CN105814308A - 用于飞行器的布线线束 - Google Patents

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Abstract

提供用于飞行器的布线线束的系统和方法。飞行器的机翼包括用于布线线束的插入的袋。布线线束提供能够附接到各种部件并且对各种部件供以动力的布线和相关的连接。

Description

用于飞行器的布线线束
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2013年12月30提交的美国专利申请No.14/143,543的优先权，其通过引用被整体合并于此。
技术领域
背景技术
除非此处另有说明，在该部分中描述的内容不是关于本申请中的权利要求的现有技术，且不因在该部分中包括而被认为是现有技术。
风是可再生能源。传统上，风能已经被用于经由帆的使用来牵引水运工具或陆运工具。然而，帆典型地靠近地面定位，没有利用更高海拨处的更强的风。飞行器(aerialvehicle)可以用于从这样的高海拔处的风取得能量以使发电机转动。这样的飞行器包含一个或更多个具有用于将能量传送到各种部件的电路的机翼。
发明内容
此处描述了用于提供用于飞行器的系统和方法。此次描述的实施方式提供布线，以对附接到飞行器的机翼的线束上的部件供以动力。通过去除形成穿过机翼的保护外层的孔或类似物的需要而提供这样的布线，这样的线束可以保持布线的整体性并因而延长机翼的使用寿命。
在一个示例实施方式中，提供可附接到飞行器的机翼的布线线束。该布线线束包括：主体；一个或更多线，嵌入到所述主体中的电缆中；以及一个或更多连接器，与所述一个或更多线通信并且部分地嵌入所述主体中。连接器可以附接到外挂架和/或各种部件以给所述部件供以动力。
在另一示例性实施方式中，可以提供一种系统，该系统包括飞行器，该飞行器具有机翼和附接到机翼的布线线束。机翼可以包括用于布线线束的插入的袋。袋可以形成为机翼的凹进部分。
在一个方面，一种方法可以涉及制造这样的布线线束。该方法可以包括：从一个或更多线的一段剥离绝缘层；将所述一个或更多线的被剥离的段附接到连接器；在所述连接器的一部分上形成保护层；在所述一个或更多线和连接器周围模制线束主体；以及去除保护层以使连接器的所述部分暴露。
对于本领域的普通技术人员而言，通过参考附图阅读以下详细描述，这些以及其它方面、优点和替换物将变得明晰。
附图说明
图1描绘了根据示例实施方式的空中风力涡轮机(AWT)。
图2是示出根据示例实施方式的AWT的部件的简化框图。
图3描绘了根据示例实施方式的具有布线线束(wiringharness)的机翼的截面图。
图4a描绘了根据示例实施方式的图3的布线线束的详图。
图4b描绘了根据示例实施方式的布线线束的接合(junction)的截面图。
图4c描述了根据示例实施方式的布线线束的连接器的截面俯视图。
图4d描绘了根据示例实施方式的图4c的连接器的侧视图。
图4e描绘了根据示例实施方式的图4c的连接器的正视图。
图5描述了根据示例实施方式的用于为一部件提供动力的系统。
图6是根据示例实施方式的制造布线线束的方法。
具体实施方式
示例性方法和系统在此处被描述。应该理解，词语“示例性”在此处被用来意指“作为一示例、例子或例示”。此处描述为“示例性”或“说明性”的任何实施方式或特征不必然被解释为比其它实施方式或特征优选或有利。更一般地，此处描述的实施方式不意指限制。将容易地理解，所公开的方法和系统的某些方面能够以各种各样的不同构造布置和组合，所有这些在此处均被考虑。
I.概述
说明性实施方式涉及可以在风能系统中使用的飞行器，诸如空中风力涡轮机(AWT)。具体地，说明性实施方式可以涉及可附接到飞行器的布线线束或可以采用可附接到飞行器的布线线束的形式。
作为背景，AWT可以包括沿诸如基本上圆形路径的路径飞行以将风动能转换成电能的飞行器。在一说明性实施例中，飞行器可以经由一绳连接到地面站。当被系绳时，飞行器能够：(i)在上升和基本上沿所述路径的范围内飞行，并返回到地面；以及(ii)经由所述绳传输电能到地面站。(在一些实施例中，地面站可以传输电力到飞行器以起飞和/或着陆。)
在AWT中，当风对发电没有帮助时，飞行器可以停放在地面站(或安全位置(perch))中和/或上。当风有助于发电时，诸如当风速在200米(m)的高度可以是3.5米/秒(m/s)时，地面站可以部署飞行器(或使其升空)。此外，当飞行器被部署且风对发电没有帮助时，飞行器可以返回到地面站。
AWT具有与航空器(aircraft)和风力涡轮机二者的类似性。像航空器一样，AWT具有重要的布线需求。但是AWT还必须在与风力涡轮机类似的材料疲劳环境中运行。因而，虽然航空器典型地在机翼中具有用于安装布线的孔，但是这样的孔可能对高疲劳环境是敏感的，导致材料疲劳。
