CN111434578A - 飞机货物底板结构及改变飞机货物底板结构的方法 - Google Patents

飞机货物底板结构及改变飞机货物底板结构的方法 Download PDF

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CN111434578A CN202010013634.6A CN202010013634A CN111434578A CN 111434578 A CN111434578 A CN 111434578A CN 202010013634 A CN202010013634 A CN 202010013634A CN 111434578 A CN111434578 A CN 111434578A
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Abstract

本申请公开了一种飞机货物底板结构及改变飞机货物底板结构的方法。飞机货物底板结构包括多个龙骨框架。一个或多个纵向轨道直接附接到龙骨框架。一个或多个纵向轨道设计成对飞机货物底板提供结构支撑。

Description

飞机货物底板结构及改变飞机货物底板结构的方法
技术领域
本公开涉及一种飞机货物底板结构(aircraft cargo floor architecture)及改变飞机货物底板结构的方法。
背景技术
根据飞机的预期使用，本领域中的飞机构造有不同的货物底板构造。两种这样的构造包括散装货物底板和集装货物底板。有时期望改变飞机的货物底板构造。然而，由于散装货物底板和集装货物底板在它们的下部支撑结构中可具有显著的可变性，因此在这些不同的货物底板构造之间进行改变的成本和时间可能是显著的。
图1A说明了传统的硬壳式散装货物底板结构。散装货物底板结构包括货物底板梁2和用于在结构上支撑货物底板梁的附接到飞机龙骨框架6的支柱4。纵梁8由货物底板梁支撑并反过来对散装货物底板镶板10提供结构支撑。图1B说明了传统的硬壳式集装货物底板结构。集装货物底板结构也包括货物底板梁2和用于结构支撑的附接到飞机龙骨框架6的支柱4。集装货物底板包括由货物底板梁2支撑的滚轮托盘20，而不是纵梁和散装货物底板镶板。还使用了侧部引导配件22。因此，散装货物底板结构和集装货物底板结构之间的改变可包括移除或添加结构部件，诸如纵梁8。进一步地，在传统上，侧部引导配件22未制造成容易移除。
因此，本领域需要一种允许以相对低的成本在散装货物底板构造和集装货物底板构造之间进行快速改变的新颖结构。
发明内容
本公开涉及一种飞机货物底板结构。货物底板结构包括多个飞机龙骨框架。一个或多个纵向轨道直接附接到飞机龙骨框架。该一个或多个纵向轨道设计成对飞机货物底板提供结构支撑。
本公开还涉及一种飞机货物底板系统。该系统包括多个飞机龙骨框架。一个或多个纵向轨道直接附接到飞机龙骨框架。该一个或多个纵向轨道设计成对散装货物底板和集装货物底板两者提供结构支撑。
本公开还涉及一种改变飞机货物底板结构的方法。飞机货物底板结构包括多个飞机龙骨框架和直接附接到飞机龙骨框架的一个或多个纵向轨道。该方法包括将第一货物底板构造的部分从飞机货物底板结构移除。然后将第二货物底板构造的部分附接到飞机货物底板结构。
应理解的是，前述一般性描述和以下详细描述两者都仅是示例性和说明性的，并不是对本教导的限制，如所要求保护的。
附图说明
包含在本说明书中且构成其部分的附图示出了本教导的方面，并与说明书一起用于解释本教导的原理。
图1A示出了传统的散装货物底板结构。
图1B示出了传统的集装货物底板结构。
图2A示出了根据本公开的一个方面的构造成用于散装装载的货物的飞机货物底板结构。
图2B示出了根据本公开的一个方面的构造成用于集装货物的飞机货物底板结构。
图3示出了根据本公开的一个方面的附接到龙骨框架的一个或多个纵向轨道的透视图。
图4示出了根据本公开的一个方面的附接到龙骨框架的散装货物固定索具接收件的特写视图。
图5示出了根据本公开的一个方面的包括附接到纵向轨道的散装货物底板镶板的散装装载的货物底板。
