CN112074455A - 配置有可变形的能量吸收构件的震动吸收器 - Google Patents

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莫尔塔扎·亚多拉希
艾伦·玛纳拉
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Adams Slater Aerospace
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Abstract

震动吸收器包括配置为机械地固定到第一部件的第一端部、配置为机械地固定到第二部件的第二端部、主体、主轴和主活塞。主活塞配置成在主体内移动，并且进一步配置为在主轴移动第一距离的同时，通过流体移动穿过主活塞来提供第一阻尼力。震动吸收器还包括布置在主体中的可变形固体材料。主活塞配置为在主体内进一步移动并且进一步配置为在主轴移动第一距离之后，通过使可变形固体材料变形来提供第二阻尼力。

Description

配置有可变形的能量吸收构件的震动吸收器
在先申请的相互引用
本申请要求享有2018年1月17日提交的美国临时专利申请第62/618,546号的优先权，基于所有目的，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本申请中，就如同在本申请中完全阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及一种震动吸收器(shock absorber)。具体地，本公开内容涉及一种配置有可变形的能量吸收构件的震动吸收器。更具体地，本公开内容的一个方面涉及一种配置有可变形的能量吸收构件的驾驶舱门震动吸收器。甚至更具体地，本公开内容的一个方面涉及一种配置为用于在减压事件期间操作的驾驶舱门震动吸收器。
背景技术
震动吸收器是通常被设计为吸收和衰减震动脉冲的机械或液压装置。震动吸收器通过将震动的动能转换为另一种形式的能量来实现这一目的。该能量通常可以呈热的形式。随后，该能量被耗散。大多数震动吸收器呈减震器的形式(通过粘滞摩擦来抵抗移动的阻尼器)。
然而，典型的震动吸收器具有有限的工作范围，并且不能吸收在某些特定应用中所需要的在工作范围的最末端的震动冲击或力。在可能会受到极限范围的力的特定应用中无法提供震动吸收功能可能会导致实施震动吸收器的应用受到损坏或对应用附近人员造成伤害。
因此，需要一种震动吸收器，其为应用提供极限范围的震动吸收，以限制损坏和伤害。
一种这样的应用可以是飞机。飞机通常配备至少一个驾驶舱门。飞机通常具有分隔隔板，该分隔隔板包括位于飞行员、副驾驶员和/或飞行机组人员(以下称为“飞行员”)与乘客之间的至少一个驾驶舱门。驾驶舱门为飞行员的驾驶舱提供了安全性和隐私性。在此方面，术语“驾驶舱”是指在飞机的操作期间，飞机中的飞行员所处的位置。驾驶舱也可以称为“飞行甲板”。这与舱室不同，所述舱室是指飞机中的乘客通常所处的部分。
在许多飞机中，要求驾驶舱中的环境气压通常与飞机的乘客舱中的环境气压相同。如果在驾驶舱门的相对两侧或飞机内由隔板隔开的任何舱室之间存在足够大的压差，则可能会出现危险情况。压差的一个原因可能是驾驶舱增压失败。在正常巡航高度飞行的飞机上，驾驶舱增压失败是潜在的严重紧急情况。根据驾驶舱压力损失的时间间隔，通常将驾驶舱压力的损失或失压分为爆炸性、快速性或渐进性。由增压失败、失压或减压(以下统称为减压)引起的压差会导致结构变形、结构损坏，并可能导致飞机损坏。
通常，驾驶舱门可以通过操作门闩而被锁定或解锁。门闩可以是全机械部件、机电部件等。存在有一些系统，驾驶舱门可响应于减压事件而通过门闩的自动操作来打开，以限制损坏。然而，在这种减压期间，特别是在爆炸性或快速减压期间，由于压差，一旦驾驶舱门被自动解锁，则可能承受很大的力。该压差和/或力会导致门围绕相关联的铰链以非常高的旋转速度打开，这可导致对门以及飞机的驾驶舱和其他部分造成结构变形和/或结构损坏。此外，这种情况还可导致可能在驾驶舱内出现碎屑和飞行的零件，其可能损坏飞机的关键控制和/或伤害飞行员，这可能导致飞机损坏。
因此，进一步需要一种机构，其在发生减压期间限制驾驶舱门移动以限制损坏和伤害。
发明内容
本公开内容的方面涉及具有可挤压或可变形的能量吸收构件或耗散构件的震动吸收器。特别地，本公开内容公开了一种具有两个增加的构件(辅助活塞和可挤压的泡沫/蜂窝)的震动吸收器，所述震动吸收器被设计成如果施加到震动吸收器上的力或能量超过所设定的限值则挤压。在这方面，如果主活塞移动地非常快并且流体不能足够快地离开孔，则流体被压缩并且其压力会增加，这导致辅助活塞移动并且开始挤压可挤压的构件。因此，该功能通过使可挤压的构件永久或暂时地变形来耗散或吸收能量。在多个方面中，震动吸收器被设计成以直接或间接的方式将能量传递至可挤压的构件。本公开内容阐述了至少两个不同方面，但是其他几何形状也可以将需要耗散的能量引导至可变形的构件。