为了保护机翼的完整性，AWT机翼中的孔典型地具有遍及每个孔的密封或者将布线永久地叠置在机翼中。然而，这些选择不如保持非穿孔、密封的或近似密封的机翼结构那样好。此处描述的实施方式涉及提供用于AWT的机翼的布线线束，该AWT能够在高材料疲劳环境中运行且不需要在机翼中的孔。例如，一些实施例可以涉及具有嵌入的电线(wire)诸如导体和光纤线的布线线束，其附接到机翼中的袋(pocket)以提供所需的电路，而不需要机翼中的孔。
II.说明性的系统
A.空中风力涡轮机(AWT))
图1描绘了根据示例实施方式的AWT100。具体地，AWT100包括地面站110、绳120和飞行器130。如图1所示，飞行器130可以连接到绳120，并且绳120可以连接到地面站110。在该示例中，绳120可以在地面站110上的一个位置处被附接到地面站110，并且在飞行器130上的两个位置处被附接到飞行器130。然而，在其它示例中，绳120可以在多个位置处被附接到地面站110和/或飞行器130的任何部分。
地面站110可以用于保持和/或支撑飞行器130直到其处于操作模式。地面站110也可以被配置为允许飞行器130再定位以使得所述装置的部署是可能的。另外，地面站110可以被进一步配置为在着陆期间接收飞行器130。地面站110可以由能够在悬停飞行、前飞、侧风飞行时适当地保持飞行器130被附接和/或系缚(anchor)到地面的任何材料形成。在一些实施例中，地面站110可以被配置为在陆地上使用。在另外的实施例中，例如，地面站可以配置为在水体上使用，并且可以被配置为漂浮的海上平台或船，或者与漂浮的海上平台或船结合地使用。
此外，地面站110可以包括一个或更多可以改变绳120的长度的部件(未示出)，诸如绞盘。例如，当飞行器130被部署时，所述一个或更多部件可以被配置为放松和/或放出绳120。在一些实施例中，所述一个或更多部件可以被配置为放松和/或放出绳120至一预定长度。作为示例，该预定长度可以等于或小于绳120的最大长度。此外，当飞行器130在地面站110中着陆时，所述一个或更多部件可以被配置为收回绳120。
绳120可以将由飞行器130产生的电能传输到地面站110。此外，绳120可以传输电力到飞行器130从而给飞行器130供电以使其起飞、着陆、悬停飞行和/或前飞。绳120可以以任何形式且使用可以允许由飞行器130产生的电能的传输、发送和/或利用(harnessing)和/或输电到飞行器130的任何材料来构造。绳120也可以被配置为在飞行器130处于操作模式时承受飞行器130的一个或更多力。例如，绳120可以包括配置为在飞行器130在悬停飞行、前飞和/或侧风飞行时承受飞行器130的一个或更多力的芯。该芯可以由任何高强度纤维构造。在一些示例中，绳120可具有固定的长度和/或可变的长度。例如，在至少一个这样的示例中，绳120可具有140米的长度。所述绳可以是包括翼形截面的减阻(faired)绳或者可以包含圆形截面。
飞行器130可以被配置为基本上沿路径150飞行以产生电能。如在本公开中使用的，术语“基本上沿着”指的是准确地沿着，和/或未显著地影响如此处描述的电能的产生的从准确地沿着的一个或更多偏离、和/或在如此处描述的某些飞行状态之间转换飞行器。
飞行器130可以包括各种类型的装置，或可以采取各种类型的装置的形式，诸如风筝、直升飞机、翼和/或飞机，连同其它可能性一起。飞行器130可以由金属、塑料和/或其它聚合物的刚性结构形成。飞行器130可以由允许可以在多种用途应用中使用的高推重比和电能产生的任何材料形成。另外，该材料可以被选择以允许能够处理大的和/或突然的风速和风向转变的光照硬化的、重复的和/或故障容忍设计。其它材料也是可能的。
路径150可以在各种不同实施方式中是各种不同形状。例如，路径150可以是基本上圆形。并且在至少一个这样的示例中，路径150可具有高达265米的半径。如在本公开中使用的术语“基本上圆形”指的是精确的圆形和/或不显著影响如此处描述的电能产生的从精确的圆形的一个或更多偏离。用于路径150的其它形状可以是卵形，诸如椭圆形、果冻豆形状、数字8形状等。
如图1所示，飞行器130可以包括主翼131、前部分132、转子连接器133A-B、转子134A-D、尾桁135、尾翼136和垂直稳定器137。这些部件中的任何部件可以以允许上升部件使用从而抵抗重力和/或使飞行器130向前移动的任何形式成形。
主翼131可以为飞行器130提供主要上升。主翼131可以是一个或更多刚性或柔性的翼面(airfoil)，并且可以包括各种控制面，诸如小翼、副翼、方向舵、升降舵等。控制面可以用于在悬停飞行、前飞和/或侧风飞行期间稳定飞行器130和/或减少飞行器130的阻力(drag)。
主翼131可以是用于飞行器130的任何适当材料以进行悬停飞行、前飞和/或侧风飞行。例如，主翼131可以包括碳纤维和/或E型玻璃。此外，主翼131可具有各种尺寸。例如，主翼131可以具有相应于常规风力涡轮机叶片的一个或更多尺寸。作为另一示例，主翼131可具有8米的跨距、4平方米的面积和15长宽比。前部分132可以包括一个或更多部件，诸如机头，以减少在飞行时飞行器130的阻力。主翼131可以进一步包含用于插入包括布线的布线线束的袋或凹进的通道部分，如以下将描述的。
