不限于可线性移位单元或者说LRU、航电系统、飞行控制系统、环境控制系统、娱乐系统、传感器系统、水系统、废物系统、电气系统、液压系统、气压系统、氧气系统、防火系统和/或备用功率系统)。
典型的高度降低门57可以适应高度降低的LD3-45柜,其高度可约为49英寸,宽度可约为65英寸。相反,前部货物甲板46中的典型全高度货物托盘门57高度可约为69英寸,宽度可为约105英寸。
图3图示了典型就座布局,其中下客舱36设置有8个并排双过道座位,上客舱34设置有6个并排单过道座位。使用座位轨道(未示出)或者将座位附接至飞机地板的其他公知方法,将上客舱34中的座位62支撑并附接至上客舱地板40,同时将下客舱36中的座位62附接并支撑至下客舱地板42。座位轨道能够设置成允许对于不同座位尺寸改变座位并排数量。例如,如果下客舱36中图示的8个并排双过道座位具有对应高舒适经济舱的典型座位底部宽度为18.5英寸,那么替换座位布置可以是以下可选选项:诸如17英寸座位底部宽度的9个并排基本经济舱座位,或者7个并排大宽度商务舱座位,或者6个并排非常大宽度的头等舱卧式座位或者专用座位。
上客舱34和下客舱36具有的高度足以允许正常乘客站立和行走。例如,这些客舱可以具有的走道最大头部空间约80英寸以上以符合典型的宽体飞机标准,或者至少约72英寸以上以符合小型运输飞机的最小标准。上客舱34包括头上行李箱64以及侧行李箱66。类似地,下客舱36包括头上行李箱68。行李箱可以是搁板箱、枢转箱、平移箱或者本领域公知的其他行李箱类型。如以上提到的,下尾部保持架52可以包括在下客舱地板42之下的尾部货物甲板,尾部货物甲板可以适应降低高度的货柜56以及散装货。下客舱地板42之下的包含尾部货物甲板52的机身22的容积可以包括各种框架件,诸如支柱58,支柱58既支撑下客舱地板42又辅助吸收在迫降期间机身22底部处的可压扁区60内的冲击能量。优选地,机身22在下客舱地板42的上表面和机身22的下龙骨表面65之间包括垂直至少约30英寸的下机身结构。
机身22将还收纳各种系统(未示出),诸如加热、通风和空调系统、照明系统、乘客服务单元和紧急系统、诸如电线之类的物件的路径空间、航电和飞行控制器、控制系统、液压和/或气压管路和各种酬载特征以及便利设施(诸如座位、窗口、厕所、厨房、贮藏室等)。
在图1至图3图示的例子中,覆有蒙皮的框架54形成机身22的截面形状,其是大致圆形的,但是,其他截面形状也是可行的,诸如椭圆或者分段圆或者其他非圆形截面形状。图示的机身22具有:主中央体或者段37,其在整个长度上具有大致均匀截面;以及锥形端部或者段39、41,其具有直径减小的截面。客舱32、34、36大部分包含在主体段37内,但可以包括延伸至机身22的锥形端部39、41中的部分。
图4和图5图示了机身22的另一实施例,其具有错层式客舱35,在错层式客舱35中,叠置的上客舱34和下客舱36在机身22中定位在前方,位于翼盒48和驾驶舱22之间。在该例子中,前部货物甲板46具有降低的高度以适应上客舱34和下客舱36内所需的标准空间高度,上客舱34和下客舱36叠置在前部货物甲板46上方。主客舱32定位在机身22的尾段,在翼盒48、主起落架轮舱50以及尾部货物保持架52上方,尾部货物保持架52的高度可以大于前部货物甲板46的高度以容纳全尺寸货柜。在该例子中,尾部货物甲板52后面的额外货物保持架70可以用于存储散装货。上客舱34和下客舱36依靠两层楼梯44连接主尾部客舱32。
图5图示了用于图4所示飞机的一种座位布局,其中上客舱34和下客舱36都设置成布置7个并排双过道配置的座位62。如先前提到的,前部货物甲板46具有降低的高度以适于承载散装存储。而且,类似于图1至图3示出的实施例,下客舱地板42之下的机身22容积可以包括各种能量吸收加强结构(诸如支柱58)以吸收迫降期间的冲击能量。应该认识到的是,在进一步变型实施例中,图5示出的截面构造可以结合图2的错层式布局,图3的截面构造可以结合图4的错层式布局。
现在注意图6,其图示了飞机20具有机身22,机身22设置有类似于图1至图3所示的错层式客舱35,但在机身22的尾端设置有额外一组楼梯44a,这允许乘客直接在上客舱34和下客舱36之间穿行而无需穿过主客舱22。因而,乘客可以通过使用前部楼梯44或者尾部楼梯44来在上客舱34和下客舱36之间穿行。如先前提到的,还可以提供一个或多个电梯(未示出)或者自动扶梯(未示出)以允许乘客在客舱32、34和36之间穿行。在该具体例子中,座位62在客舱32、34和36中布置成双过道构造。应该认识到的是,因为上尾部客舱34和下尾部客舱36位于翼盒48和机尾组件28之间(图1),所以机身中在两个客舱区域的紧急乘客疏散通过门55不受阻碍。推车升降梯59允许在地板42和44之间垂直运输推车(未示出)。
现在注意图7,其图示了大致类似于图6的客舱布局,但其中,将上尾部客舱34和下尾部客舱36与主前部客舱32连接的前部楼梯44在飞机20的机身的纵向上彼此隔开或错位。前部楼梯44包括分式双通道上楼梯44a以及非常宽的中心下楼梯44b。图7示出的构造还可以包括推车升降装置59,推车升降装置59用于在客舱地板38、40、42的水平面之间运输厨房推车。