图6示出了根据本公开的一个方面的包括附接到纵向轨道的多个滚轮托盘的集装装载的货物底板。
图7示出了根据本公开的一个方面的附接到图6的龙骨框架的侧部引导配件的特写视图。
图8示出了根据本公开的一个方面的具有货物底板镶板和散装货物固定索具接收件的散装货物底板构造的透视图。
图9示出了根据本公开的一个方面的附接到纵向轨道的集装货物底板镶板和滚轮托盘。
图10是用于使用本公开的货物底板结构来改变飞机货物底板构造的方法的流程图。
图11A示出了根据本公开的一个方面的构造成用于散装装载的货物的飞机货物底板结构。
图11B示出了根据本公开的一个方面的构造成用于集装货物的飞机货物底板结构。
应当注意的是，附图的一些细节已简化且绘制以便于理解，而不是保持严格的结构精度、细节和比例。
具体实施方式
现在将参考本教导进行详细描述，其示例在附图中示出。在附图中，始终使用相同的参考标号指代相同的元件。在以下描述中，参考形成其部分的附图，且其中通过图示的方式示出实践本教导的特定实施例。因此，以下描述仅是示例性的。
图2A和2B示出了可以支撑散装装载的货物底板(图2A)或集装装载的货物底板(图2B)两者的飞机货物底板结构100。飞机货物底板结构100包括多个飞机龙骨框架102。一个或多个纵向轨道104直接附接到飞机龙骨框架102。本文限定的短语“直接附接到飞机龙骨框架”或“直接附接到龙骨框架”意指没有在龙骨框架和纵向轨道之间延伸的中间支撑梁或龙骨框架，但是意指附接硬件(诸如浴缸形(bathtub)配件、隔热体和其它这类硬件)可放置在龙骨框架和纵向轨道之间，或替代地，意指龙骨框架可与纵向轨道直接物理接触。飞机货物底板结构100消除了附接到每个硬壳式机身框架(诸如在图1A和1B中示出的那些)的平面货物底板梁和/或延伸的框架。还可消除货物底板梁之间的纵向间断构件和横向抗剪腹板。
龙骨框架102可具有任何合适的设计。例如，龙骨框架102可具有可变深度设计，诸如其中龙骨框架102的下部部分具有比龙骨框架的侧部部分的深度D2大的深度D1，如图2A和2B所示。对于龙骨框架的其它合适的可变深度设计在图11A和11B中示出。可变深度龙骨框架在本领域中通常是已知的。替代地，龙骨框架不具有可变深度设计，而是可具有沿着龙骨框架的长度相同的深度(例如，D1和D2是相同的)。
龙骨框架102可包括任何合适的材料，诸如金属、复合材料等。例如，龙骨框架102可包括碳纤维增强塑料。
纵向轨道104提供用于附接散装底板镶板或集装货物系统滚轮托盘的表面。纵向轨道104的表面可以是平面的或具有任何其它合适的表面构造。飞机货物底板结构100可包括任何期望数量的纵向轨道104，该数量可根据诸如将携带的货物的重量、飞机的宽度等因素变化。通常，较少的纵向轨道可允许一个或多个优点，诸如较低的飞机重量、容易在散装货物底板构造和集装货物底板构造之间进行改变、以及容易接近底板下方空间中的飞机部件(其可包括线路、液压和其它部件)。例如，纵向轨道104的数量可在从1到5的范围之间，诸如1到4或1到3。
纵向轨道104设计成并尺寸形成为承受货物载荷。例如，纵向轨道104可设计成支撑30磅/英寸到120磅/英寸。
图3示出了附接到龙骨框架102的一个或多个纵向轨道104的透视图。每个纵向轨道104包括在轨道接头107处连接的多个轨道分段105的组件。轨道接头107允许纵向轨道104在飞行期间与飞机一起弯曲，从而避免或降低对纵向轨道104或飞机龙骨框架102的物理损伤。每个分段105的长度可以是提供纵向轨道104的期望柔性同时仍保持用于支撑货物的纵向轨道的合适强度的任何长度。例如，每个分段105的长度可以在从大约0.5米到大约6米的范围内，诸如在大约1米到大约3米。轨道接头107可以是用于连接轨道分段105的任何合适类型的接头，诸如，例如滑动接头。
在相邻的龙骨框架102之间在纵向轨道104的部分下方可使用间断构件109。间断构件109连接到飞机的蒙皮(在图2A和2B中的111处示出)并可以支撑纵向轨道104和龙骨框架102。特别地，根据货物配置，间断构件109可以在飞行期间经由散装固定索具(tie-down)和/或容器限制对货物施加在纵向轨道104的前后载荷作出反应。在一个示例中，一个或多个间断构件109设置在每个轨道分段105下方，诸如一个、两个、三个或更多个间断构件。在一个示例中，在每个轨道分段105下方使用单个间断构件109。