转子连接器133A-B可以连接转子134A-D到主翼131。在一些示例中，转子连接器133A-B可以采取一个或更多外挂架(pylon)的形式或者可以在形式上类似于一个或更多外挂架。在该示例中，转子连接器133A-B被布置为使得转子134A-D在主翼131之间隔开。在一些示例中，相应的转子(例如，转子134A和转子134B或转子134C和转子134D)之间的垂直间隔可以是0.9米。
转子134A-D可以配置为驱动一个或更多发电机以产生电能。在该示例中，转子134A-D可以每个均包括一个或更多叶片，诸如三个叶片。所述一个或更多转子叶片可以经由与风相互作用而旋转，其可以用于驱动所述一个或更多发电机。此外，转子134A-D也可以配置为在飞行时为飞行器130提供推力。利用该布置，转子134A-D可以起一个或更多推进单元诸如螺旋桨的作用。虽然在该示例中转子134A-D被描述为四个转子，但是在其它示例中，飞行器130可以包括任何数量的转子，诸如少于四个转子或多于四个转子。
尾桁135可以连接主翼131到尾翼136。尾桁135可具有各种尺寸。例如，尾桁135可具有2米的长度。此外，在一些实施例中，尾桁135能够采取飞行器130的主体和/或机身的形式。并且在这样的实施例中，尾桁135可以运载有效载荷。
尾翼136和/或垂直稳定器137可以用于在悬停飞行、前飞和/或侧风飞行期间稳定飞行器和/或减少飞行器130的阻力。例如，尾翼136和/或垂直稳定器137可以用于在悬停飞行、前飞和/或侧风飞行期间保持飞行器130的俯仰。在该示例中，垂直稳定器137附接到尾桁135，并且尾翼136位于垂直稳定器137的顶部。尾翼136可具有各种尺寸。例如，尾翼136可具有2米的长度。此外，在一些示例中，尾翼136可具有0.45平方米的表面面积。此外，在一些示例中，尾翼136可以定位在飞行器130的质心上方1米处。
虽然飞行器130已经在上面被描述，但是应该理解，此处描述的方法和系统可以涉及连接到绳诸如绳120的任何适当的飞行器。
B.AWT的说明性部件
图2是示出AWT200的部件的简化框图。AWT200可以采取AWT100的形式或可以在形式上类似于AWT100。具体地，AWT200包括地面站210、绳220和飞行器230。地面站210可以采取地面站110的形式或可以在形式上类似于地面站110，绳220可以采取绳120的形式或可以在形式上类似于绳120，飞行器230可以采取飞行器130的形式或可以在形式上类似于飞行器130。
如图2所示，地面站210可以包括一个或更多处理器212、数据存储器214和程序指令216。处理器212可以是通用处理器或专用处理器(例如数字信号处理器、专用集成电路等)。所述一个或更多处理器212能够被配置为执行计算机可读程序指令216，该计算机可读程序指令216被存储在数据存储器214中并且是可执行的以提供此处描述的至少部分功能。
数据存储器214可以包括一个或更多计算机可读存储介质或采取一个或更多计算机可读存储介质的形式，该一个或更多计算机可读存储介质可以被至少一个处理器212读取或访问。所述一个或更多计算机可读存储介质能够包括易失性和/或非易失性存储部件，诸如光学、磁、有机或其它存储器或磁盘存储器，其可以整体或部分地与所述一个或更多处理器212中的至少一个集成。在一些实施方式中，数据存储器214可以利用单一的物理器件(例如一个光学、磁、有机或其它存储器或磁盘存储单元)实现，而在其它实施方式中，数据存储器214能够利用两个或更多物理器件实现。
如注意到的，数据存储器214可以包括计算机可读程序指令216并且可能包括额外的数据，诸如地面站210的诊断数据。因而，数据存储器214可以包括用于执行或便于此处描述的功能中的一些或全部的程序指令。
在另外的方面，地面站210可以包括通信系统218。通信系统218可以包括一个或更多无线接口和/或一个或更多有线接口，这允许地面站210经由一个或更多网络通信。这样的无线接口可以提供用于在一个或更多无线通信协议下通信，该一个或更多无线通信协议诸如是蓝牙、WiFi(例如IEEE802.11协议)、长期演进(LTE)、WiMAX(例如IEEE802.16标准)、射频ID(RFID)协议、近场通信(NFC)和/或其它无线通信协议。这样的有线接口可以包括以太网接口、通用串行总线(USB)接口、或类似接口以经由线、双绞线、同轴电缆、光链路、光纤链路或其它与有线网络的物理连接而通信。地面站210可以经由通信系统218与飞行器230、其它地面站和/或其它实体(例如指挥中心)通信。