图8图示了采用错层式客舱35的另一机身布局,但是,其中下尾部客舱36适于承载乘客或者货物。在该具体例子中,下客舱地板42已经适于支撑货物托盘72,但是地板42可以易于适于在其上安装乘客座位。该灵活配置允许航线客户根据不同路径和任务改变其乘客和货物酬载的混合。
图9图示了用于错层式客舱的布局的另一实施例,其中,主级客舱可以设置有双重座位布置32a或者三重布置32b。在该例子中,下尾部甲板36适于承载货物托盘72,示出了七个托盘,但可选地能够转换以改变货物托盘和乘客座位的混合方式,用适当的货栏(未示出)隔开。
图10图示了所谓的“宽体”或者“大型喷气式客机”20,其具有机身22,机身22设置有双突圆前段74以及横截面形状减小的尾段76。前段74可以沿着其长度具有大致恒定的截面,以及具有冠高CH1,如图10A所示。尾段76也可以沿着其长度具有大致均匀截面,并具有冠高CH2,冠高CH2小于冠高CH1。机身72的前段74包括第四客舱,第四客舱包括前上级客舱80,前上级客舱80定位在驾驶舱24尾部并且在第一前部主客舱32上方。前上级客舱80具有地板81,前部主客舱32具有地板83。地板81、83可以通过典型地位于客舱32、80前端处的一组楼梯(未示出)连接,以允许乘客和/或机组人员这些客舱之间穿行。
飞机20进一步包括错层式客舱35,错层式客舱35由叠置的上尾部客舱34和下尾部客舱36结合主前部客舱32形成。叠置的上客舱34和下客舱36位于主前部客舱32的尾部,大致在机身22的尾段76内,并且可包括在下尾部客舱36之下的降低高度尾部货物甲板42,尾部货物甲板42与位于主前部客舱32之下的前部货物甲板46纵向隔开。在该实施例中,上尾部客舱34的地板40位于主前部客舱地板83上方,但是在上前部客舱地板81的水平面下方。如在先前实施例中的那样,主前部客舱32通过一组楼梯44连接至上尾部客舱34和下尾部客舱36。
图11以放大比例图示了楼梯44的布置,类似于图2所示的布置,其中将主客舱32与上尾部客舱34和下尾部客舱36连接的两层楼梯44在飞机20的纵向方向上大致对齐。图12图示了楼梯布局,其中各层楼梯44彼此纵向隔开或者错位以适应变化的客舱布置,类似于图7示出的实施例。
图13以放大比例图示了尾部的多层楼梯44c,其邻近尾部舱壁86,连接图6和图7的实施例中示出的上尾部客舱34和下尾部客舱36。
图14和15图示了错层式客舱构造的另一实施例,其包括通过楼梯44连接的主前部客舱32以及上尾部客舱34和下尾部客舱36。但是,在该例子中,上舱室82设置在主客舱44上方,其可以用于任何各种目的,诸如用于机组人员使用的休息区域。上舱室82可以通过在上客舱地板40和上舱室82之间延伸的一组楼梯或者梯子84从上尾部客舱34接近。将机组休息区域舱室82定位在主客舱32上方,这可消除在主客舱地板38上需要相对大的休息区域的需求,从而释放出可以用于乘客座位的额外空间。可以可选地设置将上室82与主客舱32连接的另选出口装置(未示出),用于紧急或者正常用途。
现在参考图16A至图16C,如先前提到的,电梯或者类似运输装置90可以设置在飞机20中以在客舱地板38、40、42之间运输乘客、货物、厨房推车、轮椅等。如图16A所示,电梯90定位在上客舱地板40的水平面处,允许加载/卸载,如箭头92示出的。在图16B,电梯90示出为降低至主客舱地板38的水平面处,因而从上尾部客舱34至主客舱32运输乘客等。图16C示出了电梯90进一步降低至下尾部客舱地板42的水平面处。另选电梯或者推车升降梯设备可以构造有两个门(如图示的)或者单个门。
现在注意图17,其图示了飞机20的后部,具有根据本公开实施例的错层式客舱35。在该例子中,飞机20具有假想水线96,其表示飞机20在必须紧急迫降在水体中时飞机20将漂浮一段时间的飞机20上的水位。下尾部客舱36可以局部位于水线96下方。为了允许乘客紧急疏散,水平分式门94设置在机身22中,位于下客舱36的水平面处。每个门94包括上部分94a和下部分94b,它们可以独立于彼此被摇开。部分94a、94b二者可以打开用于正常着陆使用。但是,当在水中撤离时,仅上部分94a被打开以允许乘客爬上门94的下部分94b的上门框以从飞机20撤离到达救生艇或者滑梯(未示出)。下门部分94b因为其局部在水线96下方所以仍关闭以防止水流入,同时上门部分94a打开,乘客可以离开客舱36。如果在撤离期间使用滑梯,它们还可以展开在下部分94b的上门框上。分式门94有时称为“两截门”,可以与先前描述的任何实施例一起使用。
图18至图30示出的是另选飞机100的各种实施例的图示,飞机100具有机身102,机身102的尾部104具有错层式双甲板。在各种构造中,该实施例有助于优化机身容积的使用,同时还满足耐撞性和货物承载的要求。错层式尾部双重甲板布局采用非均匀截面的机身102,机身102具有降低的尾部龙骨106。该构造可降低载货量并且增加载客量,同时相对于与其相当的基础飞机保持最大起飞重量和飞机飞行特性基本不变。如此处公开的其他实施例一样,乘客座位区域下方的货物甲板提供了在迫降期间吸收能量的可压扁区以保护乘客。
