CN110520356B - 用于飞机机舱的机舱包覆元件和用于飞机机身结构的隔框 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于设置在飞机机身结构(12)的内部中的飞机机舱的机舱包覆元件(18’)，其具有机身结构侧(30)和机舱侧(32)。所述机舱包覆元件(18’)在其机身结构侧(30)上至少局部地具有能电接触的加热漆层(34’，34”)。本发明也涉及一种用于飞机机身结构的隔框，其具有至少一个外蒙皮侧的足部部段，和机舱侧的头部部段。所述隔框在所述头部部段的朝向机舱的一侧上至少局部地具有能电接触的加热漆层。通过加热漆层(34’，34”)可行的是，省去在其它情况下围绕隔框头部的隔离部从而增大机舱宽度。

Description

用于飞机机舱的机舱包覆元件和用于飞机机身结构的隔框

技术领域

本发明涉及一种用于设置在飞机机身结构的内部中的飞机机舱的机舱包覆元件以及一种用于飞机机身结构的隔框。本发明在此不仅涉及飞机机身的热管理而且涉及飞机机身内部的结构空间利用方面。

背景技术

为了防止湿空气在结构冷桥处的冷凝，并且出于热学舒适度的原因，飞机机舱的内部相对于位于更外部的飞机机身结构隔离。对这种隔离的热学要求是高的，因为尤其飞机周围环境的温度在正常飞行任务的进程中会经受在相对极端的温度之间的波动，而在飞机机舱的内部中通常期望保持不变的适度的温度。

这种隔离部的构造基本上划分为所谓的主隔离部和次隔离部。主隔离部通常设置和固定在飞机机身结构上，而次隔离部设置在侧面的机舱包覆元件上。主隔离部通常完全地覆盖机身隔框，也就是说，同样覆盖朝向机舱的隔框头部。飞机机舱的外部的限界部例如在其纵向扩展中通过多个紧挨彼此排列的机舱包覆元件形成，其中每个机舱包覆元件间接地固定在飞机机身结构上。主隔离部和次隔离部通常由隔离垫形成，所述隔离垫在其内部填充有玻璃棉。

在此，为了尽可能有效地使用所提供的空间，机舱包覆元件距离飞机机身结构尽可能近地定位，其中在隔框头部和机舱包覆元件之间的区域中几乎不再留有间隙。在该处仅存在小的气隙。

为了提高飞机乘客的舒适度，一方面力求改进飞机机身的热管理而另一方面更好地使用在飞机机身内所提供的结构空间。

发明内容

本发明的目的是，提供一种由例如机舱包覆元件和/或隔框构成的系统，所述系统实现该愿望。

本发明的所述目的一方面通过用于设置在飞机机身结构的内部中的飞机机舱的机舱包覆元件来实现，具有机身结构侧和机舱侧，其中所述机舱包覆元件在其机身结构侧上至少局部地具有可电接触的加热漆层。

本发明的所述目的同样通过一种用于飞机机身结构的隔框实现，具有至少一个外蒙皮侧的足部部段和机舱侧的头部部段，其中隔框在头部部段的朝向机舱的一侧上至少局部地具有可电接触的加热漆层。

本发明的基本思想是，使用电加热漆来替代围绕隔框头部的隔离部。发明人已经认识到，通过使用电能来使加热漆层增温，能够补偿因在隔框的头部部段处缺少隔离部而引起的热损失。由于借助于根据本发明的隔框或借助于在隔框头部处的根据本发明的机舱包覆元件不必再设置任何隔离部(尤其任何隔离垫，所述隔离垫朝向机舱中心鼓起)，所以可行的是，更靠近飞机机身结构安装机舱包覆元件从而增大可用的机舱内直径。这又能够提高乘客的机舱舒适度。应理解的是，在两个机舱侧上出现伴随着本发明的空间收益。

在根据本发明的机舱包覆元件的安装状态中，加热漆层位于飞机机身结构的传统的或者根据本发明的隔框的头部部段处，更确切地说，不在所述隔框上设置隔离部。通过根据本发明的机舱包覆元件或根据本发明的隔框能够弃用隔框头部隔离部。换言之，根据本发明的机舱包覆元件或根据本发明的隔框通过可电加热的加热漆层来补偿隔框头部隔离部的缺失，所述加热漆层设置在机舱包覆元件和/或隔框上。