在一示例实施方式中，地面站210可以包括允许近距离通信和长距离通信二者的通信系统218。例如，地面站210可以配置用于利用蓝牙的近距离通信以及在CDMA协议下的长距离通信。在这样的实施方式中，地面站210可以配置为用作“热点”；或者换言之，用作远程支撑装置(例如绳220、飞行器230和其它地面站)与一个或更多数据网络诸如蜂窝网络和/或因特网之间的网关或代理。这样配置，地面站210可以便于数据通信，否则远程支撑装置可能不能运行。
例如，地面站210可以提供与远程装置的WiFi连接，并且用作蜂窝服务提供商的数据网络的代理或网关，例如地面站210可以在LTE或3G协议下连接到该数据网络。地面站210还可以用作与其它地面站或指挥站的代理或网关，否则远程装置可能不能访问所述其它地面站或指挥站。
此外，如图2所示，绳220可以包括传输部件222和通信链路224。传输部件222可以配置为将电能从飞行器230传输到地面站210和/或将电能从地面站210传输到飞行器230。在各种不同的实施方式中，传输部件222可以采用各种不同的形式。例如，传输部件222可以包括配置为传输电力的一个或更多导体。而且在至少一个这样的示例中，所述一个或更多导体可以包括铝和/或允许电流传导的任何其它材料。此外，在一些实施例中，传输部件222可以围绕绳220的芯(未示出)。
地面站210可以经由通信链路224与飞行器230通信。通信链路224可以是双向的，并且可以包括一个或更多有线和/或无线接口。此外，可以具有组成至少一部分通信链路224的一个或更多路由器、开关和/或其它器件或网络。
此外，如图2所示，飞行器230可以包括一个或更多传感器232、动力系统234、动力产生/转换部件236、通信系统238、一个或更多处理器242、数据存储器244和程序指令246以及控制系统248。
在各种不同的实施方式中，传感器232可以包括各种不同的传感器。例如，传感器232可以包括全球定位系统(GPS)接收器。GPS接收器可以配置为提供典型地属于众所周知的GPS系统(其可以被称为全球导航卫星系统(GNNS))的数据，诸如飞行器230的GPS坐标。这样的GPS数据可以被AWT200使用以提供此处描述的各种功能。
作为另一示例，传感器232可以包括一个或更多风传感器，诸如一个或更多皮托管。所述一个或更多风传感器可以配置为检测视风(apparentwind)和/或相对风(relativewind)。这样的风数据可以被AWT200使用以提供此处描述的各种功能。
作为另一示例，传感器232可以包括惯性测量单元(IMU)。IMU可以包括加速度计和陀螺仪二者，加速度计和陀螺仪可以被一起使用以确定飞行器230的取向。具体地，加速度计能够测量飞行器230相对于地球的取向，而陀螺仪测量绕飞行器230的轴诸如中心线的旋转速率。IMU是市售的低价、低功率封装。例如，IMU可以采取小型化微型机电系统(MEMS)或纳机电系统(NEMS)的形式，或者可以包括MEMS或NEMS。其它类型的IMU也可以被使用。除加速度计和陀螺仪之外，IMU可以还包括其它传感器，这可以有助于更好地确定位置。这样的传感器的两个示例是磁力仪和压力传感器。其它示例也是可能的。
虽然加速度计和陀螺仪可以在确定飞行器230的取向时是有效的，但是测量中的微小误差可以随时间组合并导致更大的显著误差。然而，示例飞行器230能够通过利用磁力仪测量方向而减轻或减少这样的误差。磁力仪的一个示例是低功率的数字3轴磁力仪，其可以用于实现用于精确航向信息的取向独立的电子罗盘。然而，其它类型的磁力仪也可以被使用。
飞行器230还可以包括压力传感器或气压计，其可以用于确定飞行器230的高度。备选地，其它传感器，诸如声波测高计或雷达测高计，可用于提供高度的指示，其可以有助于改善IMU的精确度和/或防止IMU的漂移。
如注意到的，飞行器230可以包括动力系统234。在各种不同实施方式中，动力系统234可以采用各种不同的形式。例如，动力系统234可以包括用于提供电力到飞行器230的一个或更多电池。在一些实施例中，所述一个或更多电池可以是可再充电的并且每个电池可以经由电池和电源之间的有线连接和/或经由无线充电系统被再充电，无线充电系统诸如施加外部的随时间变化的磁场到内部电池的感应充电系统和/或使用从一个或更多太阳能电池板收集的能量的充电系统。
作为另一示例，动力系统234可以包括用于提供动力到飞行器230的一个或更多电机或引擎。在一些实施例中，所述一个或更多电机或引擎可以通过燃料诸如烃基燃料被供以动力。而且在这样的实施例中，燃料可以被存储在飞行器230上并且经由一个或更多流体导管诸如管道被传送到所述一个或更多电机或引擎。在一些实施例中，动力系统234可以被整体地或部分地实现在地面站210上。
如注意到的，飞行器230可以包括电力产生/转换部件236。在各种不同的实施方式中，电力产生/转换部件326可以采用各种不同的形式。例如，电力产生/转换部件236可以包括一个或更多发电机，诸如高速、直驱发电机。利用这样的布置，所述一个或更多发电机可以被一个或更多转子诸如转子134A-D驱动。并且在至少一个这样的示例中，所述一个或更多发电机可以以11.5米/秒的全额定功率风速、以可以超过百分之60的容量因数运行，并且所述一个或更多发电机可以产生从40千瓦到600兆瓦的电能。
