CN112173061A - 具有基本平坦的面板的压力容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有基本平坦的面板的压力容器。压力容器包括彼此间隔开的至少一对侧隔壁。此外，压力容器包括至少一个基本平坦的面板，该面板具有在该对侧隔壁之间延伸并且非接触地邻近侧隔壁的至少一个面板跨部。面板和侧隔壁共同地形成围成压力容器的结构组件的至少一部分。压力容器还包括多个面板支架，该多个面板支架在沿着面板跨部分布的多个面板附接节点处将侧隔壁联接到面板。面板支架中的至少两个面板支架具有不同的轴向刚度，该不同的轴向刚度被构造成在压力容器的内部加压期间当面板经受平面外压力载荷时，导致面板附接节点向外偏转基本相等的偏转量。

Description

具有基本平坦的面板的压力容器

技术领域

本公开一般涉及压力容器构造，并且更具体地涉及具有基本平坦的面板的压力容器。

背景技术

由于圆形横截面承载内部加压载荷的效率，压力容器通常具有圆的或圆形横截面形状。例如，球形压力容器的内部加压导致容器壁中的纯环向拉伸应力和零弯曲应力。圆柱形压力容器的内部加压主要导致压力容器的圆柱形部分中的环向拉伸应力。对于机舱被加压到标准大气的某一分数的乘客飞行器，由于圆柱形压力容器承载内部加压载荷的效率，机身通常具有圆形横截面、椭圆形横截面或具有多个圆弧的横截面。由于圆柱形压力容器的结构效率，许多加压飞行器被构造为管翼式飞行器。

混合翼身飞行器在空气动力学和载货能力方面可以具有优于管翼式飞行器的某些优点。例如，管翼式飞行器的管状机身产生气动阻力，该气动阻力降低了飞行器的燃料效率。相反，混合翼身飞行器的中心体具有空气动力学形状的横截面，该空气动力学形状的横截面除了由机翼产生的升力之外还产生升力。因此，对于某些飞行器尺寸和航程能力，混合翼身飞行器具有相对较高的空气动力学效率。此外，混合翼身飞行器的中心体具有大致扁平的横截面形状，与管翼式飞行器的相对较窄的机身相比，该大致扁平的横截面形状提供了用于承载乘客和/或货物的宽的区域。

然而，混合翼身飞行器的大致扁平的横截面形状在加压方面提出了挑战。如上所述，乘客飞行器的机舱通常必须被加压到标准大气的某一分数。此外，加压机舱的结构组件必须设计成具有预定安全要素。因此，在一个实施例中，乘客飞行器的机舱可设计成用于16至20磅每平方英寸(psi)的内部加压载荷。当这种内部加压载荷被施加在大致扁平的横截面形状诸如混合翼身飞行器的中心体上时，中心体的平坦面板上的平面外压力载荷可能使该面板以相对高的曲率向外偏转，导致大的弯矩和大的弯曲应力。大的弯曲应力可能要求增加结构质量以用于承载能力，这增加了混合翼身飞行器的总重量并降低了飞行性能。

对于限定中心体的外蒙皮(例如，上蒙皮)的面板，由平面外压力载荷在面板中引起的高曲率可能破坏中心体的空气动力学并且降低飞行器的空气动力学性能。此外，面板上的飞行载荷(例如，平面内拉伸载荷、压缩载荷和/或剪切载荷)可能与平面外压力载荷联接，导致面板上的相对高的弯曲载荷，并且需要进一步增加的结构质量以用于承载能力，并且导致混合翼身飞行器的有效载荷承载能力、燃料效率和/或航程的降低。

如可以看到的，在本领域中存在对至少部分地由基本平坦的面板围成的压力容器的需要，并且该压力容器具有相对高的承载效率，并且其中面板上的平面内载荷可以从平面外压力载荷解耦。

发明内容

本公开具体解决和减轻了与压力容器相关联的上述需要，本公开提供了一种压力容器，该压力容器具有彼此间隔开的至少一对侧隔壁，并且每个侧隔壁具有隔壁顶部部分。压力容器包括至少一个基本平坦的面板，该至少一个基本平坦的面板具有在该对侧隔壁之间延伸并且非接触地邻近隔壁顶部部分的至少一个面板跨部。面板和侧隔壁共同地形成围成压力容器的结构组件的至少一部分。压力容器包括多个面板支架，该多个面板支架在沿着面板跨部分布的多个面板附接节点处将侧隔壁联接到面板。面板支架中的至少两个面板支架具有不同的轴向刚度，该不同的轴向刚度被配置成在压力容器的内部加压期间当面板经受平面外压力载荷时导致面板附接节点向外偏转基本相等的偏转量。

还公开了一种装载压力容器的方法，该方法包括对至少部分地由面板围成的压力容器进行内部加压，该面板具有在一对侧隔壁之间延伸的至少一个面板跨部，每个侧隔壁具有非接触地邻近面板的隔壁顶部部分。装载压力容器的方法还包括响应于对压力容器进行内部加压而在面板上产生平面外压力载荷。另外，该方法包括使用多个面板支架将平面外压力载荷从面板传递到侧隔壁，该多个面板支架在沿着面板分布的多个面板附接节点处将侧隔壁连接到面板。装载方法还包括当对压力容器进行内部加压时，基于在面板支架中的至少两个面板支架之间不同的轴向刚度使用多个面板支架，来限制面板附接节点向外偏转基本相等的偏转量。