图18示出的是班机100的实施例的立体图,具有根据本公开的错层式尾部双重甲板104。基本类似常规飞机,该飞机包括大致柱形机身102、以及机尾组件112,机身102具有沿着机身102位于大约中途的主翼组件108,喷气发动机110附接至主翼108下方的吊舱以提供推进力,机尾组件112包括用于飞机控制的方向舵114和升降舵116。飞机100的机身102包括前部118,前部118具有单级前部乘客客舱120,如下文讨论的。但是,不同于常规飞机,该飞机100包括具有错层式双甲板乘客客舱构造的尾部机身段104。双甲板部开始于靠近主翼108和翼至主体/起落架整流罩122的尾部区域处,并且包括在前部客舱120的水平面上方的上尾部客舱124以及在前部客舱120的水平面下方的下尾部客舱126。前部客舱120以及上尾部客舱124和下尾部客舱126均包括飞机窗口和门,用于普通和/或紧急出入。与飞机的前部客舱120关联的门标记为130,同时上尾部客舱124的门标记为130a,下尾部客舱126的门标记为130b。
图19是图18示出的飞机100的前部118的截面图。该截面图还示出了如图20所示的常规单甲板宽体基础飞机200的机身的前部和尾部,其是错层式尾部双重甲板飞机100的基础或者开始点。前部118的机身102具有大致柱形形状,并且包括前部乘客客舱120和前部货物保持架134,前部乘客客舱120具有地板或者甲板132,前部货物保持架134具有前部货物甲板136,前部货物甲板136位于前部乘客客舱120的地板132的至少一部分的下方,并且在前部机身部分118的龙骨138上方。前部货物甲板136能够构造为容纳示出的标准化货柜140,或者货物能够以散装或其他方式放置在托盘上的货物保持架中。
图20示出的是具有常规单甲板机身202的基础飞机200的局部中央线图。该图还有助于图示根据本公开的错层式尾部双重甲板飞机100的尾部机身104的一些改变。基础飞机200的机身202大致包括前部204以及尾部206。前部204能够限定为包括翼上段208。尾部206能够进一步分成尾部恒定段210、尾部锥形段212和机尾组件213。尾部恒定段210具有图19示出的一般截面构造。翼上段208具有由图19的形状改造后的形状,翼至主体/起落架整流罩214包含翼盒结构216和用于容纳主起落架220的主起落架轮舱218,但是除此之外与图19所示的相同。机尾组件213能够是未加压尾锥段。商用飞机典型地包括附接至加压机身的后膜端的未加压尾锥段,并且能够包括机械及电气设备,诸如用于控制飞机的方向舵和升降舵的致动器等。该尾锥段设计为具有匹配飞机机身后部的锥度的几何形状,如下文讨论的。也即,未加压尾锥段213附接至尾部机身206的最尾部,并且具有下表面,该下表面限定了机身的最尾部的连续上斜底面。
机身202的前部204包括在主客舱224(对应于图19的前部乘客客舱120)前部下方的前部货物保持架222,机身202的尾部206包括在主客舱224的尾部下方的尾部货物保持架226。这些货物保持架222、226都布置在飞机的龙骨228(即沿着飞机的腹部的最低点)上方,龙骨228除了在尾部锥形段212中以角度α向上成锥度之外,沿着飞机200长度处于大致恒定高程。尾部龙骨228的该锥度允许飞机200的起飞滑跑和着陆照明,同时保护机尾组件213不会撞到跑道。锥形龙骨线228引起尾部货物保持架226朝向机身202后部缩窄到更小尺寸。图20中也示出了飞机200的水线230。正如以上指出的,水线能够表示飞机200在水上迫降条件下的期望浮动水平面。其可称为迫降水线。同时,飞机行业中还使用术语“水线”指代相对于飞机机身的任何水平面平面或者基准,并且能够位于飞机的各种水平面处,不必需是作为在水上迫降条件下所实际期望的水位的迫降水线。
再次参考图19的截面图,其应用于图18中飞机100的机身102的前部118以及图20的前部204和尾部206,主乘客地板132支撑乘客座位142和乘客144,乘客客舱120包括支撑用于承载行李等的行李箱148的吊顶146。如图19的视图中可见的,机身中具有基本顶上空间150,其位于乘客客舱天花板146上方,很大程度上不使用。在一些宽体飞机中,顶上空间的一部分用于机组人员休息(图15示出及描述的)和存储目的(例如,存储厨房推车等),但这种使用通常不占用该顶上空间的全部,在飞机的尾部中更是如此。
有利的是,图18示出了此处公开的衍生飞机100的一个实施例,其在飞机机身102的尾部104中使用未被使用的顶上空间150以提供尾部双重甲板乘客客舱构造而基本不会增加最大起飞重量或者机翼加载。如上描述的,飞机100包括机身102,机身102具有第一乘客客舱120,第一乘客客舱120具有第一地板132,位于机身102的前部118,第一货物甲板134位于第一乘客客舱120至少一部分的下方,如图19所示。有利的是,该飞机100包括错层式双甲板客舱,整体由机身102的尾部104处的附图标记152表示。