此外，如注意到的，飞行器230可以包括通信系统238。通信系统238可以采取通信系统218的形式，或者可以在形式上与通信系统218类似。飞行器230可以经由通信系统238与地面站210、其它飞行器和/或其它实体(例如指挥中心)通信。
在一些实施例中，飞行器230可以配置为用作“热点”；或者换言之，用作远程支撑装置(例如地面站210、绳220、其它飞行器)与一个或更多数据网络诸如蜂窝网络和/或因特网之间的网关或代理。这样配置，飞行器230可以便于数据通信，否则远程支撑装置可能不能单独地运行。
例如，飞行器230可以提供与远程装置的WiFi连接，并且用作蜂窝服务提供者的数据网络的代理或网关，飞行器230例如可以在LTE或3G协议下连接到该数据网络。飞行器230还可以用作与其它飞行器或指挥站的代理或网关，否则远程设备可能不能访问所述其它飞行器或指挥站。
如注意到的，飞行器230可以包括所述一个或更多处理器242、程序指令244和数据存储器246。所述一个或更多处理器242能够配置为执行计算机可读程序指令246，该计算机可读程序指令246被存储在数据存储器244中并且是可执行的以提供此处描述的至少部分功能。所述一个或更多处理器242可以采取所述一个或更多处理器212的形式或者可以在形式上与所述一个或更多处理器212类似，数据存储器244可以采取数据存储器214的形式或者可以在形式上与数据存储器214类似，程序指令246可以采取程序指令216的形式或者可以在形式上与程序指令216类似。
此外，如注意到的，飞行器230可以包括控制系统248。在一些实施例中，控制系统248可以被配置为执行此处描述的一个或更多功能。控制系统248可以利用机械系统和/或硬件、固件和/或软件实现。作为一个示例，控制系统248可以采取存储在非暂时计算机可读介质上的程序指令和执行该指令的处理器的形式。控制系统248可以在飞行器230上和/或远离飞行器230定位的至少一个实体诸如地面站210上整体或部分地实现。通常，取决于具体应用，控制系统248实现的方式可以变化。
虽然飞行器230已经在上面被描述，但是应该理解，此处描述的方法和系统可以涉及连接到绳诸如绳230和/或绳120的任何适当的飞行器。
C.布线线束和机翼的说明性的部件
图3描绘了根据示例实施方式的具有布线线束310的机翼300的截面图。机翼300可以采取飞行器诸如飞行器130或230的机翼的形式，或可以类似于飞行器诸如飞行器130或230的机翼。
如图3所示，机翼300可以包含前沿322、上端323、后沿324、下端325、内皮326、外皮327和多个加强杆(spar)328。袋329可以在下端325处或附近被切开成机翼。
前沿322是机翼300的首先接触风的部分。风沿机翼300的表面传播，并在后沿324离开。
外皮327是可以覆盖机翼300以形成机翼300的外表面的一层材料。如图3所示，外皮327也形成在袋329上方，从而在机翼300上提供外皮327的连续层。在一些示例实施方式中，外皮327可以包含复合物，诸如玻璃纤维、碳纤维和/或树脂。这样的材料允许内皮326的直接受压而不加压于机翼300的芯，机翼300的芯处理不好应力。通过形成机翼的外表面，外皮327通常由当暴露于环境时保持机翼300的完整性的材料，例如抗腐蚀的材料等，形成。
内皮326可以包含形成在机翼的与外皮327相邻的内部内的一层材料。如图3的截面图所示，在示例实施方式中，内皮326可以在袋329的位置处连续围绕机翼300的内部，从而在围绕机翼300的外皮327下面提供内皮326的连续层。因而，内皮326可以邻近且围绕外皮327的在袋处的部分形成。
在该示例实施方式中，内皮326在袋329的位置处从不在袋329上方的其它部分内皮326偏离，因而内皮326的一些形成在袋329的一段处，在袋329的该段处，机翼的芯的部分被去除。内皮326可以在偏离点处利用交叠321被加强以减少两层皮内的负荷。偏离点可以包括袋329的边缘332。提供内皮326的连续层保持包括该袋的该段的抗翘曲性和线性强度。在一些示例实施方式中，内皮326可以包含泡沫材料(foam)，诸如发泡聚苯乙烯(EPS)或发泡聚丙烯(EPP)。用于内皮的其它材料也可以被预见。
加强杆328为机翼300提供结构支撑，支承机翼的重量。加强杆328可以由实心材料形成。在一些示例实施方式中，加强杆328可以包含泡沫材料芯(foamcore)。成形为“L”或“T”的加强杆帽331可以被焊接或铆接到每个加强杆328的顶部和底部以防止在所施加的负荷下的翘曲(buckling)。