此外，公开了一种制造压力容器的方法。该方法包括将一对侧隔壁定位成彼此间隔开的关系。侧隔壁均具有隔壁顶部部分。该制造方法还包括将基本平坦的面板定位成非接触地邻近隔壁顶部部分，使得至少一个面板跨部在该对侧隔壁之间延伸。面板和侧隔壁共同地形成围成压力容器的结构组件的至少一部分。制造方法还包括使用多个面板支架在沿着面板分布的多个面板附接节点处将侧隔壁中的每一个侧隔壁联接到面板。如上所述，面板支架中的至少两个面板支架具有不同的轴向刚度，在压力容器的内部加压期间当面板经受平面外压力载荷时，该不同的轴向刚度导致或限制面板附接节点向外偏转基本相等的偏转量。

已经讨论的特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在其它实施例中组合，其进一步的细节可以参考下面的描述和附图看到。

附图说明

参考附图，本公开的这些和其它特征将变得更加明显，其中相同的标号始终表示相同的部件，并且其中：

图1是混合翼身飞行器的实施例的立体图；

图2是图1的混合翼身飞行器的俯视图，示出了表示当前公开的压力容器的实施例的加压客舱和/或加压货舱；

图3是沿图2的线3-3截取的混合翼身飞行器的截面图，并示出了由一对侧隔壁和在该对侧隔壁之间延伸的基本平坦的面板界定的加压客舱和/或加压货舱(例如，压力容器)；

图4是由图3的附图标记4标识的混合翼身飞行器的部分的放大图，并示出了将面板联接到侧隔壁和容器肋的多个面板支架；

图5是由图4的附图标记5标识的混合翼身飞行器的一部分的放大图，并示出了将面板联接到侧隔壁的多个面板支架的实施例；

图6是由图4的附图标记6标识的混合翼身飞行器的一部分的放大图，并示出了将面板联接到容器肋的多个面板支架的实施例；

图7是压力容器的实施例的立体图，该压力容器具有通过多个面板支架联接到侧隔壁和容器肋的面板；

图8是混合翼身飞行器的一部分的实施例的截面图，示出了在每个面板支架的面板支架端部处的销连接件的实施例；

图9是由图8的附图标记9标识的混合翼身飞行器的一部分的放大图，并示出了销连接件的实施例；

图10是沿图9的线10-10截取的截面图，并进一步示出了销连接件的实施例；

图11是混合翼身飞行器的一部分的实施例的截面图，示出了刚性连接件的实施例；

图12是由图11的附图标记12标识的混合翼身飞行器的一部分的放大图，并示出了每个面板支架与面板之间的刚性连接件以及容器肋处的销连接件；

图13是由图11的附图标记13标识的混合翼身飞行器的一部分的放大图，并示出了每个面板支架与面板之间的刚性连接件以及侧隔壁处的销连接件；

图14示出了面板与侧隔壁之间的压力抑制机构的实施例，并且其中压力抑制机构被构造为弹性体材料的块；

图15示出了被构造为板密封组件的压力抑制机构的实施例，该板密封组件具有被构造为密封条的密封构件；

图16示出了被构造为O形环密封件的密封构件的另一实施例；

图17示出了压力容器的实施例的一部分，其中，面板附接节点均匀地间隔开，并且还示出了面板支架，该面板支架具有沿着从侧支架到面板的中跨的方向逐渐增加的轴向刚度，并且示出了由共同材料形成但具有不同横截面面积的面板支架；

图18示出了压力容器的实施例的一部分，其中，面板附接节点均匀地间隔开，并且还示出了面板支架，该面板支架具有沿着从侧支架到面板的中跨的方向逐渐增加的轴向刚度，并且示出了具有相同的横截面面积但由不同的材料形成的面板支架；

图19示出了压力容器的实施例的一部分，其中，面板附接节点非均匀地间隔开，并且还示出了最靠近侧隔壁的面板支架，该面板支架相对于其余面板支架具有增加的轴向刚度；

图20是压力容器的一部分的实施例，该压力容器在故障支架的面板附接节点处具有面板的增加的向外偏转；

图21是由提供故障安全构造的背靠背的通道组成的面板支架的实施例的横截面图；

图22是具有略微弯曲的面板的压力容器的实施例的横截面图；

图23是具有以正交图案布置的容器肋的压力容器的实施例的俯视图；

图24是具有彼此不平行和/或与侧隔壁不平行地定向的容器肋的压力容器的实施例的俯视图；

图25是由6个强度支架支撑的2英寸厚的面板的横截面图，该强度支架的尺寸适于轴向强度；

图26是由12个强度支架支撑的2英寸厚的面板的横截面图，该强度支架的尺寸适于轴向强度；

图27是由12个强度支架支撑的4英寸厚的面板的横截面图，该强度支架的尺寸适于轴向强度；

图28是对于两(2)个夹层面板的表皮厚度相对于翼展方向位置的曲线图，该两(2)个夹层面板具有两(2)个不同面板厚度并且均由10个强度支架支撑并且均经受平面外压力载荷；

图29是对于三(3)个夹层面板的表皮厚度相对于翼展方向位置的曲线图，该三(3)个夹层面板包括图28中所示的两(2)个夹层面板并且还包括不具有强度支架的6英寸厚的面板；