衍生飞机100的尾部机身104基本是新的,具有错层式双甲板构造,具有上尾部客舱124和下尾部客舱126。图21示出的是根据本公开的飞机尾部机身104的尾部双重甲板部分152的一个实施例的截面图。图23示出的是该飞机100的机身102的局部中线图,图24示出的是示出用于该飞机的一个示范乘客和货物酬载配置的平面图。该飞机配置被称为错层式尾部双重甲板,因为其两个尾部客舱124、126定位成上下叠置,没有与前部乘客客舱120处于相同高度。该配置提供了更大的载客量,补偿载货量的减少,相信这对于许多商业航线来说是可接受的,甚至是期望的。同时,相比这里公开的其他尾部双重甲板配置,图18至图30示出的更深截面的配置为尾部双重甲板飞机提供了更大载货量。
尾部双重甲板段152能够以各种方式构造。图21中以虚线示出了主客舱的地板132(还称为第一地板)的水平面和飞机水线154。错层式尾部双重甲板飞机100的水线154示出为相对于前部机身部分118与基础飞机200的水线230处于大致相同高度。图21示出的尾部机身段104包括上第二客舱124和下第三客舱126,上第二客舱124具有在第一地板132的水平面上方的第二地板或者甲板156,下第三客舱126在上第二客舱124之下,并且具有在第一地板132的水平面下方的第三地板或者甲板158。具有货物甲板或者地板162的第二尾部货物保持架160位于机身102的尾部104中,并且在下第三客舱126的至少一部分之下。
第二客舱124和第三客舱126均包括乘客座位142和用于承载行李的行李箱148。示出乘客144以用于尺寸参考。在该实施例中,上第二客舱124包括七个并排乘客座位142,而下第三客舱构造为八个并排座位乘客。用于第二上客舱124的外侧行李箱148a能够放置在地板156的大约水平面处,靠近每个乘客过道中的窗口座位142。该构造部分程度上是由于上客舱124中尾部机身104的冠部分或者冠段164的向内曲率,部分程度上也是由于设置在上甲板156的外侧区域处的附加斜支柱166。尾部机身104的冠段164的向内曲线很大程度上消除了上客舱124中用于飞机外侧的头上行李箱的任何空间,还由于头部空间约束而限制了外侧座位142接近机身104。同时,斜支柱166的位置和几何形状还限制了外侧座位接近飞机100的机身104。这两个因素一起作用而降低或者消除了用于机上行李箱的一个潜在位置,同时创建出一些未使用空间以能够用于外侧地板水平面行李箱148。
对型线外侧的尾部机身104的改变程度示于图21。术语“型线”参考机身的外截面轮廓,并且能够分成上型线和下型线,上型线表示冠段164(也即水线154上方的机身)的截面轮廓,下型线168表示水线154下方的飞机截面轮廓。水线的位置因而冠段164和改造后的轮廓下部168之间的过渡的位置能够改变。在一些实施例中,在改造后的下机身段168和未改造的冠段164之间发生变化的水线154的高程能够在机身104的最大宽度点处。在其他实施例中,水线154的高程能够在翼至主体整流罩122的顶部。也可使用水线的其他垂直位置。
沿着飞机100的下型线168的最低点是降低的龙骨106。冠段164在前部或第一乘客客舱120上方以及在错层式客舱152上方都具有在前后方向上大致恒定的截面形状(例如大致半圆形)。但是,如图21可见的,下外侧型线168相比于基础飞机200是改造后的。具体地,相比于第一或前部货物甲板136下方的龙骨138,该飞机100在第二或尾部货物甲板162下方的龙骨106被降低。该降低的程度由图21示出的尺寸D1表示。机身102的前部118的龙骨138的高程在图21中以虚线示出,如基础飞机的下型线169的轮廓一样。
飞机100的尾部104的降低的龙骨106允许较大的尾部货物保持架160,甚至具有降低的第三甲板158。基于该原因,尾部货物保持架160能够构造为用于容纳示出的标准化货柜140,不限于散装货。例如,第二货物保持架160能够构造为容纳货柜140,诸如LD-1、LD-2、LD-3、LD-3-46、LD-3-46W、LD-3-45,以及LD-3-45W柜。其他货柜、货物托盘以及散装货也能够堆装在第二货物甲板中。
如图24所示,相比于前部货物保持架134中的两排相同类型的柜,该实施例中的尾部货物甲板160构造为容纳一排标准化货柜140,还如图19的截面图示出的。第二货物甲板160包括在尾部机身104两侧支撑下部第三地板158的第一支柱170a和第二支柱170b。该货物保持架160在第一支柱和第二支柱之间容纳货柜140,在货物保持架160外侧的第一和第二支柱170的外侧空间能够容纳例如电气及机械装备。
前部机身118与母体或者说基础飞机200大致相同。尾部机身104具有与前部机身118连续的冠段164,但龙骨106被降低,或者换句话说,飞机腹部的下型线168被加深。该降低的龙骨提供了若干好处。例如,允许尾部机身104承载标准化货柜140(例如LD-1或者LD-3柜,如图21所示),并给予飞机改善的水上迫降疏散能力。该降低的龙骨构造还通过在尾部机身段104之下提供可压扁区域给予飞机改善的防撞性,通过减小载货量来补偿增加的载客量,改造后的飞机能够降低机身重量,使得相比基础飞机200,其能够对水平机尾上下俯仰力矩载荷起作用。