袋329包括在机翼的下端325处或附近从机翼300的外部向内偏移的空间。芯的至少一部分可以被去除以形成袋329。袋329根据尺寸和形状制作以接收布线线束，这将在下面被进一步详细描述。在一些示例实施方式中，袋329可以被描述为在机翼300中包括凹进通道。袋329可以包含在其边缘332处用于保持布线线束310的相应弹簧313的唇缘333。袋329可以在模制工艺期间形成以制造机翼300。在一些示例实施方式中，袋329可以包含大致梯形形状或矩形形状。用于袋的其它形状也可以被预见；袋的形状可以被设计为对应于且接收布线线束310的形状。
虽然袋329可以形成在机翼300的外部的任何位置，但是在机翼300的下端325处或附近形成袋329可以是有利的，因为下端325是在内皮326和外皮327上的低应力点。通过负荷的调查，机翼表面中的应力集中通常在下端325处最低。下端325是相对于机翼300上的其它位置的低应力点，因为其接近摆振弯曲(flapwisebending)的中性轴以及弦向弯曲(chordwisebending)的中性轴。相反，上端323是通常产生上升的位置，因而上端323经历沿两个轴(例如Z轴和Y轴)的弯曲。
盖340可以附着到外皮327。在闭合位置，盖340可以横跨过或横跨越袋329从而覆盖袋，因而保护袋329内的容纳物(例如布线线束310)。在一些实施方式中，盖340是越过机翼300的至少一部分接合的舱口盖，其可以封闭袋329以覆盖袋329内的布线线束310。例如，这样的盖可以帮助使湿气不达到布线线束310。然而，在一些示例实施方式中，可以不存在盖。例如，如果布线线束310不受湿气吸收影响，则可以不需要用于保护布线线束免受环境中的湿气影响的盖。
布线线束310可以根据尺寸和形状制作以装配在袋329内，如上所讨论的，并且可以附着到外皮327的一部分，覆盖袋329的内表面。在一些示例实施方式中，布线线束310可分离地附接到外皮327。布线线束310可以包括包含弯曲形状的一个或更多弹簧313。弹簧313可以存在于布线线束310的一侧，并且可以是可压缩的以位于袋329的唇缘333的顶部上从而将布线线束310保持在袋329内的适当位置。在一些示例实施方式中，布线线束310可以包含诸如动力导体(powerconductor)312和/或纤维和低压连接314的布线。布线线束还可以包含用于附接到外挂架(pylon)的连接器和插塞，如以下将进一步详细讨论的。
如图3所示的布线线束310包括单一件。然而，在一些示例实施方式中，布线线束310可以包含两件(一件可以用于高压连接，第二件可以用于LV和通信)。在其中布线线束包括两件的实施方式中，包括弹簧诸如弹簧313的盖可以弹击或以别的方式安装在这两件的顶部上。这样的盖可以包含模制盖。在其它示例实施方式中，代替盖，除了压缩并利用布线线束件的模制层以外，可以使用带(例如，伸展形成的带或平坦带)或罩(shroud)。
在一些示例实施方式中，布线线束310可以利用注入模制工艺由橡胶制成。在这样的注入模制工艺期间，布线和其它连接可以被模制成布线线束310，从而防止任何悬空引线形成在该线束上。在一些示例实施方式中，布线线束310可以与机翼300共模制，使得其是机翼300的整体部分而不可从机翼300去除。在其它示例实施方式中，布线线束310可以与机翼300分离地形成，于是允许布线线束310从机翼300可去除。布线线束310的可去除性可以提供用于以另一布线线束进行替换，如果当前连接的布线线束在一个或更多个线或连接中显示出疲劳迹象。从机翼替换有故障的布线线束很可能比替换整个机翼便宜。
在其它示例实施方式中，布线线束可以利用挤出工艺产生，其中该连接可以被叠接在布线线束上。
如上所讨论的，AWT具有两个布线需求且在高疲劳环境中操作。孔典型地穿过机翼中的层形成以准备使布线穿过。这样的孔允许湿气收集和停留。在机翼像水轮机叶片一样地操作的高热环境中，从这样的孔的湿气收集使机翼的复合材料变弱，这可能导致该孔周围的区域中的疲劳。这样的疲劳会损害机翼的完整性和使用寿命。图3的机翼300和布线线束310提供足够的布线和连接以给与机翼300有关的部件供以动力，始终保持外皮327连续和没有孔。
图4a描绘了根据示例实施方式的图3的布线线束310的截面的详图。如图4a所示，布线线束310可以包括橡胶主体311和布线。在一个示例实施方式中，布线可以包含由线绝缘部313围绕的一个或更多动力导体(powerconductor)312、以及也可以由线绝缘部315围绕的一个或更多光纤线314。如此处使用的术语光纤线可以用于描述单独的光纤线，或可以包含由绝缘体(例如，诸如线绝缘部315)或许多其它保护层围绕的光纤线。光纤线可以包含用作波导以在光纤的两端之间传输光的玻璃丝或塑料光纤。线绝缘部313和315可以改变厚度，较薄的层可以在一些示例实施方式中应用，因为动力导体312和光纤线314被嵌入之内的布线线束也提供一些保护。虽然在图4a中显示了四个导体312和四个光纤线314，但是更多或更少的每种可以形成为布线线束310的部分。在图4a显示的实施方式中，所有的布线经过一个或两个电缆。该电缆可以包含扁平带状电缆。在一示例实施方式中，如果两个电缆用于布线线束310，则一个电缆可以包含HV电缆并且另一电缆可以包含LV电缆。该布线可以用低桨距角(shallowpitchangle)的高伸长率材料诸如铜或铝绞线材料制造以允许伸展，或可以以非直线路径例如预弯折Z字形被插入布线护套中。随着机翼延长，布线也可以延长。