图30是对于若干种面板构造的每单位面积总重量相对于面板厚度的曲线图；

图31是由针对轴向刚度调节的4个面板支架支撑的面板的实施例的横截面图；

图32是由针对轴向刚度调节的12个面板支架支撑的面板的实施例的横截面图；

图33是对于若干种面板构造的总面板重量相对于面板厚度的曲线图；

图34是由12个面板支架支撑并经受平面外压力载荷和平面内屈曲载荷的面板的实施例的横截面图；

图35是包括在装载压力容器的方法中的操作的流程图；以及

图36是包括在制造压力容器的方法中的操作的流程图。

具体实施方式

现在参考示出本公开的优选和各种实施例的附图，图1中示出的是混合翼身飞行器100的实施例的立体图。该飞行器包括中心体110和从中心体110向外延伸的一对机翼102。飞行器100还可包括位于中心体110的后部分上的一对竖直稳定器104。飞行器另外包括推进单元106，在所示的实施例中，该推进单元安装在从飞行器100的后端部向上突出的吊架上。

图2是混合翼身飞行器100的俯视图，示出了中心体110中的有效载荷舱108。在一个实施例中，有效载荷舱108可以被构造为客舱112和/或货舱114，并且可以被进行内部加压，使得有效载荷舱108表示如当前公开的压力容器200的实施例。有利地，中心体110的相对宽的形状允许有效载荷舱108承载大量乘客和/或承载具有相对大宽度的货物。然而，有效载荷舱108可以被构造成用于多种应用中的任一种。

尽管在混合翼身飞行器100的客舱112和/或货舱114的背景下描述了当前公开的压力容器200，但是压力容器200可以被实现用于多种应用中的任一种。例如，压力容器200可被实现用于海洋船舶、陆基结构和交通工具、空运应用(例如，任何类型的飞行器)以及空间应用。此外，压力容器200可被构造成用于容纳包括液体和/或气体的各种流体中的任一种，并且不限于经由被泵送到飞行器的客舱112或货舱114中的空气的内部加压470。

参照图2至图3，压力容器200包括彼此间隔开的至少一对侧隔壁206。每个侧隔壁206具有隔壁顶部部分210(图4至图5)和隔壁底部部分212(图4)。此外，压力容器200包括至少一个基本平坦的面板300，该至少一个基本平坦的面板300具有在侧隔壁206之间延伸的至少一个面板跨部324。在以下描述并在图18中示出的替代实施例中，面板300可以是略微弯曲的。如图3所示，面板300可以是中心体110的顶部面板320或上蒙皮面板，并且可以限定飞行器的空气动力学表面116。在这点上，面板300可被构造成承受除了由有效载荷舱108的内部加压470(图4)引起的面板300上的平面外压力载荷之外的飞行载荷。面板300上的这种飞行载荷可包括平面内载荷，例如由于机翼102的弯曲、中心体110上的空气动力而作用在面板300上的压缩载荷、拉伸载荷和/或剪切载荷和/或其它飞行载荷。

顶部面板320定位成非接触地邻近每个侧隔壁206的隔壁顶部部分210，这导致在面板300和每个隔壁顶部部分210之间的面板隔壁间隙214。顶部面板320和侧隔壁206共同地形成围成压力容器200的结构组件198的至少一部分。例如，如图3所示，结构组件198可以包括至少一对侧隔壁206、顶部面板320和可以在侧隔壁206之间延伸的底部面板322。

在图2至图3中，压力容器200可包括位于侧隔壁206之间的一个或多个容器肋230。每个容器肋230具有肋顶部部分232和肋底部部分234。面板300非接触地邻近每个容器肋230的肋顶部部分232，这导致面板300和每个容器肋230之间的面板肋间隙236(图3)。容器肋230可以将顶部面板320分成两个或更多个面板跨部324，每个面板跨部的宽度比在侧隔壁206之间延伸的单个面板跨部(未示出)的宽度短。容器肋230还可将底部面板322分成两个或更多个面板跨部324。如下所述，容器肋230可以改进压力容器200的结构效率。

参照图4至图6，图4中示出了图1至图3的中心体110的放大图，并且示出了在沿着面板跨部324分布的多个面板附接节点342处将侧隔壁206和容器肋230联接到顶部面板320的多个面板支架400。重要的是，使用面板支架400将侧隔壁206和容器肋230附接到顶部面板320大大地减小了否则在顶部面板320直接附接到侧隔壁206和/或容器肋230的情况下顶部面板320将经受的相对大的弯矩。另外，面板支架400可以使平面外压力载荷(例如，由于压力容器200的内部加压470)和平面内载荷(例如，由于飞行载荷)解耦，这可以改进压力容器200的结构效率，如下所述。如图4所示，每个面板支架400具有相对的支架端部450。每个面板支架400的支架端部450中的一个支架端部附接到面板附接节点342，并且每个面板支架400的其余支架端部450在隔壁附接节点216处附接到侧隔壁206，或者在肋附接节点238处附接到容器肋230。在图5中，面板支架400的支架端部450附接到隔壁顶部部分210上的公共支架隔壁附接位置218，这可以简化制造。然而，在未示出的实施例中，面板支架400中的两个或更多个面板支架的支架端部450可以附接到可以沿着侧隔壁206竖直地间隔开的不同附接位置。