由于加热漆层设置在隔框的头部部段上并且在隔框头部的区域中不设置隔离部，不仅能够维持在隔框头部的区域中的热隔离，而且能够将机舱包覆元件在安装状态中更靠近隔框定位。

将机舱包覆元件的机身结构侧理解为机舱包覆元件的如下侧，所述侧在机舱包覆元件的正常的安装位置中朝向离得最近的飞机机身结构。将机舱包覆元件的机舱侧理解为机舱包覆元件的如下侧，所述侧在机舱包覆元件的正常安装状态中朝向机舱内部。飞机机身结构通常包括隔框(英语是frame)以及纵向加固元件(英语是stringer)，所述隔框具有外蒙皮侧的足部部段和机舱侧的头部部段。

将加热漆理解为有导电能力的漆，所述漆在将电流和/或电压施加在漆中时产生热量从而尤其产生热辐射。加热漆能够包含有导电能力的聚合物，尤其基于碳的聚合物。导电能力通常通过添加碳颗粒来改进。优选地，形成加热漆层的加热漆的比重小于200g/m²。具有这种比重的加热漆层在实践中证实为是尤其适合的。

优选一种系统，所述系统包括根据本发明的机舱包覆元件和/或根据本发明的隔框。原则上可行的是，提供一种系统，所述系统不仅具有根据本发明的机舱包覆元件而且具有根据本发明的隔壁。由此，随后针对每个隔壁所设置的加热漆层的作用方式能够被提高。

优选地，此外提出所述系统的如下实施方式，其中在加热漆层的区域中不设有机舱包覆元件侧的或者隔框头部侧的隔离部。特别地，根据该实施方式，在该区域中不设有隔离垫。通过省去机舱包覆元件侧的和/或隔框头部侧的隔离部，可行的是，将机舱包覆元件的安装位置移近位于外部的飞机机身结构。由此增大的可用的机舱空间，尤其可用的机舱直径从而提高了乘客舒适度。

优选地还有所述系统的另一实施方式，其中加热漆层具有条带状的扩展部，其条带宽度基本上对应于隔框头部宽度。通过加热漆层的条带状的扩展，该加热漆层匹配于隔框头部的常见的几何形状(或者隔框头部的机舱侧的表面形状)从而能够有效发挥其补偿所缺失的隔离部的作用。

在所述系统的同样优选的实施方式中，加热漆层的厚度在0.1mm和0.5mm之间，尤其地，加热漆层的厚度为0.3mm。在加热漆层的相应的厚度中，一方面能够确保针对缺失的隔离部的补偿作用，另一方面在机舱内部中实现显著的空间收益。相对于具有纯玻璃棉隔离部的预先已知的解决方案，由此可实现关于可实现的乘客舒适度的大的改进。

此外，所述系统的如下实施方式是优选的，其中在加热漆层和机舱包覆元件之间和/或在加热漆层和隔框之间设有电绝缘的保护层。电绝缘的保护层使加热漆层以及其电操控或者电流供给在机身结构的电方面分离。

所述系统的如下实施方式也是优选的，所述实施方式还包括：两个导电体，借助于所述导电体可使加热漆层的相应的电极电连接；和电源，导电体可与所述电源电连接。电源例如能够是飞机地板侧的直流电源。为了满足在机舱区域中的安全性要求，对于电源而言大约28伏特的电压水平是优选的。为了在需要时接通和切断根据本发明的系统，能够设有相应的开关设备。如果设有多个沿着飞机机舱纵向方向依次设置的机舱包覆元件，那么电源通常设置在第一或者最后的机舱包覆元件的区域中(即在前部的或者后部的飞机机身区域中)。应理解的是，电源替选地也能够设置在飞机或飞机机身的另一地点处。可力求实现大约200W/m²的功率密度，以便保证以足够的程度电加热所述加热漆层。导电体例如能够单一地或者共同地要么在机舱包覆元件处或在其中要么在飞机机身结构的区域中作为电缆沿着飞机纵向方向伸展。替选于电缆，导电体也能够构成为汇流排。