本公开内容的其他方面有利地提供了一种驾驶舱门震动吸收器，其被配置为在减压事件期间操作以限制损害和/或伤害。然而，应当注意的是，在以下公开中公开内容的震动吸收器不必限于在驾驶舱门内的实施方式。所公开的震动吸收器具有用于其他类型的门和其他类型的移动结构的许多其他可能的系统实施。换句话说，具有移动结构的任何系统或应用都可以从所公开的震动吸收器中受益。然而，为了公开内容的简洁性，本公开内容将着眼于飞机应用上。
一个总体方面包括一种震动吸收器，包括：第一端部，该第一端部配置为机械地固定到第一部件。震动吸收器还包括第二端部，该第二端部配置为机械地固定到第二部件。震动吸收器还包括附接到第一端部的主体。震动吸收器还包括附接到第二端部的主轴。震动吸收器还包括配置为容纳在主体中的主活塞。震动吸收器还包括主活塞，所述主活塞附接至主轴，并且还被配置为能够与主轴一起移动。震动吸收器还包括主活塞，所述主活塞配置为在主体内移动，并且还配置为在主轴移动第一距离时通过流体移动穿过主活塞来提供第一阻尼力。震动吸收器还包括布置在主体中的可变形固体材料。震动吸收器还包括主活塞，所述主活塞被配置为在主体内进一步移动，并且还被配置为在主轴移动第一距离之后，通过使可变形固体材料变形来提供第二阻尼力。震动吸收器还包括第一部件和第二部件之一包括固定结构。震动吸收器还包括第一部件和第二部件中的另一个包括可移动结构。
一个总体方面包括一种实现震动吸收器的方法，该方法包括：配置第一端部，以机械地固定到第一部件。实施方法还包括配置第二端部，以机械地固定到第二部件。实施方法还包括配置主体，以附接到第一端部。实施方法还包括配置主轴，以附接到第二端部。实施方法还包括配置主活塞，以被容纳在主体中。实施方法还包括配置主活塞以附接到主轴，并且主活塞进一步配置为能够与主轴一起移动。实施方法还包括配置主活塞以在主体内移动，以在主轴移动第一距离时由流体移动穿过主活塞来提供第一阻尼力。实施方法还包括在主体中配置可变形固体材料。实施方法还包括在主轴移动第一距离后，配置主活塞在主体内进一步移动，以通过使可变形固体材料变形来以提供第二阻尼力。实现方法还包括第一部件和第二部件之一包括固定结构。实施方法还包括第一部件和第二部件中的另一个包括可移动结构。
因此，已经相当广泛地概述了本公开内容的特定实施方面，以便可以更好地理解本公开内容的详细描述，以及更好地理解本申请对本领域的贡献。当然，下文将描述本公开内容的额外的方面，并且这些方面将构成所附权利要求的主题。
就这方面而言，在对本公开内容的至少一个方面进行详细描述之前，应当理解的是，本公开内容在其实施中不限于在下文描述的或附图示出的细节结构和设置。本公开内容可以为除所描述这些之外的方面，并且可以以各种不同的方法来实施并实现。同样，应当理解的是，本文以及摘要中所采用的措辞与术语是出于描述的目的，而不应视为是限制性的。
这样，本领域技术人员将会认识到，本公开内容所依据的概念可易于用作为设计用以实现本公开内容的若干目的的其他结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，在不脱离本公开内容的精神和范围的前提下，权利要求应视为包含这些等同结构。
附图说明
图1是根据本公开内容的一方面的震动吸收器的图。
图2是根据本公开内容的另一方面的震动吸收器的图。
图3是飞机的图，示出了根据本公开内容的一方面的内部部件和外部部件。
图4是图3的飞机的放大截面图。
图5是根据本公开内容的一方面的飞机驾驶舱门和驾驶舱门震动吸收器的图。
图6是根据本公开内容的一方面的用于监测飞机中的压力的系统的框图。
图7是根据本公开内容的一方面的一种监测飞机中的压力的方法的流程图。
具体实施方式
下面，将结合附图对本公开内容进行描述，其中相同的附图标记始终表示相同的部件。
图1是根据本公开内容的一方面的震动吸收器的图；而图2是根据本公开内容的另一方面的震动吸收器的图。
特别地，图1和图2示出了震动吸收器200的剖视图。震动吸收器200可以包括第一端部220和第二端部222。在一个方面，第一端部220可以配置为具有紧固件接纳部分224的夹具，所述紧固件接纳部分224可以被配置为机械地固定到另一结构。在一个方面，第二端部222可以被配置为具有紧固件接纳部分226的夹具，该紧固件接纳部分可以被配置为可以机械地固定到另一结构。在一个方面，第二端部222可以直接和/或间接地机械固定到固定的或可移动的结构。在一个方面，第一端部220可以直接和/或间接地机械地固定到固定结构或可移动结构。
在与本文描述的并且在图5中示出的飞机实施相关的一个方面中，第一端部220可以机械地固定到第一附接件202，所述第一附接件202可以机械地固定到驾驶舱门30。在一个方面，第一端部220可以机械地固定到驾驶舱门30。在一个方面，第一端部220可以通过其他中间结构机械地固定到驾驶舱门30。在一个方面，第一端部220可以机械地固定到第二附接件204，第二附接件204可以机械地固定到门柱、门框、墙壁、间隔板(divider)、舱壁(bulkhead)、隔板20等(在下文中，称为隔板20)。在一个方面，第一端部220可以直接机械地固定到隔板20。在一个方面，第一端部220可以通过其他中间结构机械地固定到隔板20。在一个方面，第二端部222可以直接和/或间接机械地固定到固定的或可移动的结构。