在图4中，底部面板322可以直接联接到侧隔壁206。例如，侧隔壁206中的一个或多个侧隔壁的隔壁底部部分212可直接联接到底部面板322，从而使每个侧隔壁206中的弯曲载荷(例如，由于压力容器200的内部加压470)被传递到底部面板322。类似地，容器肋230中的一个或多个容器肋的肋底部部分234可直接联接到底部面板322。然而，在未示出的实施例中，底部面板322可以使用多个面板支架400联接到侧隔壁206和/或容器肋230，所述多个面板支架以与将顶部面板320联接到侧隔壁206的多个面板支架400类似的方式被构造和布置，并且这可以减小或防止侧隔壁206和底部面板322中的弯曲载荷(例如，由于内部加压470)在彼此之间传递。顶部面板320(即，未由面板支架400支撑)可具有基本均匀的抗弯刚度。例如，顶部面板320的所有位置处的抗弯刚度可以在彼此的20％内。然而，在其它实施例中，抗弯刚度在顶部面板320上的不同位置处可以相差超过20％。

如图4至图6所示以及下面更详细地描述的，在当前公开的压力容器200中，将面板300(例如，顶部面板)联接到侧隔壁206的面板支架中的至少两个面板支架400具有不同的轴向刚度，该不同的轴向刚度被配置成在压力容器200的内部加压470期间当面板300经受平面外压力载荷时导致面板附接节点342向外偏转基本相等的偏转量346。如下所述，面板支架400中的两个或更多个面板支架之间的轴向刚度的差异可以通过改变两个或更多个面板支架400的横截面面积来实现。替代地或附加地，面板支架400中的两个或更多个面板支架之间的轴向刚度的差异可以通过改变弹性模量(例如，弹性模量或杨氏模量)来实现，如以下更详细地描述的。

有利地，在压力容器200未加压的情况下，当面板经受相对于面板300的轮廓而言的平面外压力载荷时，面板附接节点342的基本相等的向外偏转可保持或维持面板300的轮廓(例如，图4中的顶部面板320的平面形状；图18中的顶部面板320的略微弯曲的形状)。在压力容器200的内部加压470期间保持或维持面板300的轮廓对于其中面板300(例如，顶部面板320)用作例如在图1至图3中示出的混合翼身飞行器100中的空气动力学表面116(图2至图3)的实现可以是有利的，如以下更详细地描述的。如上所述，面板支架400可以解耦平面外压力载荷和平面内载荷，这可以改进压力容器200的结构效率。平面外压力载荷和平面内载荷的解耦大大减小了否则在面板300直接附接到侧隔壁206和/或容器肋230的情况下面板300将需要承载的相对大的弯矩。

如上所述，压力容器200包括以彼此间隔开的关系布置的侧隔壁206。图2示出了沿着有效载荷舱108的纵向方向120延伸的侧隔壁206。侧隔壁206中的每一个侧隔壁可以是大致直的和平面的，如图2至图4所示。然而，侧隔壁206均可以具有非直的和/或非平面的形状(未示出)。尽管示出为竖直定向且彼此平行，但是侧隔壁206可以是非竖直定向的和/或可以彼此不平行。压力容器200可包括一个或多个附加的隔壁，用于围成压力容器200。例如，图2示出了位于有效载荷舱108的相对的端部中的至少一个端部上并且沿着横向方向118延伸用以封闭压力容器200的端部的端部隔壁208。压力容器200的至少一个端部上的端部隔壁208可直接联接到侧隔壁206和底部面板322。另外，在压力容器200的任何实施例中，端部隔壁208可以经由多个面板支架400以与将顶部面板320联接到侧隔壁206的面板支架400类似的布置联接到顶部面板320。

如上所述，压力容器200可包括位于图4所示的该对侧隔壁206之间的至少一个容器肋230。例如，图2至图4所示的压力容器200具有两(2)个容器肋230，该两(2)个容器肋230等距地定位在彼此和侧隔壁206之间。然而，压力容器200可包括任何数量的容器肋230，并且该容器肋230可等距地或非等距地定位在彼此和侧隔壁206之间。容器肋230中的每一个容器肋可为大致直的和平面的，如附图中所示，但对于容器肋230而言，可设想非直的和/或非平面的形状。每个容器肋230可以如图2所示以与侧隔壁206平行的关系定向。然而，在下述的其它实施例(图24)中，压力容器200可以包括一个或多个容器肋230，该一个或多个容器肋230以与侧隔壁206中的一个或多个侧隔壁不平行的关系定向。

参照图4，如上所述，压力容器200包括至少一个基本平坦的面板300(例如，顶部面板)，该至少一个基本平坦的面板300具有在侧隔壁206之间沿横向方向118(图2)延伸的至少一个面板跨部324。没有容器肋230的压力容器200(未示出)的面板300可包括在侧隔壁206之间沿着横向方向118延伸的单个面板跨部324。对于具有单个容器肋230的压力容器200(未示出)，面板300可被分成两个面板跨部324，每个面板跨部在侧隔壁206和容器肋230之间延伸。对于图2至图4中所示的具有两(2)个容器肋230的压力容器200，面板300可被分成三(3)个面板跨部324，该三(3)个面板跨部324中的两(2)个面板跨部在侧隔壁206和容器肋230中的一个容器肋之间延伸，并且其余面板跨部324在两(2)个容器肋230之间延伸。每个面板跨部324具有相对的面板侧部分326和位于面板侧部分326之间的面板中心部分330。