在所述系统的上述实施方式的一个优选的改进方案中，所述系统包括多个机舱包覆元件，其中这两个导电体中的至少一个通过部段地集成到相邻的机舱包覆元件中的汇流排形成。以这种方式能够有利地降低安装耗费。通过将机舱包覆元件插入其位于机身结构处的安装位置中，由此导电体逐渐完全地组成依次排列的多个汇流排。为了将各个汇流排集成到相应的机舱包覆元件中，汇流排例如能够层压到机舱包覆元件中。替选或者附加地，为了将汇流排集成到相应的机舱包覆元件中，也在每个机舱包覆元件中，优选在机舱包覆元件的近地板的区域中，设有用于机舱包覆元件的容纳部或槽。应理解的是，并非这两个导电体中的仅一个必须作为汇流排集成到机舱包覆元件中，而是同样可行并且有利地：通过部段地集成到相邻的机舱包覆元件中的汇流排形成这两个或者其它导电体。关于容纳部或槽到机舱包覆元件中的可能的集成，这自然同样适用。汇流排例如能够由铜形成并且具有矩形的或者方形的横截面。

在另一优选的改进方案中，机舱包覆元件具有电连接机构以电接触相邻的汇流排。电连接机构例如能够构成为快速闭合电插头插座连接(英语是sliding quickconnector或者click and fit)。以这种方式能够尤其快速地并且简单以及可靠地建立相邻的机舱包覆元件之间的电连接。

最后优选的是一种飞机，其具有根据本发明的机舱包覆元件和/或根据本发明的隔框，和/或根据本发明的系统。这种根据本发明的飞机通过如下方式利用机舱包覆元件或者隔框的优点：提供横截面较大从而更舒适的乘客机舱。在此有利的是，不需要对现有飞机机身结构在结构上进行改型。

本发明的上述方面和其它方面、特征和优点同样能够从实施方式的例子中提取，其在下文中参照附图来描述。

附图说明

在附图中针对相同的或者至少类似的元件、部件或者方面使用相同的附图标记。应注意的是，在下文中详细描述一个实施方式，所述实施方式仅是解释性的并且是非限制性的。在权利要求中词语“具有”不排除其它元件并且不定冠词“一”不排除多个。仅在不同的从属权利要求中提及特定的特征这种情况，不限制本发明的主题。这些特征的组合也能够有利地使用。权利要求中的附图标记不应限制权利要求的保护范围。附图不应理解为是按比例的而是具有仅示意性的和解释性的特征。附图示出：

图1示出根据现有技术的飞机机身外壁的横截面，所述飞机机身外壁包括飞机机身结构和机舱包覆元件，

图2示出根据现有技术的飞机机身外壁的纵剖面，包括用于飞机机身结构的完全隔离的隔框，

图3示出根据本发明的机舱包覆元件的侧视图，

图4示出具有根据本发明的隔框的飞机机身外壁的纵剖面，

图5示出相邻的机舱包覆元件的根据本发明的连接机构的侧视图，

图6示出沿着飞机纵向方向观察图5中的机舱包覆元件的连接机构的视图，以及

图7示出根据本发明的侧视图。

具体实施方式

图1示出传统的飞机机身壁10的横截面。飞机机身壁10一方面包括具有外蒙皮14的飞机机身结构12和固定在飞机机身结构12上的主隔离部16。另一方面，飞机机身壁10包括设置在机舱侧的、具有次隔离部20的机舱包覆元件18。主隔离部16通常完全覆盖外蒙皮侧的飞机机身机构12。主隔离部16和次隔离部20通常由隔离垫形成，所述隔离垫在其内部中填充有玻璃棉。通过在飞机机身壁10中设置主要和次隔离部16、20，同时影响飞机机舱中的热管理和温度设定。飞机机舱尤其通过多个相邻的并且沿着飞机纵向方向依次设置的机舱包覆元件18限界，其中每个机舱包覆元件18间接地固定在飞机机身结构12上。

在图2中示出传统的飞机机身结构12的纵剖面。外蒙皮14固定在隔框22上，所述隔框具有外蒙皮侧的足部部段24和机舱侧的头部部段26。飞机机身结构12，即外蒙皮14和隔框22，完全地由隔离部16覆盖。在隔框22的足部部段26的区域中隔离部16通过两侧的夹具28固定在隔框22上，所述隔离部包括由玻璃棉构成的隔离垫。在已知的飞机机身结构12中，隔离部16也设置在头部部段26的区域中，尤其围绕该头部部段设置，使得该隔离部朝向机舱方向例如鼓出隔离厚度D。