在与本文描述的并且在图5中示出的飞机实施相关的一个方面中，第二端部222可以机械地固定到第一附接件202，所述第一附接件202可以机械地固定到驾驶舱门30。第二端部222可以机械地固定到驾驶舱门30。在一个方面，第二端部222可以通过其他中间结构机械地固定到驾驶舱门30。在一个方面，第二端部222可以机械地固定到第二附接件204，第二附接件204机械地固定到门柱、门框、墙壁、间隔板、舱壁、隔板20等(在下文中，称为隔板20)。在一个方面，第二端部222可以直接机械地固定到隔板20。在一个方面，第二端部222可以通过其他中间结构机械地固定到隔板20。
震动吸收器200可以包括主体214，主体214可以直接或间接地连接到第一端部220。主体214可以具有圆柱形、正方形、多边形或其他形状的截面。主体214可以由金属材料、合成材料等制成。在一个方面，主体214可以与第一端部220成为一体。在一个方面，主体214可以通过附接部分232机械地固定到第一端部220。
震动吸收器200可以包括主轴206。主轴206可以具有圆柱形、正方形、多边形或其他形状的截面。主轴206可以由金属材料、合成材料等制成。在一个方面，主轴206可以与第二端部222成为一体。在一个方面，主轴206可以机械地固定到第二端部222。
主轴206可以部分地位于主体214中，并且可以部分地设置为从主体214延伸出来。在一个方面，主轴206可以延伸穿过端盖230，所述端盖230与主体214机械地固定或与之成为一体。
震动吸收器200可以包括主活塞208。主活塞208可以具有圆柱形、正方形、多边形或其他形状的截面。主活塞208可以由金属材料、合成材料等制成。在一个方面，主活塞208可以与主轴206成为一体。在一个方面，主活塞208可以机械地固定到主轴206。主活塞208可以位于主体214内。
主体214可以进一步被配置为包括限定第一流体容纳体216的部分闭合的部分，并且可以进一步被配置为包括限定第二流体容纳体228的部分闭合的部分。第一流体容纳体216和第二流体容纳体228可被配置为容纳流体。流体可以是诸如油、液压油之类的液体，诸如氮气之类的气体等。
主活塞208可配置有沿主活塞208的纵向长度延伸的孔218。主活塞208可位于主体214中在第一流体容纳体216和第二流体容纳体228之间。孔218可以将第一流体容纳体216和第二流体容纳体228流体连接。
在本文定义的第一操作模式期间，第一端部220和第二端部222之间的距离可以通过主轴206和主活塞208移动到主体214中来变化。特别地，在可移动结构的移动期间，主轴206可被迫进入主体214中，并使主活塞208朝第一端部220移动。例如，在驾驶舱门30打开期间，主轴206将被迫进入主体214中，并且使主活塞208朝向第一端部220移动。在该移动期间，主活塞208将减小第一流体容纳体216的体积，并且第一流体容纳体216中的流体可以经过孔218行进到第二流体容纳体228中。因此，第二流体容纳体228的体积将增加。
此外，在如本文所定义的第一操作模式期间，在可移动结构的反向移动期间，主轴206将从主体214缩回并且使主活塞208移动远离第一端部220。例如，在关闭驾驶舱门30期间，主轴206将从主体214缩回并使主活塞208移动远离第一端部220。在该移动期间，主活塞208将减小第二流体容纳体228的体积，并且第二流体容纳体228中的流体可经过孔218进入第一流体容纳体216。因此，第一流体容纳体216的体积将增加。
在第一操作模式期间，上述操作通过流体在第一流体容纳体216和第二流体容纳体228之间移动穿过孔218的操作提供了可移动结构或驾驶舱门30的阻尼移动。因此，在第一操作模式期间，可移动结构或驾驶舱门30的移动可被减慢。此外，可移动结构或驾驶舱门30的移动可能受到第一流体容纳体216和第二流体容纳体228的尺寸的限制。一旦主活塞208的移动将第一流体容纳体216或第二流体容纳体的体积减小到零、接近零或流体的压力超过设定值，则除了下文更详细描述的第二操作模式之外，可移动结构或驾驶舱门30的移动可能受到阻碍。
主体214可进一步包括可变形材料212。可变形材料212可布置在主体214内在第一端部220和第一流体容纳体216之间。在一个方面，可变形材料212可以是固体材料。在一个方面，可变形材料212可包括蜂窝状结构。在其他方面，可变形材料212可以使用其他材料来实现，所述其他材料可以提供弹性或挤压以衰减主活塞208的移动或吸收主活塞208的移动的能量，这与本公开内容一致。
在一个方面，蜂窝状结构可具有形成在薄竖直壁之间的中空室阵列。中空室可以具有圆柱状和六边形的形状。蜂窝状结构可以以最小的密度且相对高的平面外压缩性能和平面外剪切性能来实现可变形材料212。蜂窝状结构可以由合成材料、复合材料、金属材料、天然材料等构成。在一个方面，蜂窝状材料可以是诸如AltuCore之类的PLASCORETM可挤压的材料(可从美国密歇根州泽兰市(Zeeland)的PLASCORETM购得)。在一个方面，蜂窝结构的柱体的纵向长度可以被布置成垂直于在第一端部220和第二端部222之间延伸的纵向轴线。在另一个方面，蜂窝结构的柱体的纵向长度可以布置成平行于在第一端部220和第二端部222之间延伸的纵向轴线。
