CN110641681A - 用于载具的受压机身的压力舱壁 - Google Patents

Abstract

一种用于载具的受压机身(6)的压力舱壁(4)，所述压力舱壁具有轴向内表面(10)和轴向外表面(12)，其特征在于至少安放在所述内表面(10)和所述外表面(12)之一上并且沿轴向方向延伸的储箱(14)，所述储箱具有至少一个用于导入和/或导出流体的接口。

Description

用于载具的受压机身的压力舱壁

技术领域

本发明涉及一种用于载具的受压机身的压力舱壁以及一种带有受压机身和这种压力舱壁的载具。

背景技术

在带有受压的飞行器机身的飞行器中，压力舱壁通常位于飞行器机身的后端并在那里限定受压区域。该压力舱壁在那里基本上延伸过飞行器机身的整个横截面。已知的压力舱壁通常具有凸状的、指向非受压区域的曲率。在交通飞行器中，压力舱壁承受最高达约0.5bar的压力差并且因此具备非常高的机械强度。然而，压力舱壁通常被设计成使其具有尽可能小的重量。

例如，DE 10 2015 205 934 B3展示了一种具有多个材料层的压力舱壁，这些材料层分别由纤维增强的塑料制成。

DE 10 2012 005 451 A1公布了一种飞行器的压力机身，这种压力机身带有机身壳和布置在其中的、用于形成机身内部的压力区域的压力舱壁，该压力舱壁在边缘内部安装在机身壳上，其中所述压力舱壁具有透镜形的横截面并拥有夹层结构，这种夹层结构包括被包封在两个相对的外壳之间的泡沫芯。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于载具的受压机身的压力舱壁，这种压力舱壁实现对已知的压力舱壁的一种替代解决方案，并且在此实现改善的空间利用和/或更有利的重量。

该目的通过一种具有独立权利要求1所述特征的压力舱壁来实现。有利的实施方式和改进方案能够从从属权利要求和下文的描述中得出。

提供一种用于载具的受压机身的压力舱壁，所述压力舱壁具有轴向内表面和轴向外表面，所述压力舱壁的特征在于至少一个储箱，所述储箱安放在所述内表面或外表面上并沿轴向方向延伸并且具有至少一个用于导入和/或导出流体的接口。

因此，本发明所述的压力舱壁可以具有基于常见的压力舱壁形状的形状。轴向内表面限定压力舱壁的与受压空间处于接触的表面。该表面可能在飞行器机身中的所涉及的位置处跨越整个机身截面。轴向外表面布置在压力舱壁的相反侧，并且突出到飞行器机身的非受压侧。压力舱壁的轮廓取决于飞行器机身的轮廓，并且可以是椭圆形、正圆形、修圆地或以其他适合的方式设计的。

本发明所述的压力舱壁的一个特点在于储箱，该储箱安放在所述内表面和外表面中的至少一者上并且从那里沿轴向方向延伸。因此，在所述内表面或外表面上布置有储箱或在两个表面上各自布置有储箱。

储箱被解释为容器，按照本发明，该储箱尤其可以接收和再次排出液体。储箱布置在压力舱壁的机械结构上，并且因此使用通常不被用于存放液体的结构空间。

另外，轴向延伸还应理解为：储箱具有使储箱沿压力舱壁的中心轴线延伸的特定的结构深度或厚度。厚度以及由此沿轴向方向的延伸取决于对储箱体积的要求和存在于压力舱壁处的结构空间。

至少一个接口可以是单独的接口，该接口既可以用于填充储箱、也可以用于排空储箱或抽取所储存的液体。这样的接口例如可以布置在本发明所述的压力舱壁的底侧。替代于此，也可以设计两个独立的接口，这些接口可以用于导入和/或导出流体。这两个接口可能沿竖直方向布置在储箱相反的末端，以便例如在上侧通过输送空气来补偿所抽取的流体体积。在上侧的这种接口还可以被用于：在布置在飞行器中时，允许由于不同的飞行高度、由于导入或排出空气而导致的压力波动。

在一个有利的实施方式中，储箱是用刚性地设计的。因此，储箱具有与填充度无关的几何形状。为此，储箱可以由针对此目的确保足够刚性的材料制成。除了金属结构外，还考虑使用塑料，为了提高刚性，所述塑料可能是经纤维增强的。