图4b描绘了根据示例实施方式的可以存在于图3的布线线束310中的接合410。显示了布线420延伸穿过布线线束310。布线420可以包含可以采用如动力导体312和光纤线314那样的形式的或可以类似于动力导体312和光纤线314的动力导体和光纤线。布线可以被提供到连接器430中。在一些示例实施方式中，连接器430可以由焊料或压接(crimp)制成。如图4b所示，连接器430可以用布线的直角段422制成，以提供关于连接器430的局部应力消除。
这样的接合410可以被嵌入布线线束310中以保持接合410隔离。有利地，由于使得所有的或相当大数量的连接器被制在特定位置，例如，诸如在机翼300的中心处，这样的接合410避免重复的布线走线。
图4c-e描绘了根据示例实施方式的可以存在于布线线束诸如图3的布线线束310中的插塞或连接器配置450的视图。在图4c描绘的俯视图中，连接器452存在且由绝缘层456围绕。在一些示例实施方式中，连接器452可以包含HV带状插头(bandplug)，并且可以配置为接收外挂架。在绝缘体459中覆盖的线(图4d-e中显示为线458)提供到连接器452中。
接合450的侧视图在图4d中显示。如图4d所示，绝缘体459可以在线的一段被从线458剥离，暴露线458的提供到连接器452中的该段。
图4e描绘了在图4c的截面A-A处的接合450的正视图，描绘了连接器452、绝缘层456和线458的放置。围绕部分线458的绝缘体459也被显示出。
在其中布线线束310被注入模制的实施方式中，连接器452可以在模制布线线束310之前被焊接或压接到线458上。在模制工艺期间，至少一部分连接器452可以用盖或填充物覆盖以防止整个连接器452二次模制(overmolding)。连接器可以被预处理以提供用于与布线线束310的模制材料的优良接合。因而，连接器可以被制造成布线线束，这可以是有利的。通过使大部分连接器452凹进到布线线束310中，连接器452更坚固和坚硬，这可以减少在例如连接工艺期间由于连接器的机械操作而替换布线线束的需要。
D.用于提供电力的系统
图5描绘了用于提供电力到一部件的示例系统500。该系统500包括具有布线线束520的机翼510，该布线线束520包括至少一个插头530，其中插头530经由外挂架540附接到部件550。
机翼510可以是飞行器诸如飞行器130或230的部分。机翼510可以是飞行器的主翼，并且可以采取图3的机翼300的形式或在形式上与图3的机翼300类似，并且可以包括用于布线线束520的插入的袋512。
在图5的示例实施方式中，插塞或连接器530配置用于高压连接和应用。然而，相同或类似的连接器构造可以用于需要较低电压的光纤和其它连接。连接器530可以被制造成与布线线束520是整体的，并因而可以与布线线束520是整体的，如在图4c-e的示例实施方式中描述的。
外挂架540可以包含用于例如在AWT上外部地安装设备诸如部件550的许多结构中的任何一个。外挂架540配置为接合连接器530。在一些示例实施方式中，外挂架540可以包含保持主翼的后缘襟翼(trailingedgeflap)的Fowler外挂架。在其它示例实施方式中，外挂架540可以包含电机和螺旋桨可以附接到其上的电机外挂架。外挂架540可以锁固在机翼510上。布线线束520可以连接用于外挂架540的电力和通信。
部件550可以包含将被附接到机翼且被机翼供以动力的许多部件中的任何一个，并且如之前注意到的，可以是可附接到外挂架540的。该部件可以包含凸缘，螺栓在该凸缘上或周围，该凸缘附接到机翼510。
图5的系统示出了在模制工艺期间将连接器530嵌入布线线束520的另一优点：通过这样做，连接器530能够被精确地放置在布线线束520上的一位置。将连接器530精确地模制到布线线束520中的能力允许在进行机械连接时进行电连接，而不用两步安装工艺。在一些示例实施方式中，除电连接器以外的机械对准可以用于定位机械螺钉孔以附接。在其它示例实施方式中，电连接可以用于定位机械螺钉孔。外挂架540(附接到连接器530)可以位于机翼510上方，在该机翼510处，螺钉也将进入机翼510。因为能够进行并行的机械和电连接，所以可以避免维修故障情形，诸如在其中进行机械或电连接但不是两者的情形。
E.用于制造布线线束的方法
图6是示出根据示例实施方式的方法600的流程图。该方法600可以用于制造布线线束。
如由方块602所示，该方法600涉及从一个或更多线的一段剥离绝缘层。该线可以包括可以采用如动力导体312和光纤线314那样的形式或类似于动力导体312和光纤线314的动力导体和光纤线。