如下文进一步的详细描述，在减压事件期间，传感器系统100可以致动与门闩60关联的致动器306并打开驾驶舱门30。在某些情况下，驾驶舱40与乘客舱50之间的压差可以足够大，使得在驾驶舱门30上产生力，导致驾驶舱门30以高速猛烈摇摆打开。大于本文所定义的第一操作模式速度的速度。震动吸收器200可以如本文所述地与驾驶舱门30布置在一起，以减小驾驶舱门30的移动速度。
最初，震动吸收器200可以在第一操作模式下操作，以通过流体在第一流体容纳体216和第二流体容纳体228之间移动穿过孔218的操作来提供可移动结构或驾驶舱门30的阻尼移动。此后，如果在可移动结构或驾驶舱门30上产生的压力导致可移动结构或驾驶舱门30继续移动，则震动吸收器200可以在第二操作模式下操作。
在第二操作模式下，主轴206以及主活塞208继续朝着第一端部220移动。在这一点，主轴206以及主活塞208的继续移动可以开始挤压可变形材料212。可变形材料212将吸收主轴206和主活塞208继续移动的能量，并降低驾驶舱门30的旋转速度。这减少了在减压事件期间，驾驶舱门30的移动导致的损坏、伤害等。在一个方面，如果主活塞208非常快速地移动并且流体不能足够快地离开孔218，则流体被压缩并且其压力增加，这会导致可变形材料212的破碎。因此，这种作用通过使可变形材料212永久或暂时变形来耗散或吸收能量。在多个方面中，震动吸收器200被设计成以直接或间接的方式将能量传输至可变形材料212。
在图1的特定方面中，第一流体容纳体216、主活塞208和第二流体容纳体228都可以被进一步容纳在缸体210内。缸体210可以具有圆柱形、正方形、多边形或其他形状的横截面。缸体210可以由金属材料、合成材料等制成。在此方面，在第二操作模式期间，主轴206以及主活塞208继续朝着第一端部220移动。在这一点，主轴206以及主活塞208连同缸体210的继续移动可开始挤压可变形材料212。可变形材料212将吸收主轴206、主活塞208和缸体210的继续移动的能量并降低驾驶舱门30的旋转速度。
在一些方面，第一流体容纳体216、主活塞208、第二流体容纳体228和缸体210也可以被容纳在壳体234中，所述壳体234可包围这些部件中的每一个。在其他方面，壳体234可简单地是在第一流体容纳体216和可变形材料212之间的壁。
在图2的特定方面中，第一流体容纳体216、主活塞208和第二流体容纳体228都可以布置为邻近辅助活塞302。辅助活塞302可以具有圆柱形、正方形、多边形或其他形状的横截面。辅助活塞302可以由金属材料、合成材料等制成。在此方面，在第二操作模式期间，主轴206以及主活塞208可以朝向第一端部220继续移动。在这一点，主轴206以及主活塞208的继续移动可以迫使辅助活塞302移动，这可以开始挤压可变形材料212。可变形材料212将吸收主轴206、主活塞208和辅助活塞302的继续移动的能量，并减小驾驶舱门30的旋转速度。
因此，震动吸收器200可以配置为在如本文所定义的第一操作模式和第二操作模式中操作。震动吸收器200可在第一操作模式下操作，这通过基于至少由主活塞208、第一流体容积216、第二流体容积228、孔218和与之相关的流体实现的流体阻尼结构来操作震动吸收器200来实现。震动吸收器200可在第二操作模式下操作，这通过基于至少由主活塞208和可变形材料212实现的固体可变形能量吸收材料来操作震动吸收器200来实现。
因此，本公开内容描述了一种震动吸收器200，该震动吸收器200对应用提供了极限范围的震动吸收，以限制损坏和伤害。
图3是根据本公开内容的一方面的飞机的图，其示出了内部部件和外部部件。
如图3所示，传感器系统100可以安装在飞机10中驾驶舱40内，以监测驾驶舱40内的压力。此外，相邻的舱室(例如乘客舱50、货舱等)中的压力也由传感器系统100监测。如果在驾驶舱40(或者在某些方面，乘客舱50)中检测到足够大的压降或压力变化ΔP，则传感器系统100发送通知信号到另一个装置、系统、致动器等。
对于监测驾驶舱40和乘客舱50的那些方面，对由传感器系统100提供的通知信号的典型响应可以是，例如，开启门闩60以打开驾驶舱门30，以允许在驾驶舱40和乘客舱50之间的压力平衡。传感器系统100可以进一步配置为区分诸如枪击、小爆炸等的冲击事件和实际减压事件。
图4是图3的飞机的放大截面图。
特别地，图4是传感器系统100的示意图，所述传感器系统100可以包括系统控制器103，其可以安装在驾驶舱40内或以其他方式位于飞机10内。系统控制器103可以耦合或响应于压力传感器110。在一个方面，压力传感器110可以是电子绝对压力敏感装置。
在一个方面，压力传感器110感测驾驶舱40或乘客舱50内的压力。在一个方面，压力传感器110可以安装在驾驶舱40内，压力传感器112可以远程安装在乘客舱50内。如果由压力传感器110或压力传感器112感测到的压降足够大，即达到预定的压降目标，则系统控制器103可以向另一个装置、系统、设备等提供通知信号。通知可以包括通过视觉或听觉指示来通知飞行员减压事件。另外，系统控制器103可以开启门闩60以打开驾驶舱门30，以允许在驾驶舱40和乘客舱50之间的压力平衡。