纵向轨道104可由适当牢固以用于支撑期望的货物重量载荷能力而不过分增加飞机的重量的任何材料制成。合适的材料的示例包括金属、复合材料等，诸如包含钛的金属(例如纯钛或包含钛的合金)。例如，轨道可包括钛或钛合金的滚筒形式薄板。
返回来参考图2A，在一个实施方式中，至少一个内部纵向轨道104A直接附接到龙骨框架102。可使用多个内部纵向轨道，诸如两个、三个或更多个。至少一个内部纵向轨道104A可通过任何合适的装置(诸如通过使用浴缸形配件106)附接到龙骨框架102。本文所描述的浴缸形配件可包括任何合适的材料，诸如金属或复合材料。复合材料的一个示例是碳纤维增强塑料。已知的或之后开发的任何其它合适的附接机构可代替浴缸形配件106使用。第一外部纵向轨道104B和第二外部纵向轨道104B两者可直接附接到飞机龙骨框架，诸如附接到龙骨框架的内部绳索，如图2A所示。第一外部纵向轨道104B可定位在内部纵向轨道104A的一侧上，且第二外部纵向轨道定位在内部纵向轨道104A的另一侧上。外部纵向轨道104B可使用任何合适的附接机构(诸如，例如通过使用夹具115和/或通过使用其它合适的紧固件，诸如螺栓和螺母、铆钉或其它传统的机械紧固件)附接到飞机龙骨框架102。
内部纵向轨道104A的宽度尺寸可以是任何合适的尺寸，诸如在从大约2英寸到大约8英寸范围内的宽度W1。外部纵向轨道104B的宽度尺寸可以是任何合适的尺寸，诸如在从大约4英寸到大约12英寸范围内的宽度W2。
隔热体108可定位在一个或多个纵向轨道104和任何复合材料或塑料零件之间，诸如可由热损坏的龙骨框架102和/或浴缸形配件106。隔热体108通过在纵向轨道和可变深度框架之间提供分隔而提供热保护。隔热体108可包括任何期望的耐热材料和/或阻燃材料。用于隔热体的已知材料的示例是酚醛浸渍玻璃纤维层。
如上所述，飞机货物底板结构100可支撑散装装载的货物底板、集装装载的货物底板或同时两者构造的结合。参考图2A和图5，散装装载的货物底板构造可包括附接到纵向轨道104的散装货物底板镶板110。如在图4中更清楚地示出的，散装货物固定索具接收件120可使用任何合适的附接机构(诸如浴缸形配件106)直接附接到龙骨框架102。替代地，散装货物固定索具接收件可附接到能提供合适的支撑的任何其它期望的结构，诸如，例如一个或多个纵向轨道104。图8示出了具有货物底板镶板110和散装货物固定索具接收件120的散装货物构造的另一透视图。
参考图2B和图6，集装装载的货物底板构造包括直接附接到纵向轨道104且由该纵向轨道支撑的多个滚轮托盘130。例如，滚轮托盘130可设置成与纵向轨道104直接物理接触，或可包括例如直接在滚轮托盘130和纵向轨道104之间的附接机构或隔热体。滚轮托盘130可通过任何合适的装置(诸如，例如通过使用螺栓和螺帽片(nutplate)或其它传统装置)附接到纵向轨道104。滚珠镶板(ball plate)136也可附接到纵向轨道104。滚珠镶板136可邻近货物装载门设置，以允许容易地将集装货物装载在飞机上，如在本领域中已知的。用于在装载集装箱时引导集装箱的侧部引导件122可使用任何合适的附接机构(诸如浴缸形配件106)直接附接到龙骨框架102。在图7中示出了可附接有侧部引导件122的侧部引导配件124的示例。替代地，侧部引导配件124可附接到可提供合适的支撑的任何其它期望的结构，诸如，例如一个或多个纵向轨道104。在集装货物装载领域中，滚轮托盘、滚珠镶板和侧部引导件是众所周知的，且普通技术人员将能够设计和/或选择用于与本公开的货物底板结构一起使用的合适的滚轮托盘、滚珠镶板和侧部引导件。
图6示出了没有底板镶板的集装货物装载构造的透视图。替代地，如图9所示，集装货物底板镶板132可使用任何合适的附接机构(诸如，例如通过与滚轮托盘130整合或附接到滚轮托盘的凸缘134)可选地附接到纵向轨道104。集装货物底板镶板132可设计成通道以支撑人体重量，或在除了集装货物还携带有散装货物的情况下，可选地设计成支撑较重的散装货物的载荷。