如图4和图6所示，每个容器肋230可以使用多个面板支架400联接到面板300。多个面板支架400可从每个容器肋230的肋顶部部分232延伸到沿着容器肋230的相对侧上的面板跨部324分布的对应的多个面板附接节点342。图6示出了面板支架400的支架端部450，该支架端部450附接到肋顶部部分232上的公共支架肋附接位置240。然而，在未示出的其它实施例中，面板支架400中的两个或更多个面板支架的支架端部450可以附接到沿着容器肋230竖直地间隔开的不同附接位置。

如上所述，对于将面板300联接到侧隔壁206的多个面板支架400以及对于将面板300联接到一个或多个容器肋230和/或一个或多个端部隔壁208的多个面板支架400，面板支架400中的至少两个面板支架具有独特的轴向刚度，在压力容器200的内部加压470期间，当面板300经受均匀的平面外压力时，该独特的轴向刚度导致面板附接节点342向外偏转基本相等的偏转量346。例如，图5中将侧隔壁206联接到顶部面板320的面板支架400可以具有独特的轴向刚度，该独特的轴向刚度导致面板附接节点342向外偏转与图6中通过面板支架400联接到容器肋230的面板附接节点342的偏转量346相同的偏转量346。在一个实施例中，在压力容器200的内部加压470期间，任何面板附接节点342沿着面板300的向外偏转可以在面板300的任何其它面板附接节点342的向外偏转的20％以内，并且更优选地在10％以内。有利地，面板附接节点342将面板300分成如上所述的多个面板节段332。每个面板支架400具有轴向刚度，该轴向刚度被配置成强制或限制面板附接节点342的向外偏转。相对于在没有面板支架400的情况下否则将发生的屈曲载荷，经由面板支架400限制面板附接节点342的向外偏转减小了面板300上可允许的屈曲载荷的大小。屈曲载荷可以被描述为面板300处于其将屈曲的压缩载荷。

包括容器肋230的技术效果可以是压力容器200的结构效率的改进。例如，如上所述，在压力容器200中包括容器肋230将面板300分成两个或更多个面板跨部324，每个面板跨部的宽度比将在没有容器肋230的压力容器200的侧隔壁206之间延伸的单个面板跨部324的宽度短。面板跨部324的宽度的减小允许减小面板支架400的长度并因此减小其重量，否则需要将该面板支架400从每个侧隔壁206延伸到在侧隔壁206之间延伸的单个面板跨部324的面板中心部分330。

再次参照图4，在压力容器200的每一侧上(例如，靠近侧隔壁206)，面板侧部分326可与侧隔壁206重叠并朝向压力容器200的外侧202延伸。例如，顶部面板320可以在压力容器200的每侧上与侧隔壁206重叠，并且可以限定机翼102中的一个机翼的上蒙皮面板(未示出)的至少一部分。替代地，在未示出的实施例中，压力容器200的每一侧上的面板侧部分326可以终止于侧隔壁206正上方的位置处。在未示出的又一实施例中，每个面板侧部分326可以终止于侧隔壁206的内侧204上的位置处。

图7是压力容器200的实施例的立体图，该压力容器具有一对侧隔壁206和一对容器肋230，每个侧隔壁和每个容器肋沿纵向方向120延伸，并且每个侧隔壁和每个容器肋通过多个面板支架400联接到顶部面板320。在所示的实施例中，面板附接节点342可沿着压力容器200的横向方向118和/或沿着压力容器200的纵向方向均匀地间隔开。然而，在其它实施例中，面板附接节点342可沿顶部面板320的横向方向118和/或纵向方向120非均匀地间隔开。不管间隔如何，面板附接节点342可沿顶部面板320限定二维图案。面板支架400可以在沿着每个侧隔壁206以间隔开的间隔布置的多个支架-隔壁附接位置218(图4)处附接到每个侧隔壁206。

面板支架400可在沿每个容器肋230以间隔开的间隔布置的多个支架肋附接位置240(图4)处附接到每个容器肋230。例如，图7中所示的面板支架400的布置可以沿着压力容器200的纵向方向120以间隔开的间隔重复。如上所述，图7中的将面板300联接到侧隔壁206和容器肋230的面板支架400中的两个或更多个面板支架可具有独特的轴向刚度，在压力容器200的内部加压470(图4)期间，当面板300经受平面外压力载荷时，该独特的轴向刚度被构造成导致面板附接节点342的二维图案向外偏转基本相等的偏转量346(例如，图5至图6)。

由于面板附接节点342向外偏转基本相等的量，所以相对于在没有面板支架400且面板300直接联接到侧隔壁206和容器肋230(如果包括的话)的压力容器200的内部加压470期间否则将发生的弯曲应力，面板300在处于平面外压力载荷下时经受减小的弯曲应力。由于面板300中的弯曲应力减小，面板300上的平面内载荷和平面外压力载荷被有效地解耦。在诸如混合翼身飞行器100(图1至图3)的飞行器的背景下，中心体110的面板300上的飞行载荷(例如，平面内拉伸载荷、平面内压缩载荷和/或平面内剪切载荷)可以从面板300上的平面外压力载荷解耦。由于面板300上的弯曲载荷减小，平面外压力载荷和平面内载荷的解耦允许面板300在重量上更轻。面板300的重量减轻可导致改进的操作性能，例如增加的航程、燃料效率、爬升速率、有效载荷能力和其它性能改进。另外，面板支架400可以减小或防止面板300的空气动力学形状或轮廓的变化，否则在没有面板支架400的情况下将发生该面板300的空气动力学形状或轮廓的变化。在这点上，面板支架400可以导致面板300横跨面板300的长度和/或宽度向外偏转均匀的量，并且可以由此在内部加压470期间维持中心体110的空气动力学形状，这可以保持混合翼身飞行器100的空气动力学性能。