压力传感器110通常可以安装在驾驶舱40内，例如安装在隔板20上等；替代地，压力传感器110可以位于系统控制器103内并且经端口连接到驾驶舱40。另外，在多个方面中，可以屏蔽对系统控制器103、压力传感器110和112以及所附的线缆、连接器等的干扰。
驾驶舱门30可以通过至少一个铰链42附接到隔板20。至少一个铰链42被配置为保持驾驶舱门30以及允许驾驶舱门30在关闭位置和打开位置之间容易地旋转，如箭头44所示。特别地，至少一个铰链42可以机械固定在驾驶舱门30上，也可以直接或间接机械固定在隔板20、中间结构(例如隔板20的门侧柱)等上。至少一个铰链42可以使用任何已知的铰接技术来实现，包括弹簧铰链、桶形铰链、枢轴铰链、对接/榫卯铰链、箱式铰链、连续铰链或琴式铰链(piano hinges)、隐藏式铰链、蝴蝶式铰链或长翼铰链(parliament hinges)、旗式铰链(flag hinges)、带式铰链、H形铰链、HL形铰链等。
驾驶舱门30进一步包括震动吸收器200。震动吸收器200的一端可以附接到驾驶舱门30；震动吸收器200的另一端可附接到相邻的结构。相邻的结构可以是墙壁、间隔板、舱壁、隔板20等。
震动吸收器200可以被配置为具有至少两种操作模式。第一操作模式被定义为正常操作模式；第二操作模式被定义为减压事件模式。第一操作模式包括飞行员打开驾驶舱门30以进入驾驶舱的场景。在一个方面，第一操作模式使得驾驶舱门30以小于10ft./s的门尖端速度的速率旋转打开。在一个方面，第一操作模式使得驾驶舱门30以小于40ft./s的门尖端速度的速率旋转地打开。在一个方面，第一操作模式使得驾驶舱门30以小于67ft./s的门尖端速度的速率旋转地打开。
第二操作模式使得驾驶舱门30以大于第一操作模式的门尖端速度的速率旋转地打开。第二操作模式是在减压事件期间的操作模式。
驾驶舱门30可以由合成材料、金属材料或其组合形成。驾驶舱门30可包括基本上矩形的面板结构。在一个方面，驾驶舱门30可包括轻质的装甲板。驾驶舱门30和/或相关的面板可适于防弹和结构完整性。在一个特定方面，驾驶舱门30和/或相关的面板可以被配置成满足FAA强制性要求，所述FAA强制性要求适用于飞机内部门和舱壁，以抵抗未经授权的人的非法侵入以及抵抗轻武器射击和破碎装置的穿透。2016年3月8日授权的本申请人的美国专利第9,279,641号描述了驾驶舱门30和相关的面板的各个方面，并且其通过引用而整体并入。
图5是根据本公开内容的一方面的飞机驾驶舱门和驾驶舱门震动吸收器的图。
特别地，图5更详细地示出了震动吸收器200在驾驶舱门30上的示例性安装。震动吸收器200可以位于竖直地沿着驾驶舱门30的任何位置。在一个方面，震动吸收器200可以位于靠近驾驶舱门30的顶部。也可以考虑其他位置。另外，示出了震动吸收器200位于驾驶舱门30上且在驾驶舱40内。替代地，震动吸收器200可以位于驾驶舱门30上且在乘客舱50内。在另一个方面，震动吸收器200中的第一个可位于驾驶舱门30上且在驾驶舱40内，并且震动吸收器200中的第二个可位于驾驶舱门30上且在乘客舱50内。
在一个方面，震动吸收器200可以机械地固定到第一附接件202。第一附接件202可以机械地固定到驾驶舱门30。在其他方面，震动吸收器200可以直接连接到驾驶舱门30。在其他方面，震动吸收器200可以通过其他中间结构连接至驾驶舱门30。
在一个方面，震动吸收器200可以机械地固定到第二附接件204。第二附接件204可以机械地固定到墙壁、间隔板，舱壁，隔板20等(以下称为隔板20)。在其他方面，震动吸收器200可直接连接至隔板20。在其他方面，震动吸收器200可通过其他中间结构连接至隔板20。
在多个方面，如本文所描述的机械地固定是指包括利用螺栓、螺母、螺钉、铆钉、粘合剂、焊接、压接、销、锚固等中的一种或多种。
图5进一步示出了门闩60，在某些方面，门闩60可以被实现为锁舌。门闩60可包括附接到驾驶舱门30上或构造并布置在驾驶舱门30内部的闩锁壳体。闩锁壳体可包括一个或多个机械紧固件，以将闩锁壳体固定至驾驶舱门30。闩锁壳体可包括闩锁螺栓以及支撑结构，以允许闩锁螺栓延伸到附接于门侧柱的防撞板上。
门闩60还可包括致动器306。致动器306可以是机电致动器、烟火致动器、机械致动器等。致动器306可以直接连接至闩锁螺栓，并且致动器306的移动将同样地使闩锁螺栓移动，以将门闩60置于锁定构型，使得驾驶舱门30可以保持关闭。以类似的方式，致动器306的反向移动将同样地使闩锁螺栓沿反向方向移动，以将门闩60置于解锁构型，使得驾驶舱门30可以打开。在其他方面，致动器306可包括中间机械部件，使得将上述移动以类似的方式机械地施加到闩锁螺栓。
致动器306响应于来自传感器系统100的信号。自传感器系统100的信号是响应于如本文所述的减压事件而产生。在接收到来自传感器系统100的信号之后，致动器306可以被致动，使得其移动闩锁螺栓，以将驾驶舱门30置于解锁和打开构型。在这种解锁和打开构型中，空气能够在乘客舱50和驾驶舱40之间流动，并且在乘客舱50和驾驶舱40之间没有压差或只有很小的压差，因此防止或减少了任何可能的损坏。