图3示出根据本发明的机舱包覆元件18’。该机舱包覆元件18’适合于在机舱侧安装在飞机机身结构(例如在图1中所描述的飞机机身结构12)上。所述机舱包覆元件具有机身结构侧30和机舱侧32，其中在其机身结构侧30上至少局部地设有可电接触的加热漆层34。加热漆层34是加热漆的薄层，所述加热漆在施加电流和/或电压时产生热。作为加热漆优选的是尤其有导电能力的基于碳的聚合物。

根据本发明，加热漆层34在机身结构侧32的如下区域中设置在机舱包覆元件18’上，所述区域在机舱包覆元件18’的安装状态中直接与相应的隔框22，尤其相应的头部部段26相对置。在图3中，这是在中部区域中设置在机舱包覆元件18’上的加热漆层34’以及两个设置在机舱包覆元件18’的前部的和后部的边缘36的区域中的加热漆层34”。加热漆层34’、34”具有条带状的扩展部，所述扩展部的条带宽度B基本上对应于隔框头部宽度S(参见图4)。在图3中，施加在前部的和后部的边缘36上的加热漆层的条带宽度例如为半个隔框头部宽度S/2，使得与分别相邻的机舱包覆元件18’一起再次实现大约完整的隔框头部宽度S。

由此，在根据本发明的机舱包覆元件18’的安装状态中，加热漆层34’、34”位于飞机机身结构12的相对置的隔框22的分别相对应的头部部段26上，更确切地说，不在相对置的隔框22的头部部段26上设置隔离部16(参见图4)。换言之，在加热漆层34的区域中不设置有隔框头部侧的或者机舱包覆元件侧的隔离部16。通过根据本发明的机舱包覆元件18’由此能够有利地弃用隔框头部隔离部，因为通过使用电能来使加热漆层34’、34”增温，能够实现对因在头部部段26处缺少隔离部而引起的热损失的补偿。

借助于机舱包覆元件18’提供一种系统38，通过所述系统在隔框22处不必再设置隔离部，所述隔离部朝向机舱中部通常鼓出隔离厚度D(参见图2)。加热漆层34’、34”的厚度优选能够在0.1mm和0.5mm之间。由此可行的是，更靠近飞机机身结构12安装机舱包覆元件18’从而增大可用的机舱内直径。换言之，通过机舱包覆元件18’能够减少机身结构12和机舱包覆元件18’之间的间距。

系统38能够与其是否包括根据图4的机舱包覆元件18’和/或隔框22无关地还具有两个导电体40，加热漆层34’、34”的相应的电极42’、42”可与所述导电体电连接。此外，系统38也包括电源44，导电体40可与所述电源电连接。通常，系统38具有多个机舱包覆元件18’。这些机舱包覆元件于是沿着机舱纵向方向设置在飞机机身结构12上。这两个导电体40通过部段地集成到相邻的机舱包覆元件18’中的汇流排形成。

在图4中示出本发明的呈隔框22’形式的替选实施方式。隔框22’具有至少一个外蒙皮侧的足部部段24和机舱侧的头部部段26，其中隔框22’在头部部段26的朝向机舱的一侧上至少局部地具有可电接触的加热漆层46。加热漆层46如在机舱包覆元件18’的替选方案中那样是加热漆的层，所述加热漆在施加电流和/或电压时产生热。加热漆层46的厚度同样优选在0.1mm和0.5mm之间。加热漆层46设置在隔框22’的朝向机舱的一侧上，由此加热漆层46在机舱包覆元件16的安装状态中靠近其机身结构侧30。加热漆层46具有条带状的扩展部，其条带宽度C基本上对应于隔框头部宽度S(参见图4)。为了使加热漆层46与机身结构12电分离，能够在加热漆层46和隔框22’之间设置电绝缘的保护层(未示出)。

以这种方式，在机舱包覆元件18、18’的安装状态中，隔框22’的加热漆层46位于机舱包覆元件18、18’的机身结构侧30上，更确切地说，不在头部部段26上设置隔离部(机舱包覆元件18于是也传统地构成，也就是说，不具有根据本发明的加热漆层34)。据此，在加热漆层46的区域中不设有隔框头部侧的或者机舱包覆元件侧的隔离部16。借助于根据本发明的隔框22’提供系统48，通过所述系统在头部部段26处不再需要隔离部，所述隔离部通常可能朝向机舱中部鼓出隔离厚度D(参见图2)。由此可行的是，机舱包覆元件18、18’更靠近飞机机身结构12安装从而增大可用的机舱内直径。