在一个有利的实施方式中，储箱具有安放在外表面上的外壳，其中所述外壳所具有的曲率至少对应于所述外表面的曲率或大于所述曲率。储箱的外壳是这样的壳，所述壳与压力舱壁的外表面一起围成可被用作储箱体积的区域。外壳的形状还取决于外表面的曲率。如果外表面是凸状弯曲的并且因此而沿轴向方向延伸到非受压区域内，则外壳必须至少部分地遵循这种形状。因此可以提出，外壳所具有曲率至少与外表面的曲率相对应。曲率是指外表面的曲率半径的倒数。因此，外壳的曲率半径至多等于外表面的曲率半径。外壳与外表面之间的间距从径向外部的边缘区域向外壳或外表面的中心变大。如果压力舱壁是平坦地实施的，则外壳同样可能是平坦的，但为了实现可用的储箱体积，该外壳与外表面之间必须存在轴向间距。这可能通过适合的固定器件(例如凸缘或可选的间隔件)来实现。但在这种结构中可能提出，赋予外壳一定的曲率，使其以凸状形式从平坦的压力舱壁延伸到非受压区域内。这同样适用于凸状弯曲的外表面。如果外壳准确地遵循外表面的曲率，那么可能必须将外壳布置成与外表面间隔一定的间距，以便能够提供储箱体积。但是可能提出，使外壳更加弯曲。由此可以确保，外壳与外表面之间的间距朝内变大。

在一个有利的实施方式中，储箱可以具有内壳，该内壳所具有的曲率遵循外表面的曲率，并且其中内壳与外壳流体密封地相互连接。因此，储箱由内壳和外壳组合成，该内壳和外壳在其间围成可用的储箱体积。因此，储箱体积取决于表面的大小以及曲率或这两个壳之间的间距。为了尽可能有效地充分利用结构空间，提出使内壳尽可能齐平地与外表面连接。内壳可能尤其遵循外表面的曲率。为了允许一定的、由压力舱壁的构造方式预先确定的压力舱壁可变形性，可以提出在内壳与外壳之间提供一定的间距，和/或使内壳的弯曲程度略大于外表面。由此可以防止储箱因变形而损坏。

优选地，外壳与外表面之间的局部间距可以从径向外部的区域向压力舱壁中心变大，由此由外壳和外表面或布置在其上的内壳限定可用的储箱体积。

在进一步的实施方式中，储箱可以具有安放在内表面上的外壳，其中所述外壳所具有的曲率至多对应于所述内表面的曲率或小于所述曲率。因此，还可能在压力舱壁的受压侧布置有储箱。该设计方案被实施成类似于压力舱壁的外侧(即在非受压侧)的储箱＝。较小的曲率也可以包括数值上更大、但朝相反侧延伸的曲率。如果压力舱壁基于平坦的构造方式，则因此可以有意义的是：使储箱的外壳弯曲成使其以凸状形式从内表面延伸到机身的受压区域内。

在这种布置中，储箱还可以具有内壳，该内壳所具有的曲率遵循内表面曲率，其中内壳与外壳流体密封地相互连接。

同样优选地，外壳与内表面之间的局部间距可以从径向外部的区域向压力舱壁的中心变大。因此，在内表面或布置在内表面处的内壳与外壳之间限定可用的储箱体积。

在带有内壳和外壳的变体中，内壳可以具有小于外壳的面积，并且外壳可以具有从内壳突出的边缘条带，该边缘条带与所涉及的外表面或内表面的凸缘或连接片相连。两个壳相互连接，从而还与固定无关地确保储箱的功能。因此，可以根据不同的标准并以与将压力舱壁连接至载具结构不同的连接方法在这两个外壳之间形成密封和机械连接。

在一个优选的实施方式中，所涉及的内表面或外表面可以具有环绕的凸缘或邻接该凸缘，其中储箱的至少一个部件固定在所述环绕的凸缘处。因此，压力舱壁可以具有凸缘或邻接这样的凸缘，以便将压力舱壁本身与飞行器的结构相连。该凸缘也可以用于连接储箱。内表面或外表面本身可以具有凸缘，该凸缘仅用于固定储箱的目的。这可能取决于：随后是否给本发明所述的压力舱壁配备储箱，或者是否直接在制造飞行器时给本发明所述的压力舱壁提供布置在该压力舱壁处的储箱。该凸缘不必强制地连续环绕，而是也可以以布置在环绕的轨道上的单独连接片的形式来实现。