图6是根据本公开内容的一方面的用于监测飞机的至少一个舱室中的压力的系统的框图。
传感器系统100通常包括耦合到系统控制器103的至少一个压力传感器110。系统控制器103可以包括至少一个主监测通道105和输出驱动器150。在一个方面，输出驱动器150将与减压事件相关联的驱动器信号提供给门闩60，以启动致动器306并打开驾驶舱门30。特别地，输出驱动器150将与减压事件相关联的驱动器信号提供给至少一根线缆356和/或至少一根线缆364，以启动致动器306并打开驾驶舱门30。
系统控制器103可以多种不同的方式实现。在一个方面，系统控制器103可以由专用模拟电路来实现。在一个方面，系统控制器103可以由专用计算机处理器来实现。在一个方面，系统控制器103可以由专用集成电路(ASIC)来实现。在一个方面，系统控制器103可以由现场可编程门阵列(FPGA)来实现。在一个方面，系统控制器103可以由飞行警告系统来实现。在一个方面，系统控制器103可以由航空电子系统来实现。在一个方面，系统控制器103可以由中央维护系统来实现。
系统控制器103可以由任何上述系统来实现，并且可以被配置为提供以下描述的过程和/或功能中的一个或多个。在一个方面，系统控制器103可以被配置为使得主监测通道105可以包括带通滤波功能、压力变化确定功能和压力阈值确定功能。在一个方面，系统控制器103可以实现数字信号处理能力和/或用于带通滤波功能、压力变化确定功能和压力阈值确定功能的软件。在一个方面，系统控制器103可以被配置为使得主监测通道105可以包括带通滤波器120、压力变化信号电路130和阈值逻辑电路140。在其他方面，系统控制器103可以包括多个监测通道105至105-N，N个通道中的每一个都耦合到相应的压力传感器110-N。
压力传感器110可以提供与飞机10的舱室内的压力P1相对应的压力信号，并且带通滤波器120可以接收和过滤压力传感器信号。带通滤波器120可以有利地降低操作本底噪声并且仅对关注区域提供灵敏度。
压力变化信号电路130接收滤波后的压力信号，确定压力变化ΔP1，并提供与压力变化ΔP1相对应的压力变化输出信号。然后，该值可被提供给阈值逻辑电路140。阈值逻辑电路140确定压力变化输出信号是否满足预定阈值，并且如果压力变化输出满足预定阈值，则向输出驱动器150提供阈值输出信号，指示发生了减压事件。
在一个方面，输出驱动器150向门闩60提供与减压事件相关联的通知信号，以启动致动器306并打开驾驶舱门30。
在另外的方面，输出驱动器150将与减压事件相关联的通知信号提供给另一装置、系统、致动器等。
在包括N个压力传感器110至110-N的方面，系统控制器103包括N个监测通道105至105-N，每个监测通道均耦合至相应的压力传感器110-N。N个监测通道中的每一个耦合到输出驱动器150，如果N个监测通道的阈值逻辑的任一个指示发生了减压事件，则输出驱动器150将提供通知信号。替代地，输出驱动器150可基于更高级的范例(例如，表决系统)响应于指示减压事件已经发生的N个监测通道的阈值逻辑中的一个或多个来进行操作。另外，可以在舱室中使用多个监测通道以提供冗余。
图7是根据本公开内容的一方面的监测飞机舱室中的压力的方法的流程图。
特别地，图7示出了用于监测主监测通道105的方法900。应理解的是，如果使用附加的监测通道，则将存在与每个监测通道相关联的类似方法。方法900可以由系统控制器103和/或传感器系统100以硬件或软件来实现。用于主监测通道105的方法900可以包括接收与飞机10的舱室(例如，驾驶舱40)内的压力P1相对应的压力信号902。
在一个方面，在步骤904，对在预定频带之外的信号进行滤波。特别地，可以通过由系统控制器103和/或传感器系统100实现的滤波器或滤波器软件来对信号进行滤波。
接下来，通过系统控制器103和/或传感器系统100来确定压力变化ΔP1906。
在步骤908，确定压力变化ΔP1是否满足预定阈值。在所示的步骤908中，进行了大于或等于的比较，尽管本公开内容不旨在限于此。如果确定为“否”，则方法900返回到步骤902。如果确定为“是”，则提供指示发生了减压事件910的通知信号，所述通知信号由系统控制器103和/或传感器系统100生成。
在步骤912，输出驱动器150可以通过至少一根线缆356和/或至少一根线缆364将信号传输给门闩60以启动致动器306。在一个方面，输出驱动器150提供与减压事件相关的通知信号给门闩60，以启动致动器306并打开驾驶舱门30。
本公开内容的方面可以另外地包括用于执行任何上述动作和/或步骤的器件。另外，系统控制器103和/或传感器系统100可以包括附加特征，如在2011年8月18日公开的申请人的美国专利公开第2011/0201262号中所述的，并且其全部内容通过引用而合并到本文中。
因此，本发明公开了一种机构，所述机构在减压期间会限制驾驶舱门30的移动以限制损坏和伤害。
此外，根据本发明的各个方面，本文描述的方法旨在与专用硬件实现一起操作，所述专用硬件实现包括但不限于PC、半导体、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、云计算设备、现场可编程门阵列(FPGA)以及构造为实施本文所述方法的其他硬件设备。