通过使用本公开的货物底板结构，整个飞机可适于集装货物或散装货物。替代地，飞机的部分可适于集装货物，且飞机的另一部分可适于散装货物。
本公开还涉及一种飞机货物底板结构快速改变系统。该系统包括如本文所述的包括多个飞机龙骨框架102的飞机底板结构100。一个或多个纵向轨道104直接附接到飞机龙骨框架102，如本文所述。一个或多个纵向轨道设计成对散装货物底板和集装货物底板提供结构支撑。因此该系统可包括从散装货物底板镶板110、滚轮托盘130或两者中选择的部件，如本文所述。
在散装构造和集装构造之间进行转变可不通过对底板组件的支撑结构(包括支撑纵向轨道104的任何结构)做出结构改变来实现。相反，可仅以相对小的成本且相对快速地(诸如，例如在一天或两天或几天内)改变货物底板或货物操作系统零件，诸如散装货物底板镶板、集装底板镶板、滚轮托盘、侧部引导件、侧部引导配件及散装货物固定索具接收件。
本公开还涉及一种改变飞机货物底板结构的方法，如图10的流程图中所示。飞机货物底板结构包括多个飞机龙骨框架102和直接附接到龙骨框架102的一个或多个纵向轨道104，如上文所述。该方法包括将第一货物底板构造的部分从飞机货物底板结构移除。然后将第二货物底板构造的部分附接到飞机货物底板结构。在第一货物底板构造是如本文所述的散装货物底板且第二货物底板构造是如本文所述的集装货物底板的示例中，该方法进一步包括将滚轮托盘直接定位在纵向轨道上。在第一货物底板构造是集装货物底板且第二货物底板构造是散装货物底板的示例中，该方法进一步包括移除直接定位在纵向轨道上的滚轮托盘。在这些方法中改变飞机货物底板构造还可包括改变本文所述的底板构造的其它货物底板或货物操作系统部分，诸如添加或移除散装货物底板镶板、集装底板镶板、侧部引导件、侧部引导配件或散装货物固定索具接收件。一个或多个纵向轨道对散装货物底板和集装货物底板两者提供结构支撑。因此，在不改变结构底板支撑件(包括支撑纵向轨道104的结构支撑件)的情况下执行对飞机货物底板结构的改变，如本文所述。
尽管本公开的广泛范围阐述的数值范围和参数是近似值，但在特定的示例中阐述的数值尽可能准确地报告。然而，任何数值固有地包含必然由于标准偏差而在它们各自的测试测量中发现的某些误差。此外，本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围。
虽然已经关于一个或多个实施方式说明了本教导，但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对所说明的示例做出替换和/或修改。另外，尽管已经关于若干实施方式中的仅一个公开了本教导的特定特征，如果对任何给定或特定功能是期望的且有利的，这些特征可以与其它实施方式的一个或多个其它特征结合。此外，就具体实施方式部分和权利要求中使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“带有”或其变型来说，这些术语旨在以与术语“包括”相似的方式包含。进一步地，在本文的讨论和权利要求中，术语“大约”表示列出的值可以稍微改变，只要该改变不会导致过程或结构不符合本文所述的预期目的。最后，“示例性的”表示该描述用作示例，而不是暗示其是理想的。
应当理解，以上公开的变型和其它特征及功能或其替代可以结合到许多其它不同的系统或应用中。本领域技术人员随后可做出各种目前无法预料或意料不到的替代、修改、改变或改进，这些替代、修改、改变或改进也旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (20)

1.一种飞机货物底板结构(100)，包括：
多个飞机龙骨框架(102)；以及
一个或多个纵向轨道(104)，所述一个或多个纵向轨道直接附接到所述飞机龙骨框架(102)，所述一个或多个纵向轨道(104)设计成对飞机货物底板提供结构支撑。