正如大型飞机常见的,机身102在主翼组件108的附接区域中包括气动整流罩122。气动整流罩122能够是翼至主体整流罩,或者主起落架整流罩,或者翼至主体及主起落架组合整流罩。如从图23的视图可见的,气动整流罩122包围飞机100的一部分,所述一部分包括翼盒123和主起落架轮舱125以用于在飞行期间收起时接收主起落架127。其他结构也能够关联或者包含在整流罩122内,诸如飞机空调装备(未示出)。在主起落架轮舱125的后端是尾部起落架舱壁129,其提供了飞机中的垂直结构壁,并且还在被加压的下尾部客舱126和尾部货物保持架160与未被加压的起落架舱125之间提供了压力舱壁。
在具有错层式尾部双重甲板152的飞机100中,整流罩122被改造,并且在机身102的前部118的标准高程龙骨138和机身102的尾部104的降低的龙骨106之间过渡。也即,整流罩122的前缘172与飞机的前部龙骨138齐平,而整流罩的后缘174与飞机100的降低的尾部龙骨106齐平。因而,该飞机中整流罩122的大致平坦的典型水平底表面176仍是大致平坦的,但不是水平的。反而,飞机整流罩122的底表面176朝向飞机100的后部向下倾斜,从而限定了前部机身部分118的龙骨线138和尾部机身部分104的降低的龙骨106之间的高程过渡。
在根据本公开构造的错层式尾部双重甲板飞机中,乘客甲板的构造和货物保持架的尺寸以及形状能够改变。图22示出的是飞机300的错层式尾部双重甲板302的另一实施例的截面图。虽然图22的视图中未示出,类似上述其他实施例,飞机300的机身能够包括前部,前部具有主客舱和第一甲板或者说主甲板,还具有在主甲板的至少一部分之下的前部货物保持架。飞机的尾部机身304包括:上第二客舱306,其具有在第一地板的水平面上方的第二地板308;以及下第三客舱310,其在上第二客舱306之下并且具有在第一地板的水平面下方的第三地板312。具有地板或者甲板316的第二尾部货物保持架314位于尾部机身304中并且在下第三客舱310的至少一部分之下。
尾部机身304具有冠段318和降低的龙骨320。相比于图21的构造,该构造提供了尾部龙骨线320和气动整流罩322的更小降低程度。基础飞机龙骨138和基础飞机下外侧型线169示于图22,示出了降低的龙骨320相对于基础飞机的龙骨138的深度D2之差。借助降低程度更小的尾部龙骨320,该构造的一个特征是尾部货物保持架314被构造为适应LD3-45或者LD3-45W货柜324,而不是适应图21的实施例中能够适应的LD1或者LD3柜140。应该认识到的是,图21和图22示出以及其他地方示出的不同量值的龙骨降低程度仅是示范性的。能够根据本公开构建降低尾部龙骨线飞机的许多不同构造。
如图21的实施例那样,图22的实施例的第二客舱306和第三客舱310均包括乘客座位326和用于承载行李的头上行李箱328,上第二客舱306具有七个并排乘客座位326,而下第三客舱被构造为八个并排座位乘客。用于上第二客舱306的外侧乘客座位326a和外侧行李箱328a的构造及定位类似于图21示出并关于图21描述的构造及定位。
不管双甲板客舱构造是类似图21还是图22示出的构造或者一些其他构造,此处公开的错层式尾部双重甲板飞机的几何构造可保留基础飞机(图20的200)的尾部锥角。这些特征示于图23,图23提供了具有错层式尾部双重甲板152的飞机100的机身102的局部中央线图,示出了前部118和尾部104。前部118包括翼上段178。尾部104包含错层式双甲板152,并且能够进一步分成尾部恒定段180、尾部锥形段212和机尾组件112。翼上段178大致包括机身在翼至主体整流罩122区域中的部分,其包括翼盒123和主起落架轮舱125。如以上讨论的,龙骨138沿着前部机身部分118处于第一高程并且在翼上段178中向下过渡至降低的龙骨106。
在图23的视图中可见的是,降低的龙骨106过渡至上斜底面184,上斜底面184具有在尾部锥形段182中角度为α的向上锥度。如基础飞机(图20的200)那样,该上斜底面184被选择为使得具有用于飞机100起飞滑跑和着陆照明的足够尾部主体机尾触地余裕。该尾部锥角α与基础飞机(图20的200)的对应尾部锥角α大致相同,允许飞机100起飞滑跑和着陆照明,同时保护机尾组件112不会撞击跑道。锥形龙骨线106还使得尾部货物保持架160朝向尾部机身104后部缩窄到更小尺寸。
尾部锥形段182的这一构造还允许衍生飞机100使用与基础飞机相同的机身未加压段。例如,使用相同尾部锥角α允许使用基础飞机(图20的200)的未加压尾锥组件(图20的213)作为改造后的飞机100的机尾组件112。通过保持这些角度在具有尾部双重甲板152的衍生飞机100上相同,能够将相同尾锥结构用在衍生飞机上。
因而尾部机身104允许衍生飞机100的关闭角至少与基础飞机的关闭角相当。结果,衍生飞机100的加压机身102的后端的所有切角能够与基础飞机(图19和图20的200)相同,使得起飞和着陆几何学考虑(例如滑跑或者照明角度等)仍能够大致相同,如起落架几何形状等。衍生飞机机身102的长度能够与基础飞机(图20的200)的长度大致相同。另选地,如果期望的话,长度能够与基础飞机不同。