参照图8至图10，图8中示出了混合翼身飞行器100的一部分的实施例，其示出了将面板支架400中的每一个面板支架联接到面板300以及侧隔壁206和容器肋230的销连接件452的实施例。图9是将每个面板支架400的支架端部450附接到面板附接节点342的销连接件452的实施例的放大图。每个面板支架400的其余支架端部450联接到公共支架肋附接位置240。例如，图10示出了将每个面板支架400的支架端部450联接到容器肋230的肋顶部部分232处的肋附接节点238的销连接件452的实施例。在每个面板附接节点342处的销连接件452允许面板300相对于面板支架400旋转。类似地，在肋附接节点238处的销连接件452允许面板支架400相对于容器肋230旋转。在图9至图10的实施例中，销连接件452可以包括附接到肋顶部部分232的托架。托架可以包括延伸穿过面板支架400的支架端部450的公共销。尽管在图10中未示出，但是面板支架400中的一个或多个面板支架可以在沿着面板支架400的长度的一些点处包括啮合扣，以允许面板附接节点342在横向方向118上彼此对齐，如图7所示。图9中所示的销连接件452表示接头的一般概念，该接头允许面板支架400相对于面板附接节点342旋转和/或允许面板支架400相对于容器肋230(或相对于侧隔壁206-图8)旋转，并且不旨在限制压力容器200可以包括的销连接件452的替代结构构造。在这点上，压力容器200可包括一个或多个销连接件452，该一个或多个销连接件452具有多种替代结构构造中的任一种结构构造，例如用于延伸穿过销连接件的销(未示出)的不同边缘距离，和/或面板支架400中的每一个面板支架的支架端部450可具有多种不同结构构造中的任一种结构构造。

参照图11至图13，图11中示出了混合翼身飞行器100的一部分的实施例，其示出了将面板支架400联接到面板300的刚性连接件454的实施例。还示出了将面板支架400连接到侧隔壁206和容器肋230的销连接件452。图12示出了在每个面板附接节点342处的刚性连接件454的实施例，该刚性连接件454用于将面板300联接到每个面板支架400的支架端部450。还示出了销连接件452，该销连接件452将每个面板支架400的支架端部450联接到容器肋230的肋顶部部分232上的公共支架肋附接位置240。图13示出了在每个面板附接节点342处的刚性连接件454的实施例，该刚性连接件454用于将面板300联接到面板支架400，并且还示出了将每个面板支架400的支架端部450联接到侧隔壁206的隔壁顶部部分210上的公共支架隔壁附接位置218的销连接件452。在面板附接节点342处的刚性连接件454可趋于通过在刚性连接件454处向面板300提供力矩约束来防止面板300相对于面板支架400旋转。在一个实施例中，刚性连接件454可以包括将支架端部450结合到面板300的机械紧固件和/或粘合剂。例如，面板300可被构造为具有蒙皮构件316的硬壳式面板314，该蒙皮构件联接到可彼此间隔开的多个纵梁318。面板支架400的支架端部450可以机械地紧固到纵梁318。

图13还示出了将每个面板支架400的支架端部450联接到侧隔壁206的隔壁顶部部分210上的公共支架隔壁附接位置218的销连接件452的实施例。用于将面板支架400附接到面板300和/或侧隔壁206或容器肋230的销连接件452或刚性连接件454的选择可以至少部分地取决于在面板300的向外偏转期间在连接件处的载荷的大小和/或类型。例如，如果确定刚性连接件454在面板300的向外偏转期间将在面板300上或面板支架400上导致过高的弯矩，则可以选择销连接件452来将面板支架400附接到面板附接节点342。替代地，如果在面板300的向外偏转期间必须在面板支架400与面板300或侧隔壁206或容器肋230之间传递相对高的轴向载荷，则可以选择刚性连接件454用于将面板支架400附接到面板附接节点342或侧隔壁206或容器肋230。在本文公开的压力容器200的实施例中的任一个中，刚性连接件454和/或销连接件452可以用在任何一个或多个位置，以将面板支架400附接到侧隔壁206和/或容器肋230。然而，用于将面板支架400联接到面板300、侧隔壁206和容器肋230的连接件可以以任何可旋转程度来设置，包括从不可旋转的连接件(例如，严格刚性的连接件)到完全可旋转的连接件(例如，销连接件452)的范围。

仍然参照图13，压力容器200可包括沿着侧隔壁206中的每一个侧隔壁的压力抑制机构472，该压力抑制机构用于将侧隔壁206密封到面板300，以防止内部压力从压力容器200泄漏。压力抑制机构472可被构造成允许面板300向外偏转，而在压力容器200的内部加压470(图4)期间不损失内部压力。此外，压力抑制机构472可以可选地被构造成允许面板300沿着横向方向118(图7)移动，这可以由于面板300上的平面内载荷和/或由于面板300沿着平面内方向的热膨胀或热收缩而发生。在图13的实施例中，压力抑制机构472可以被构造为沿着侧隔壁206的纵向方向120(图7)延伸的压力隔膜474。在一些实施例中，压力隔膜474可以是弹性体或柔性材料(例如，橡胶、硅树脂、塑料)的片材，该片材被构造成在压力容器200的内部加压470期间适应面板300至少沿着平面外方向的相对移动。压力隔膜474可以粘合地结合和/或机械地联接或紧固到面板300和每个侧隔壁206的隔壁顶部部分210。压力隔膜474的长度足够长以允许面板300由于平面外压力载荷而上下移动(例如，在图13中)，但是足够小以充分地跨越侧隔壁206与面板300之间的间隙。