储箱可以至少局部地与环绕的凸缘重叠。上述边缘条带可能例如与该凸缘重叠，以便在此进行铆接、焊接或粘结连接。

压力舱壁的外表面可以是凸状弯曲的。尤其在交通飞行器中可以找到这种以凸状形式延伸到非受压区域中的外表面。

可以有利的是，在该外表面上布置有第一储箱，并且在该内表面上布置有第二储箱。因此，可以将被压力舱壁占据的结构空间有效地用于其他功能。

本发明另外还涉及一种载具，该载具具有受压机身和具备上述特征的压力舱壁。

所述储箱可能是废水箱、水箱、燃料箱、润滑剂箱或液压储存器。废水箱可以被实施成用于储存灰水或黑水。水箱可能储存例如使用水或饮用水。燃料箱不必强制地被用于储存用于产生推力的推进器的传统推进燃料，而是还可能被用于储存用于燃料单元的液态推进燃料，所述燃料单元布置在飞行器机身的非受压区域或受压区域中。另外，还可以由储箱实现液压储存器，该液压储存器与液压系统相连并且可以在不施加压力的情况下接收和排出液压液体。

另外，储箱可能具有用于导入惰性气体的入口，以便借助保护气体来填充储箱中未被液体占据的体积。该保护气体可以是由OBIGGS、OBOGS和/或燃料单元提供的富含氮气或缺乏氧气的空气。

这些实施例涉及到布置在飞行器机身的后端的主压力舱壁。但也可以是其他构造类型的压力舱壁，所述压力舱壁例如布置在机翼-机身过渡部中或飞行器机身的头部处。

附图说明

本发明的其他特征、优点和应用可能性由以下对实施例和附图的说明得出。在此，所有所描述的和/或图示的特征自身和以任意组合构成本发明的主题，而与其在单独权利要求中或其所引用的权利要求中的关系无关。此外，在附图中相同的附图标记代表相同或相似的物体。

图1和2以侧剖面图展示了本发明所述压力舱壁的第一实施例。

图3a，3b和3c分别以侧剖面图展示了其他实施例。

图4以前视图展示了储箱上的压力舱壁。

图5和6展示了用于将储箱与凸缘相连的不同变体。

图7展示了带有受压机身和本发明所述压力舱壁的飞行器。

具体实施方式

图1展示了具有压力舱壁4的飞行器机身2，所述压力舱壁将受压区域6与非受压区域8隔开。压力舱壁4具有内表面10和外表面12。内表面10与受压区域6处于接触，而外表面12指向非受压区域8。

示例性地，在外表面12上存在储箱14，该储箱在此仅具有安放在外表面12上的外壳16。外壳16的曲率略大于外表面12的曲率。因此，外壳16的曲率半径小于外表面12的曲率半径。另外，外壳16沿径向方向的延伸尺寸略小于外表面12的延伸尺寸。储箱14由此在外表面12上形成透镜状的补充体。然后，储箱14被提供用于接收尤其液体。

示例性地，在图1中在受压区域6中展示了客舱18、货舱20以及处于为此提供的废水腔室26中的废水箱22和24。废水腔室的尺寸被设计成使其可以储存一定的废水量。由此，示例性地减小货舱20的现有体积。

如图2所示，示例性地可以通过使用储箱14节省废水箱24，从而可以通过尺寸设计较小的废水腔室26在轴向方向上增大货舱20。本发明所述的压力舱壁4通过直接在外表面12上充分利用相对细长的结构空间来显著增大货舱20。

图3a以压力舱壁28的形式展示了一个变体，在该变体中提供储箱30，该储箱具有内壳32和外壳34。内壳32直接邻接外表面12，并遵循外表面12的曲率。然而，外壳34的曲率略大，从而使得至少在截面视图中，内壳32与外壳34之间的间距从中心轴线36看沿径向方向朝外减小。

示例性地，指出了用于导出流体的接口38。在此连接有管道40，该管道示例性地延伸经过内表面10和外表面12。由此可以抽取在储箱30中所接收的液体并将其输送给消耗器。在这种情况下，储箱30可能是例如使用水箱或新鲜水箱。

但是，接口38还可以是可以用于接收例如废水的入口。

为了维护目的，可能需要进入储箱30的内部。示例性地，外壳34为此具有可封闭的人孔42。在排空储箱30的情况下可以打开人孔42，以使人员可以至少看到或进入储箱30中。由此例如可能对储箱30进行清洁。

图3b展示了压力舱壁29，该压力舱壁在内表面10处具有储箱31。该压力舱壁具有外壳33，该外壳延伸远离内表面10，并由此提供可用的储箱体积。与此同时，紧挨着在内表面10上布置有内壳35，该内壳基本上遵循内表面10的曲率。示例性地，外壳33同样具有人孔42，经过该人孔可以到达储箱31的内部。管道37与储箱31的接口39相连。