还应注意，本文所述的本发明的软件实现可选地存储在有形的存储介质上，诸如磁性介质(诸如磁盘或磁带)；磁光或光学介质(诸如磁盘或光盘)；或固态介质(存储卡或容纳一个或多个只读(非易失性)存储器、随机存取存储器或其他可重写(易失性)存储器的其他封装件)。电子邮件的数字文件附件或其他自包含信息档案或档案集被视为与有形存储介质等同的分发介质。因此，本发明被认为包括有形存储介质或分发介质，如本文列出的以及包括本领域公认的等同物和后继介质，其中存储了本文的软件实现。
另外，本发明的各个方面可以在非通用计算机实现中实施。例如，系统控制器103可以被实现为减压和门致动控制器；传感器系统100可以被实现为减压和门致动系统。而且，从本发明可明显得出，本文提出的本发明的各个方面改善了系统的功能。此外，本发明的各个方面涉及其被特别编程以解决本发明所解决的复杂问题的计算机硬件。因此，本发明的各个方面在其特定实施中总体上改善了系统的功能，以执行由本发明提出的并且由权利要求限定的方法。
根据详细的说明书，本发明的许多特征和优点是明显的，因此，所附权利要求书旨在覆盖落入本发明的真实精神和范围内的本发明的所有这些特征和优点。此外，由于本领域技术人员将容易想到许多修改和变型，因此不意在将本发明限制为示出和描述的确切构造和操作，并且因此在本发明的范围内的所有合适的修改和等同物都可以利用。

Claims (20)

1.一种震动吸收器，包括：
第一端部，其配置为机械地固定到第一部件；
第二端部，其配置为机械地固定到第二部件；
主体，其附接到所述第一端部；
主轴，其附接到所述第二端部；
主活塞，其配置为容纳在所述主体中；
所述主活塞附接到所述主轴，并且所述主活塞还被配置为能够与所述主轴一起移动；
所述主活塞被配置为在所述主体内移动，并且还被配置为在所述主轴移动第一距离时通过流体移动穿过所述主活塞来提供第一阻尼力；
可变形固体材料，其布置在所述主体中；
所述主活塞配置为在所述主体内进一步移动，并且进一步配置为在所述主轴移动第一距离之后，通过使可变形固体材料变形来提供第二阻尼力，
其中，所述第一部件和所述第二部件中的一个包括固定结构；以及
其中，所述第一部件和所述第二部件中的另一个包括可移动结构。
2.根据权利要求1所述的震动吸收器，还包括：
辅助缸体，其配置为接纳所述主活塞；以及
所述辅助缸体配置为被容纳在所述主体中，
其中，所述辅助缸体配置为在所述主体内进一步移动，并且进一步配置为在所述主轴移动所述第一距离之后，通过使所述可变形固体材料变形来提供所述第二阻尼力。
3.根据权利要求1所述的震动吸收器，还包括：
辅助活塞体，其配置为容纳在所述主体中；以及
所述辅助活塞体配置为通过所述主活塞的移动而在所述主体中移动，
其中，所述辅助活塞体配置为在所述主体内进一步移动，并且进一步配置为在所述主轴移动所述第一距离之后，通过使所述可变形固体材料变形来提供所述第二阻尼力。
4.根据权利要求1所述的震动吸收器，还包括：
布置在所述主活塞中的孔，其配置为使流体传输穿过所述主活塞。
5.根据权利要求1所述的震动吸收器，其中，所述可变形固体材料包括蜂窝结构。
6.根据权利要求1所述的震动吸收器，还包括：
第一流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的一侧；以及
第二流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的另一侧。
7.根据权利要求1所述的震动吸收器，还包括：
第一流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的一侧；
第二流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的另一侧；以及
布置在所述主活塞中的孔，所述孔配置为使流体在所述第一流体容纳体和所述第二流体容纳体之间传输穿过所述主活塞，
其中，所述可变形固体材料包括蜂窝结构。
8.一种飞机系统，包括根据权利要求1所述的震动吸收器，其中，所述可移动结构包括飞机驾驶舱门。
9.根据权利要求8所述的飞机系统，其中，所述震动吸收器还包括：
第一流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的一侧；
第二流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的另一侧；以及
布置在所述主活塞中的孔，所述孔配置为使流体在所述第一流体容纳体和所述第二流体容纳体之间传输穿过所述主活塞，
其中，所述可变形固体材料包括蜂窝结构。
10.根据权利要求8所述的飞机系统，还包括：
构造成布置在所述飞机驾驶舱门中的门闩，其包括致动器和闩锁螺栓；
所述致动器被配置为当所述致动器被致动时移动所述闩锁螺栓；
压力传感器，其被配置为提供与飞机舱室内的压力相对应的压力信号；
控制器，其响应于来自所述压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的压力信号；