参照图14，在另一实施例中，压力抑制机构472可以包括安装在隔壁顶部部分210与面板300之间的弹性体材料的块476。弹性体材料的块476可以沿着侧隔壁206的纵向方向连续地延伸。例如，闭孔泡沫的块476可以被压缩并且安装在隔壁顶部部分210和面板300之间。泡沫可以适应面板300的向外偏转，同时维持压力容器200内的内部压力。尽管未示出，弹性体材料的块476也可以安装在面板300和压力容器200可以包括有的一个或多个端部隔壁208(图2)之间。

参照图15至图16，在另一实施例中，压力抑制机构472可以被构造为沿着侧隔壁206的纵向方向连续地延伸的板密封组件478。板密封组件478的类似布置可沿着一个或多个端部隔壁208(图2)安装，压力容器200可以可选地包括该一个或多个端部隔壁。图15至图16中的板密封组件478可以包括从面板300向下延伸的第一板480、从隔壁顶部部分210向上延伸的第二板482以及可安装在第一板480与第二板482之间的密封构件484。密封构件484可以与第一板480或第二板482保持在一起，并且可以被构造成密封地接合第二板482或第一板480的相应的表面。

例如，图15示出了密封构件484，该密封构件484被构造为由抵靠第二板482的表面的材料形成的密封条486。密封条486可以由弹性体材料、聚合材料、陶瓷材料、金属材料或其任意组合形成。板密封组件478可以包括一个或多个弹簧机构488，例如安置在沿着第一板480的长度以间隔开的间隔布置的一系列孔(未示出)内的一系列压缩弹簧。弹簧机构488可以被构造成恒定地将密封条486推靠第二板482的表面，以维持压力容器200内的内部压力。密封条486被构造成沿着第二板482的表面滑动，以在压力容器200的内部加压470期间适应面板300的向外偏转。在替代的实施例中，图16示出了密封构件484，该密封构件484被构造为球状密封件490，例如O形环密封件，该球状密封件490被保持在沿第一板480的纵向方向形成的槽内。球状密封件490的暴露部分可以以维持压力容器200内的内部压力同时适应面板300的向外偏转的方式密封地接合第二板482的表面。可以实现多种替代装置中的任一种，以在侧隔壁206与面板300之间提供压力密封，同时仍允许面板300相对于侧隔壁206竖直地移动。

参照图17至图18，在每幅图中示出了压力容器200的实施例的一部分，该压力容器具有将面板300联接到侧隔壁206的多个面板支架400。如本领域已知的，元件的轴向刚度k可以表示为：

k＝AE/L

其中A是元件的横截面面积，E是元件材料的弹性模量(即，弹性模量或杨氏模量)，并且L是元件的长度。鉴于上述刚度方程，面板支架400的轴向刚度k可以通过改变横截面面积A和/或通过改变面板支架400的弹性模量E(例如，材料的机械特性)和/或通过改变面板支架400的长度L来改变。然而，对于压力容器200的给定几何布置，面板支架400中的每一个面板支架的长度L是固定的，留下另外两个变量(即，横截面面积A和弹性模量E)被指定用于构造每个面板支架400的轴向刚度。

图17示出了一个实施例，其中，面板附接节点342沿着面板300均匀地分布或间隔开。例如，在图4所示的布置中，面板附接节点342可沿每个面板跨部324均匀地分布。在图17中，面板支架400由普通材料(例如铝、钢等)形成，并因此具有相同的弹性模量E。图17中的面板支架400的轴向刚度可以通过将面板支架400构造成具有不同的横截面面积而改变。例如，图17示出了具有第一横截面面积412的第一面板支架402、具有第二横截面面积414的第二面板支架404、具有第三横截面面积416的第三面板支架406、具有第四横截面面积418的第四面板支架408以及具有第五横截面面积420的第五面板支架410。在一个实施例中，第五面板支架410的轴向刚度可高于第四面板支架408的轴向刚度，该第四面板支架408的轴向刚度可高于第三面板支架406的轴向刚度，该第三面板支架406的轴向刚度可高于第二面板支架404的轴向刚度，该第二面板支架404的轴向刚度可高于第一面板支架402的轴向刚度。当面板300由于压力容器200的内部加压470而经受平面外压力载荷时，这种布置可导致面板附接节点342的基本均匀的向外偏转。使用有限元分析或其它分析手段，面板支架402、404、406、408和410的横截面面积可以重复，直到面板300在面板附接节点342中的每一个面板附接节点处的竖直偏转基本相同。