图23的虚线还示出飞机水线154和前部龙骨线138。该实施例中的水线154相对于前部龙骨138与基础飞机的水上迫降水线(图20的230)处于大致相同高程。正如以上指出的,上甲板124和下甲板126均包括飞机窗口128和门130用于普通和/或紧急出入。在一个实施例中,下第三客舱126包括至少一个乘客疏散门130b,该乘客疏散门130b的水上迫降疏散门槛高度高于飞机100的水线154。为了在飞机漂浮在水上时允许安全撤离,期望的是,紧急疏散门的门槛高度在水上迫降水线上方。在水上迫降水线154位于给定飞机甲板高程上方的情况下,可以以各种方式实现提供水上迫降疏散门槛高度高于飞机100的水线154上的至少一个乘客疏散门130b,在一个方法中,下第三甲板126的门130b能够设置有邻近门130b下部分的内防水坝,这允许在水上迫降条件下打开门而不会淹没下第三甲板126。这种门在飞机工业领域是公知的。
另选地,下第三甲板上的乘客疏散门130b能够是水平分式门,其包括上部131a和下部131b,它们能以上述关于图17讨论的方式独立于彼此被摇开。上部131a和下部131b都可以打开用于正常着陆使用,但当水上撤离时,仅上部131a打开以允许乘客爬上下部131b的上门槛以从飞机撤离到救生艇或者滑梯(未示出)上。门下部131b的上门槛因而提供了在水线154上方的门槛高度,从而允许在水上迫降条件打开门的上部,而不会有淹没下第三甲板126的风险。
图23的视图还图示了改造后的或者说降低的龙骨线106与基础飞机不同的程度,还示出了尾部货物保持架160中的货柜140。图24示出的是一平面图,其示出用于具有错层式尾部双重甲板152的飞机的乘客和货物酬载配置。该图示出了能够使用的多种可行乘客和货物配置中的仅一种配置,该一种配置用于已经改造为具有错层式尾部双重甲板152的波音777型飞机。将认识到的是,能够设计用于其他飞机的其他配置,还能够为该飞机设计不同的座位和货物布局。
如图24可见的,机身102的前部118包括前部机组休息室186以及尾部机组休息室187,前部机组休息室186具有两个铺位,位于第一乘客客舱120的前部上方的顶上空间(图19的150)的一部分中,尾部机组休息室187具有八个铺位,位于第一乘客客舱120的尾部上方的顶上空间150的一部分中。前部货物甲板136示出为容纳集装箱式货物140以及托盘式货物188。机身尾部104包括上第二客舱124和下第三客舱126,尾部货物保持架160在第三甲板下方。在图24示出的实施例中,错层式尾部双重甲板152构造为如图21所示,在上第二甲板124上具有七个并排乘客座位142,在下第三甲板126中具有八个并排乘客座位,它们都表示典型“经济”舱座位。飞机100的前部118分为经济舱、商务舱和头等舱座位。在该构造中,飞机具有的总载客量为476位乘客,其中在上部第二甲板124上具有150个乘客座位142,在下部第三甲板126上具有160个座位。该图还示出了尾部货物保持架160中的单排货柜140。
图25提供了该飞机100的更贴近的局部中央线图,示出了飞机机身的过渡区域190,其中机身从单甲板前部118过渡至具有双甲板152的尾部104。图26示出了过渡区域190中飞机机身102的一部分的立体图。图23还勾画出了过渡区域190。尾部双重甲板152沿着机身102的起始位置是可变的。例如,两个可行的位置包括图23和图25的线192勾画出的尾部轮舱压力舱壁129(翼中心段),以及翼至主体整流罩122的尾部区域,诸如翼至主体整流罩的后缘174。还能够选择其他过渡位置。在图25和图26示出的实施例中,机身的前部118和后部104在尾部轮舱压力舱壁129处分割。在该尾部轮舱壁129的位置处,主甲板132结束,上尾部甲板156和下尾部甲板158开始。楼梯194设置成在主甲板132和错层式尾部甲板156、158之间穿行,楼梯的一个部分194a从主甲板132向上至上第二甲板156,楼梯的另一部分194b从主甲板132向下至下第三甲板158。错层式楼梯194能够构造为类似于此处描述的任何实施例。类似的第二楼梯(未示出)还能够以类似于上述结合图6、图7和图13示出及描述的方式设置在错层式客舱的尾端。
图26的立体图旨在示出机身结构102的代表性结构布置,机身结构102能够在单个主乘客客舱120和错层式乘客甲板区域152之间的过渡区域190中承载飞机设计负荷。该视图还示出了上述的该错层式楼梯194,能够使用升降梯196连接不同高度的甲板。该升降梯196能够构造为由乘客、机组使用,以及用于在第一主甲板132和上下甲板156、158之间运输其他物品(例如厨房推车)。升降梯196能够以上述结合图16A至图16C示出和描述的方式构造和操作。对本领域的技术人员来说很明显的是,另选结构构造能够应用于机身过渡段190的各种实施例中。
图26的视图示出了斜支柱166,它们连接在外机身壁198和上甲板156之间,一些额外的垂直支柱167和斜支架169设置在楼梯194的区域中,这有助于支撑楼梯194和增加飞机机身结构102在过渡区域190中的强度。有利的是,该尾部机身段104的下第三地板或者甲板158的结构能够设计成在张力下作用以抵抗当机身被加压时作用在机身102的侧壁198上的加压负荷。考虑到尾部机身104的下部分(即尾部机身104的沿着下型线168的部分)的较大潜在降低的曲率,这会是期望的,较大潜在降低的曲率是影响其作为压力容器的强度的因素。