在方块604，该方法600涉及将所述一个或更多线的被剥离的段附接到连接器。连接器可以采取连接器452的形式或可以在形式上类似于连接器452。被剥离的段的附接可以诸如参考图4c-e描述和显示地执行。
在方块606，该方法600涉及在一部分连接器上方形成保护层。该保护层可以包含盖诸如帽或填充物。连接器可以被预处理以提供用于与布线线束的模制材料的优良接合。
在方块608，该方法600涉及在所述一个或更多线和连接器周围模制布线线束主体。保护层可以在模制工艺期间防止整个连接器的二次模制。
该方法600还涉及在方块610去除保护层从而使连接器的所述部分暴露。暴露的连接器可以接收外挂架或部件。
III.结论
在图中显示的具体布置不应被看做限制。应该理解，其它实施方式可以包括更多或更少的在所给出的图中显示的每个元件。此外，所示的元件的一些可以被组合或省略。此外，示例性实施方式可以包括在图中未示出的元件。
另外，虽然这里已经公开了各种方面和实施方式，但是对于本领域的技术人员而言，其它方面和实施方式将是明显的。此处公开的各种方面和实施方式是为了例示而不旨在限制，实际范围和精神由以下的权利要求指明。其它实施方式可以被使用，并且可以产生其它变化，而不脱离此处存在的主题的精神或范围。将容易地理解，如此处一般性地描述或在图中示出的，本公开的多个方面能够以各式各样的不同构造被布置、代替、组合、分离和设计，所有这些在此均被考虑。

Claims (19)

1.一种线束，可附接到飞行器的机翼，该线束包括：
主体；
一个或更多线，嵌入到所述主体中的电缆中；以及
一个或更多连接器，部分地嵌入在所述主体中并且与所述一个或更多线通信。
2.根据权利要求1所述的线束，其中所述一个或更多线包括导体和光纤线，所述导体和光纤线的每个均由绝缘层围绕。
3.根据权利要求2所述的线束，其中所述一个或更多线被进一步插入到模制的电缆中，在所述一个或更多线与地之间提供多于一层的绝缘层。
4.根据权利要求1所述的线束，其中所述主体包括围绕所述一个或更多线和所述一个或更多连接器的至少部分模制的橡胶，并且其中所述一个或更多连接器配置为接收外挂架。
5.根据权利要求1所述的线束，其中所述嵌入的一个或更多线沿着非直线路径并且包含能够伸长的材料。
6.根据权利要求1所述的线束，其中所述一个或更多线以大约90度角弯曲并压接以形成接合，并且所述接合嵌入在所述主体内。
7.根据权利要求1所述的线束，所述一个或更多线还包括绝缘层。
8.根据权利要求7所述的线束，其中所述一个或更多连接器中的连接器在所述线的剥去所述绝缘层的段处附接到所述一个或更多线中的线。
9.一种系统，包括：
飞行器，包括机翼，其中所述机翼包括袋；以及
线束，被提供在所述袋内，其中所述线束包括：
主体；
一个或更多线，嵌入到所述主体中的电缆中；以及
一个或更多连接器，部分地嵌入在所述主体中。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述袋形成为所述机翼的凹进部分。
11.根据权利要求10所述的系统，还包括：
外层，由复合物形成，形成所述机翼的外表面，包括所述袋；
内层，邻近所述外层形成在所述机翼的内部内；以及
内芯，邻近所述内层形成在所述内部内；
其中所述内层在所述袋处形成在所述外层的所述部分周围。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述芯的至少一部分被去除以形成所述袋，还包括：
所述内层的一部分，形成在所述袋的一段处，在该段处所述芯的所述部分被去除；以及
所述内层的交叠部分，在所述袋的边缘周围，使得所述内层在未被所述袋中断的所述机翼周围形成连续层。
13.根据权利要求11所述的系统，其中提供在所述袋内的所述布线线束抵着所述外层放置。
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述袋的边缘还包含唇缘，并且其中所述线束还包括当所述线束在所述袋内时以压缩形式放置在所述唇缘的顶部上的弹簧。
15.根据权利要求9所述的系统，其中所述袋形成在所述机翼的所述外层的下伸长点，在该点处应力集中相对于所述机翼的其他部分较低。
16.根据权利要求9所述的系统，所述机翼还包括在闭合位置跨过所述袋的盖。
17.一种用于制造线束的方法，包括：
从一个或更多线的一段剥离绝缘层；
将所述一个或更多线的被剥离的段附接到连接器；
在所述连接器的一部分上形成保护层；
在所述一个或更多线以及所述连接器周围模制线束主体；以及
去除所述保护层以使所述连接器的所述部分暴露。
18.根据权利要求17所述的方法，其中将被剥离的段附接到所述连接器包括将被剥离的段焊接到所述连接器。
19.根据权利要求17所述的方法，其中将被剥离的段附接到所述连接器包括将被剥离的段压接到所述连接器。
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