2.根据权利要求1所述的飞机货物底板结构(100)，其中所述一个或多个纵向轨道(104)包括至少一个内部纵向轨道(104A)、定位在所述至少一个内部纵向轨道(104A)的第一侧上的第一外部纵向轨道(104B)和定位在所述至少一个内部纵向轨道(104A)的第二侧上的第二外部纵向轨道(104B)。
3.根据权利要求2所述的飞机货物底板结构(100)，其中所述至少一个内部纵向轨道(104A)、所述第一外部纵向轨道(104B)和所述第二外部纵向轨道(104B)直接附接到所述飞机龙骨框架(102)。
4.根据权利要求1所述的飞机货物底板结构(100)，其中所述飞机龙骨框架(102)是变化深度框架。
5.根据权利要求1所述的飞机货物底板结构(100)，进一步包括定位在所述一个或多个纵向轨道(104)和所述飞机龙骨框架(102)或浴缸形配件(106)之间的隔热体(108)。
6.根据权利要求5所述的飞机货物底板结构(100)，其中所述隔热体(108)通过在所述一个或多个纵向轨道(104)和所述飞机龙骨框架(102)之间提供分隔而提供热保护。
7.根据权利要求1所述的飞机货物底板结构(100)，进一步包括直接附接到所述一个或多个纵向轨道(104)的多个滚轮托盘(130)。
8.根据权利要求7所述的飞机货物底板结构(100)，进一步包括附接到所述飞机龙骨框架(102)的侧部引导件(122)。
9.根据权利要求1所述的飞机货物底板结构(100)，进一步包括附接到所述一个或多个纵向轨道(104)的散装货物底板镶板(110)。
10.根据权利要求8所述的飞机货物底板结构(100)，进一步包括附接到所述飞机龙骨框架的散装货物固定索具接收件(120)。
11.根据权利要求1所述的飞机货物底板结构(100)，其中所述一个或多个纵向轨道(104)设计成并尺寸形成为承受在从30磅/英寸到120磅/英寸的范围内的货物载荷。
12.一种飞机货物底板结构系统，包括：
多个飞机龙骨框架(102)；以及
一个或多个纵向轨道(104)，所述一个或多个纵向轨道直接附接到所述飞机龙骨框架(102)，
其中所述一个或多个纵向轨道(104)设计成对散装货物底板和集装货物底板两者提供结构支撑。
13.根据权利要求12所述的飞机货物底板结构系统，进一步包括从散装货物底板镶板(110)、滚轮托盘(130)或这两者中选择的部件。
14.根据权利要求12所述的飞机货物底板结构系统，其中所述一个或多个纵向轨道(104)包括至少一个内部纵向轨道(104A)、定位在所述至少一个内部纵向轨道(104A)的第一侧上的第一外部纵向轨道(104B)和定位在所述至少一个内部纵向轨道(104A)的第二侧上的第二外部纵向轨道(104B)。
15.根据权利要求14所述的飞机货物底板结构系统，其中所述至少一个内部纵向轨道(104A)、所述第一外部纵向轨道(104B)和所述第二外部纵向轨道(104B)直接附接到所述飞机龙骨框架(102)。
16.根据权利要求12所述的飞机货物底板结构系统，其中所述飞机龙骨框架是变化深度框架。
17.一种改变飞机货物底板结构(100)的方法，所述飞机货物底板结构(100)包括多个飞机龙骨框架(102)和直接附接到所述飞机龙骨框架(102)的一个或多个纵向轨道(104)，所述方法包括：
将第一货物底板构造的部分从所述飞机货物底板结构(100)移除；以及
将第二货物底板构造的部分附接到所述飞机货物底板结构(100)。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一货物底板构造是散装货物底板且所述第二货物底板构造是集装货物底板，所述方法进一步包括将滚轮托盘(130)直接定位在所述一个或多个纵向轨道(104)上。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一货物底板构造是集装货物底板且所述第二货物底板构造是散装货物底板，所述方法进一步包括移除直接定位在所述一个或多个纵向轨道(104)上的滚轮托盘(130)。
20.根据权利要求17所述的方法，其中在不改变结构底板支撑件的情况下执行对所述飞机货物底板结构(100)的改变。
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