图27至图30示出了具有错层式尾部双重甲板402的飞机400的另一实施例。图27示出的是该飞机400的右后侧视图,图28提供了尾部机身段404的截面图。在该实施例中,飞机包括错层式尾部双重甲板,整体由402表示,其包括两个门408a,它们均在上尾部客舱410的右侧,还包括两个门408b,它们在下尾部客舱412的右侧。在该实施例中,龙骨414被降低的量类似于图21的实施例,但机身的下型线416在下侧进一步被导圆,并且包括更薄的内结构壁418,结果是,下客舱412的可用内部空间稍微加宽。结果,该实施例包括在上部第二甲板410上具有七个并排乘客座位420,在下部第三甲板412中具有九个并排乘客座位,提供了更大的总体载客量。图30的平面图示出了该飞机400具有的总载客量为479位乘客,其中在上第二甲板410上具有142个乘客座位420,在下第三甲板412上具有168个座位。类似图21的实施例,第二货物甲板422构造为容纳单排的LD-1或者LD-3货柜424。
如从图29的中心线图可见的,该飞机400的外部几何形状保持并且保护基础飞机的尾部锥角426,类似此处公开的其他实施例,因而保持基础飞机的起飞和着陆特性并且允许该飞机上的未加压尾锥段428与基础飞机上的相同。通过调节尾部恒定段430以及尾部锥度段432相比于基础飞机的相对长度来维持基础飞机的尾部锥角α。通过使用如图29所示的增加长度尾部锥度段432和降低长度尾部恒定段430,相比于基础飞机,用于起飞和着陆的机尾触地角度余裕基本仍不变。
熟悉飞机操作和飞机地面服务的人员将认识到的是,考虑到不同的乘客和货物加载特性、门位置等,具有此处公开的错层式尾部双重甲板的飞机涉及与基础飞机不同的地面服务设备布置。本领域的技术人员能够设计适于这种飞机的服务以及接近布置,此处将不再详细介绍。
具有此处公开的错层式尾部双重甲板的飞机能够为商用飞机家族提供新增加的家族成员。利用对机架进行相对适度的改变以及很少甚至不改变飞机性能特性,母体或者基础商用飞机能够通过使用更深(或“更高”)截面将其尾部机身段从单个乘客甲板构造改变为双重乘客甲板构造,为飞机提供了更大的载客量。同时,加深的截面允许标准化货柜用在尾部货物保持架中,而不是将飞机限制为在尾部货物保持架中只有散装货。该构造尤其适用于宽体飞机,虽然其也可以适用于其他飞机。
因而本公开提供了这样一种方法,其用于将基础飞机从仅单甲板改造为尾部双重乘客甲板构造,而仍具有在下尾部甲板下方的货物甲板中接收标准化货柜的能力。如以上讨论的,基础飞机包括:机身,具有冠段和龙骨;以及第一客舱,具有在机身的前部内处于大致恒定水平面的第一地板。基础飞机还包括位于第一地板下方的前部货物甲板,具有基础载客量、基础载货量、最大起飞重量和飞行表面几何形状。
该方法涉及降低龙骨的尾部,同时保持冠段在前后方向上大致恒定,并在机身的尾部内提供错层式客舱。如以上讨论的,错层式客舱包括:上第二客舱,具有在第一地板的水平面上方的第二地板;以及下第三客舱,位于上第二客舱之下并且具有在第一地板的水平面下方的第三地板。该方法还包括提供尾部货物甲板,尾部货物甲板位于机身的降低尾部内并且在下第三客舱的至少一部分之下。尾部货物甲板能够被构造为例如容纳选自以下组的货柜:LD-1、LD-2、LD-3、LD-3-46、LD-3-46W、LD-3-45,以及LD-3-45W柜。
有利的是,改造后的飞机的载客量大于基础载客量,而载货量小于基础载货量,同时保持最大起飞重量和飞行表面几何形状大致恒定。生产该衍生或者改造后的飞机还能够包括设置龙骨的最尾部的上斜底面的步骤,使得飞机的最尾部具有这样的底面,该底面的上斜度选择成使得能具有用于飞机起飞滑跑和着陆的足够尾部主体机尾触地余裕。该机尾触地余裕与基础飞机的基本相同。
该方法能够还包括提供在机身前部的龙骨和机身尾部的降低的龙骨之间过渡的气动整流罩。例如,气动整流罩能够是翼至主体整流罩、主起落架整流罩,或者翼至主体及主起落架组合整流罩。还能够通过以下来改造基础飞机:在下第三客舱中设置乘客疏散门,乘客疏散门的水上迫降疏散门槛高度高于与飞机的水上迫降条件关联的水线,如以上讨论的。
因而,此处公开的具有错层式尾部双重甲板的飞机和方法提供了一种新颖的方案,其用于将宽体单甲板乘客飞机重新构造为衍生乘客飞机,该衍生飞机具有更大的乘客数量,收益载货量有一些降低。从产品开发角度来说,由于相对适度的成本以及相对较低的风险,母体或者原始(基础)乘客飞机的这种改变潜在地使得能够覆盖更大的空行市场。该构造提供了可行的方法来显著增加乘客酬载并且降低每座位里数的燃料燃耗,并且降低每座位里数的飞机相关操作成本,仅需适度改变仅机身区域中的机架。母体或者基础飞机的大多数主部件能够仍保持不变,包括驾驶舱、前部机身、机翼、发动机、起落架、尾翼(垂直机尾和水平机尾)以及尾部机身外壳/尾锥。用于该改造飞机的开发成本因而是相对低的,审定问题主要适用于衍生飞机机身结构和仅一些飞机系统,因为如果期望的话MTOW(最大起飞重量)以及机翼和尾部设计负荷能够保持与基础飞机大致相同。虽然已经结合特定示范实施例描述了本公开实施例,但是,应该理解的是,具体实施例是示意目的而不是限制目的,本领域技术人员可以进行其他修改。
优先权要求