所述控制器被进一步配置为基于来自所述压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的压力信号来确定减压事件；以及
输出驱动器，其被配置为当所述控制器基于来自所述压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的压力信号来确定减压事件时，产生输出驱动器信号以致动所述致动器。
11.一种实现震动吸收器的方法，包括：
配置第一端部，以机械地固定到第一部件；
配置第二端部，以机械地固定到第二部件；
配置主体，以附接到所述第一端部；
配置主轴，以附接到所述第二端部；
配置主活塞，以被容纳在所述主体中；
配置所述主活塞以附接到所述主轴，并且所述主活塞还被配置为能够与所述主轴一起移动；
配置所述主活塞以在所述主体内移动，以在所述主轴移动第一距离时由流体移动穿过所述主活塞来提供第一阻尼力；
在所述主体中配置可变形固体材料；
在所述主轴移动所述第一距离之后，配置所述主活塞在所述主体内进一步移动以通过使所述可变形固体材料变形来提供第二阻尼力，
其中，所述第一部件和所述第二部件中的一个包括固定结构；以及
其中，所述第一部件和所述第二部件中的另一个包括可移动结构。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
辅助缸体，其配置为接纳所述主活塞；以及
所述辅助缸体配置为被容纳在所述主体中，
其中，所述辅助缸体配置为在所述主轴移动所述第一距离之后，在所述主体内进一步移动，并且进一步配置为通过使所述可变形固体材料变形来提供所述第二阻尼力。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
辅助活塞体，其配置为容纳在所述主体中；以及
所述辅助活塞体被配置为通过所述主活塞的移动而在所述主体中移动，
其中，所述辅助活塞体配置为在所述主轴移动所述第一距离之后，在主体内进一步移动，并且进一步配置为通过使所述可变形固体材料变形来提供所述第二阻尼力。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在所述主活塞中配置孔，所述孔配置为使流体传输穿过所述主活塞。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述可变形固体材料包括蜂窝结构。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括：
第一流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的一侧；以及
第二流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的另一侧。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括：
第一流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的一侧；
第二流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的另一侧；以及
布置在所述主活塞中的孔，所述孔配置为使流体在所述第一流体容纳体和所述第二流体容纳体之间传输穿过所述主活塞，
其中，所述可变形固体材料包括蜂窝结构。
18.一种实现飞机系统的方法，其包括实施根据权利要求11所述的震动吸收器的方法，其中，所述可移动结构包括飞机驾驶舱门。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述震动吸收器还包括：
第一流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的一侧；
第二流体容纳体，其布置在所述主体内在所述主活塞的另一侧；以及
布置在所述主活塞中的孔，所述孔配置为使流体在所述第一流体容纳体和所述第二流体容纳体之间传输穿过所述主活塞，
其中，所述可变形固体材料包括蜂窝结构。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括：
在所述飞机驾驶舱门中布置门闩，所述门闩包括致动器和闩锁螺栓；
配置所述致动器以在所述致动器被致动时移动所述闩锁螺栓；
通过压力传感器产生与飞机舱室内的压力相对应的压力信号；
通过控制器接收来自所述压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的所述压力信号；
通过所述控制器基于来自所述压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的所述压力信号来确定减压事件；以及
当所述控制器基于来自所述压力传感器的与飞机舱室内的压力相对应的压力信号来确定所述减压事件时，通过输出驱动器产生驱动器信号以致动所述致动器。
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