图5和图6在通过汇流排构成的导电体40的区域中部分地示出根据图3的两个相邻的机舱包覆元件18’的侧视图以及沿着飞机纵向取向的视图。机舱包覆元件18’具有电连接机构50、52以与分别相邻的汇流排电接触。相应的公和母的连接机构50、52例如能够构成为快速闭合的电插头插座元件。为此能够分别在公和母的连接机构50、52上设置弹簧元件，所述弹簧元件确保安全且持久的接触。

图7最后示出飞机54，在所述飞机内部中设有机舱包覆元件18’和/或隔框22’和/或相应的系统38、48。

附图标记列表

10 飞机机身壁

12 飞机机身结构

14 外蒙皮

16 主隔离部

18 机舱包覆元件(现有技术)

18’ 机舱包覆元件(根据本发明)

20 次隔离部

22 隔框(现有技术)

22’ 隔框(根据本发明)

24 足部部段

26 头部部段

28 夹具

30 机身结构侧

32 机舱侧

34 用于机舱包覆元件的加热漆层(根据本发明)

34’ 用于机舱包覆元件的加热漆层(根据本发明)

34” 用于机舱包覆元件的加热漆层(根据本发明)

36 机舱包覆元件的边缘

38 系统

40 导电体

42’ 电极

42” 电极

44 电源

46 用于隔框的加热漆层(根据本发明)

48 系统

50 电连接机构，母

52 电连接机构，公

54 飞机(根据本发明)

B 条带宽度

C 条带宽度

S 隔框头部宽度

Claims (14)

1.一种用于设置在飞机机身结构(12)的内部中的飞机机舱的机舱包覆元件(18’)，具有

机身结构侧(30)和

机舱侧(32)，

其特征在于，

所述机舱包覆元件(18’)在其机身结构侧(30)上至少局部地具有能电接触的加热漆层(34’，34”)。

2.一种用于飞机机身结构(12)的隔框(22’)，具有

至少一个外蒙皮侧的足部部段(24)，和

机舱侧的头部部段(26)，

其特征在于，

所述隔框(22’)在所述头部部段(26)的朝向机舱的一侧上至少局部地具有能电接触的加热漆层(46)。

3.一种包括根据权利要求1所述的机舱包覆元件(18’)和根据权利要求2所述的隔框(22’)的系统(38，48)。

4.一种包括根据权利要求1所述的机舱包覆元件(18’)或根据权利要求2所述的隔框(22’)的系统(38，48)。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，在加热漆层(34’，34”，46)的区域中不设置机舱包覆元件侧的或者隔框头部侧的隔离部(16)。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述加热漆层(34’，34”，46)具有条带状的扩展，其条带宽度(B，C)基本上对应于隔框头部宽度(S)。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述加热漆层(34’，34”，46)的厚度在0.1mm和0.5mm之间。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的系统，其特征在于，在所述加热漆层(34’，34”)和所述机舱包覆元件(18’)之间和/或在所述加热漆层(46)和所述隔框(22’)之间设置有电绝缘的保护层(#)。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的系统，还包括：

两个导电体(40)，所述加热漆层(34’，34”)的相应的电极(42’，42”)能够与所述导电体电连接；和电源(44)，所述导电体(40)能够与所述电源电连接。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统(38，48)包括多个机舱包覆元件(18’)，其中这两个导电体(40)中的至少一个通过部段地集成到相邻的机舱包覆元件(18’)中的汇流排形成。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述机舱包覆元件(18’)为了与相邻的汇流排电接触具有电连接机构(50，52)。

12.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在加热漆层(34’，34”，46)的区域中不设置隔离垫。

13.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述加热漆层(34’，34”，46)的厚度为0.3mm。

14.一种飞机(54)，所述飞机包括：

根据权利要求1所述的机舱包覆元件(18’)，和/或

根据权利要求2所述的隔框(22’)，和/或根据权利要求3至13中任一项所述的系统(38，48)。