本申请是于2010年3月3日提交的、发明名称为“AIRCRAFT HAVING SPLIT LEVELCABIN FLOORS(具有错层式客舱地板的飞机)”、序列号12/716,606的共同未决美国专利申请的部分继续申请,其公开内容通过援引整体并入此处。

Claims (13)

1.一种飞机,该飞机能够承载乘客和货物,其包括:
机身(22),该机身具有冠段(164)和龙骨(106);
第一乘客客舱(120),该第一乘客客舱具有第一地板(132),位于机身(22)的前部;
第一货物甲板(134),该第一货物甲板位于第一乘客客舱(120)的至少一部分下方;
错层式客舱(35),该错层式客舱位于机身(22)的尾部,该错层式客舱(35)包括上第二客舱(124)和下第三客舱(126),该上第二客舱(124)具有在第一地板(132)的水平面上方的第二地板(156),该下第三客舱(126)位于上第二客舱(124)之下并具有在第一地板(132)的水平面下方的第三地板(158);以及
第二货物甲板(160),该第二货物甲板位于机身(22)的尾部,并在下第三客舱(126)的至少一部分之下;
其中,冠段(164)在第一乘客客舱(120)和错层式客舱(35)上方具有在前后方向上大致恒定的截面形状,第二货物甲板(160)下方的龙骨(106)比第一货物甲板(134)下方的龙骨(106)低,以允许较大的所述第二货物甲板(160)。
2.根据权利要求1所述的飞机,其中,降低的龙骨(106)过渡至机身(22)的最尾部的上斜底面(184),该上斜底面的底面上斜度选择成使得尾部主体机尾触地余裕能适于飞机起飞和着陆。
3.根据权利要求2所述的飞机,该飞机进一步包括未加压尾锥段(213),其附接至机身(22)的最尾部并具有这样的下表面,该下表面限定了机身(22)的最尾部(104)的上斜底面(184)的连续性。
4.根据权利要求1所述的飞机,其中,机身(22)的前部和尾部(104)被以下之一分割:尾部轮舱压力舱壁(129);主翼中心段(192);以及翼至主体整流罩(122)的尾部区域。
5.根据权利要求1所述的飞机,该飞机进一步包括气动整流罩(122),其在机身(22)的前部的龙骨(106)和机身(22)的尾部的降低的龙骨(106)之间过渡,气动整流罩(122)包括以下之一:(i)翼至主体整流罩;(ii)主起落架整流罩;以及(iii)翼至主体及主起落架组合整流罩。
6.根据权利要求1所述的飞机,该飞机进一步包括下第三客舱(126)中的乘客疏散门(130b),该乘客疏散门(130b)的水上迫降疏散门槛高度高于与飞机的水上迫降条件关联的水上迫降水线。
7.根据权利要求6所述的飞机,其中,乘客疏散门(130b)包括上部(131a)和下部(131b),它们能够独立于彼此打开。
8.根据权利要求1所述的飞机,其中,下第三地板(158)设计成在张力下作用,以抵抗当机身(22)被加压时作用在机身(22)的侧壁上的加压负荷。
9.根据权利要求1所述的飞机,其中,第二货物甲板(160)构造为容纳标准化货柜,并且进一步包括第一支柱和第二支柱,该第一支柱在机身(22)的第一侧支撑下第三地板(158),第二支柱在机身(22)的第二侧支撑下第三地板(158);并且其中,第二货物甲板(160)在第一支柱和第二支柱之间容纳货柜。
10.一种用于改造基础飞机的方法,所述飞机包括:机身(22),该机身包括冠段(164)和龙骨(106);第一客舱,该第一客舱具有在机身(22)的前部内处于大致恒定水平面的第一地板(132);前部货物甲板(46),该前部货物甲板位于第一地板(132)下方;以及基础载客量、基础载货量、最大起飞重量和飞行表面几何形状,所述方法包括:
降低龙骨(106)的尾部,同时保持冠段(164)在前后方向上大致恒定;
在机身(22)的尾部内设置错层式客舱(35),错层式客舱(35)包括上第二客舱(124)和下第三客舱(126),该上第二客舱(124)具有在第一地板(132)的水平面上方的第二地板(156),下第三客舱(126)位于上第二客舱(124)之下并具有在第一地板(132)的水平面下方的第三地板(158);以及
设置尾部货物甲板(52),其位于机身(22)的降低尾部内并在下第三客舱(126)的至少一部分之下,尾部的降低的龙骨(106)允许较大的所述尾部货物甲板(52);
其中,改造后的飞机的载客量大于基础载客量,载货量小于基础载货量。
11.根据权利要求10所述的方法,该方法进一步包括设置龙骨(106)的最尾部的上斜底面(184),该上斜底面的底面上斜度选择成使得尾部主体机尾触地余裕能适于飞机起飞和着陆。
12.根据权利要求10所述的方法,该方法进一步包括提供气动整流罩(122),其在机身(22)的前部的龙骨(106)和机身(22)的尾部的降低的龙骨(106)之间过渡,该气动整流罩(122)包括以下之一:(i)翼至主体整流罩;(ii)主起落架整流罩;以及(iii)翼至主体及主起落架组合整流罩。
13.根据权利要求10所述的方法,该方法进一步包括在下第三客舱(126)中设置乘客疏散门(130b),该乘客疏散门(130b)的水上迫降疏散门槛高度高于与飞机的水上迫降条件关联的水上迫降水线。
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