图3c以压力舱壁41的形式展示了压力舱壁28和29的组合，该组合在外表面12上具有储箱30并且在内表面10上具有储箱31。

图4以示例性地沿飞行方向的俯视图的形式展示了本发明所述的压力舱壁28。可以指出，在将储箱布置在朝向受压区域的一侧时，可能以相同方式展示与飞行方向相反的俯视图。

因此，在此处所示的实施例中可以看见外壳34，该外壳固定在布置于外表面12上的单独的连接片44上。为此提供连接元件46，外壳34设有所述连接元件。连接片44沿圆周方向围绕中心轴线36环绕地布置并且相互间隔开。示例性地，在此展示了八个连接片44，但也可以是更多或更少的连接片。连接片44还可能构成完全环绕的边缘条带，外壳34可能与该边缘条带连接。

图5展示了借助螺栓连接实现的在储箱30与连接片44之间的可能的连接。为此可以提供通过螺栓与孔眼48相连的叉形件50。

在图6中同样展示了连接片44，该连接片与储箱30的外壳34的条带52相连。因此，在边缘条带52与连接片44之间的重叠部中提供铆接或拧接连接54。

图7展示了飞行器56，该飞行器配有机身6并且在后部区域58中可以配有本发明所述的压力舱壁28(或者压力舱壁4)。

补充性地可以指出，“具有”并不排除其他的元件或步骤，并且“一个”或“一种”不排除多数。此外还可以指出，可以使用已经参照上述实施例之一描述的特征还有与上文描述的另外实施例的其他特征的组合。权利要求书中的附图标记不应视为限制。

Claims (15)

1.一种用于载具(56)的受压机身(6)的压力舱壁(4，28，29，41)，所述压力舱壁具有轴向内表面(10)和轴向外表面(12)，

其特征在于至少一个储箱(14，30，31)，所述储箱安放在所述内表面(10)或所述外表面(12)上并沿轴向方向延伸并且具有至少一个用于导入和/或导出流体的接口(38，39)。

2.根据权利要求1所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述储箱(14，30)是刚性地设计的。

3.根据权利要求1或2所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述储箱(14，30，31)具有安放在所述外表面(12)上的外壳(16，33，34)，其中所述外壳(16，33，34)所具有的曲率至少对应于所述外表面(12)的曲率或大于所述曲率。

4.根据权利要求3所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述储箱(14，30，31)具有内壳(32，35)，所述内壳所具有的曲率遵循所述外表面(12)的曲率，并且其中所述内壳(32，35)与所述外壳(16，33，34)流体密封地相互连接。

5.根据权利要求3或4所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述外壳(16，33，34)与所述外表面(12)之间的局部间距从径向外部的区域向所述压力舱壁(4，28，29，41)的中心变大。

6.根据前述权利要求之一所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述储箱(14，30，31)具有安放在所述内表面(10)上的外壳(16，33，34)，其中所述外壳(16，33，34)所具有的曲率至多对应于所述内表面(10)的曲率或小于所述曲率。

7.根据权利要求6所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述储箱(14，30，31)具有内壳(32，35)，所述内壳所具有的曲率遵循所述内表面(10)的曲率，并且其中所述内壳(32，35)与所述外壳(16，33，34)流体密封地相互连接。

8.根据权利要求6或7所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述外壳(16，33，34)与所述内表面(10)之间的局部间距从径向外部的区域向所述压力舱壁(4，28，29，41)的中心变大。

9.根据权利要求3至8之一所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述内壳(32，35)具有小于所述外壳(16，33，34)的面积，并且所述外壳(16，33，34)具有从所述内壳(32，35)突出的边缘条带(52)，所述边缘条带与所涉及的外表面(12)或内表面(10)的凸缘或连接片(44)相连。

10.根据前述权利要求之一所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所涉及的内表面(10)或外表面(12)具有环绕的凸缘或者邻接所述凸缘，其中所述储箱(14，30，31)的至少一个部件固定在所述环绕的凸缘处。

11.根据权利要求10所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述储箱(14，30，31)至少局部地与所述环绕的凸缘重叠。

12.根据前述权利要求之一所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中所述外表面(12)是凸状弯曲的。

13.根据前述权利要求之一所述的压力舱壁(4，28，29，41)，其中在所述外表面(12)上布置有第一储箱(14，30，31)，并且在所述内表面(10)上布置有第二储箱(14，30，31)。

14.一种载具(56)，具有受压机身(6)和根据权利要求1至13之一所述的压力舱壁(4，28，29，41)。

15.根据权利要求14所述的载具(56)，其中所述储箱(14，30，31)是废水箱、水箱、燃料箱、润滑剂箱或液压储存器。

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