图18示出了另一个实施例，其中类似于图17，面板附接节点342沿着每个面板跨部324(图4)均匀地间隔开。在图18中，面板支架400具有相同的横截面面积，但是由具有相应不同弹性模量的不同材料形成，并且导致面板支架400具有不同的轴向刚度，从而导致当面板300经受平面外压力载荷时，面板附接节点342的基本均匀的向外偏转。例如，第一面板支架402由具有第一弹性模量422的第一材料形成，第二面板支架404由具有第二弹性模量424的第二材料形成，第三面板支架406由具有第三弹性模量426的第三材料形成，第四面板支架408由具有第四弹性模量428的第四材料形成，并且第五面板支架410由具有第五弹性模量430的第五材料形成。结果，第五面板支架410的轴向刚度可以高于第四面板支架408的轴向刚度，第四面板支架的轴向刚度可以高于第三面板支架406的轴向刚度，等等，以类似于上面针对图17所述的布置的方式。在未示出的其它实施例中，面板支架400中的至少两个面板支架的轴向刚度可以通过改变横截面面积A和弹性模量E两者(例如，通过改变面板支架400的材料)而改变。可进行商业研究以确定是否需要改变横截面面积A、弹性模量E或两者来限定用于压力容器200的结构上有效的构造，该构造在面板300经受平面外压力载荷时导致面板附接节点342的基本均匀的向外偏转。由于弹性模量是合适材料(例如，通常可获得的金属材料)的材料成分的函数而导致难以改变弹性模量，这些材料通常具有不改变几个百分比的特性模量(例如，铝具有从大约10.0-10.5百万磅每平方英寸变化的弹性模量)，所以通过改变横截面面积可以更容易地实现面板支架400的轴向刚度的变化。然而，使用由不同材料(例如，并且因此不同弹性模量)形成的面板支架400可以为设计者在限定压力容器200的一组面板支架400的横截面面积方面提供额外的灵活性。

在一些实施例中，诸如在面板附接节点342沿着面板300均匀地间隔开的情况下(例如，图17至图18)，在定位成最靠近侧隔壁206的面板附接节点342处将侧隔壁206联接到面板300的面板支架400可以具有比将侧隔壁206联接到面板300的其余面板支架400低的刚度。例如，如上文针对图17至图18中的具有均匀地间隔开的面板附接节点342的面板支架400布置所描述的，第一面板支架402的轴向刚度低于第二面板支架404、第三面板支架406、第四面板支架408和第五面板支架410的轴向刚度。最靠近每个侧隔壁206的面板支架400的相对低的轴向刚度可以是在面板侧部分326处的较低的弯曲应力以及在面板跨部324的位于面板侧部分326与面板中心部分330之间的区段中的逐渐变高的弯曲应力的结果。然而，对于其中面板附接节点342非均匀地间隔开的压力容器200的实施例，面板支架400的轴向刚度可以不同于面板支架400从每个面板跨部324的面板侧部分326到面板中心部分330的逐渐增加的刚度。

图19示出了其中面板附接节点342非均匀地间隔开的实施例。在所示的实施例中，省略了第一面板支架402和第三面板支架406，并且压力容器200仅包括第二面板支架404、第四面板支架408和第五面板支架410。由于从图19中省略了第一面板支架402和第三面板支架406并且增大了第二面板支架404和第四面板支架408之间的间距，所以原本将由第一面板支架402和第三面板支架406(例如，在图17至图18中)承载的平面外压力载荷现在(例如，在图19中)由第二面板支架404承载。第二面板支架404中的增加的轴向载荷决定了增加的轴向刚度，以便实现图19中的面板附接节点342的基本相等的偏转。如上所述，第二面板支架404的增加的轴向刚度可以通过增加横截面面积和/或通过使用具有较高弹性模量的支架材料来实现。图19示出了相对于第四面板支架408和第五面板支架410的横截面面积，第二面板支架404的增加的横截面面积。

参照图20，示出了压力容器200的实施例的一部分，该压力容器200具有将面板300联接到容器肋230的多个面板支架400。图21是图20的面板支架400中的一个面板支架的截面图。面板300和/或至少一个面板支架400可以具有故障安全构造(即，被构造用于故障安全)以防止面板300在压力容器200的内部加压470(图4)期间在面板支架400中的一个面板支架发生故障的情况下发生故障。在构造为压力容器200的中心体110的上述实施例中，面板支架400的故障安全构造可在飞行期间防止面板发生故障。在本公开中，面板300的故障可被描述为由于过度偏转而导致的面板300的整体屈曲。在这点上，如果面板300存在过度的偏转，则面板300同时经受平面内载荷和平面外载荷的梁柱行为可能恶化。在图20中，如果第四面板支架408在限制其面板附接节点342的向外偏转方面无效，则第三面板支架406与第五面板支架410之间的增大的跨部可以在面板300中的较低平面内载荷下促成屈曲，而不是在第四面板支架408完好的情况下促成屈曲。

在故障安全构造的一个实施例中，面板支架400中的至少一个面板支架可具有轴向强度能力，该轴向强度能力防止面板300在面板支架400中的另一个面板支架发生故障的情况下发生故障，例如图19所示的故障支架456。面板支架400的轴向强度可被描述为轴向载荷的大小，在该轴向载荷下，面板支架400塑性屈服或变形和/或在面板支架400处于其初始状态的情况下不再能够承载一定量的轴向载荷。如图19所示，故障支架456可能破裂或断裂到故障支架456不能承载轴向载荷并且可能不能限制面板附接节点342的向外偏转的程度。在这点上，故障支架456可导致面板附接节点342局部向外偏转一定量，该一定量导致超过面板300的可允许的弯曲应力，并且这可导致面板300的塑性变形、屈服或故障(例如，屈曲)。

图21示出了故障安全构造的另一实施例，其中面板支架400具有残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力，该残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力被构造成防止面板300在相同面板支架400发生故障的情况下发生故障。在这点上，面板支架400可以被构造成在相同面板支架400的一部分的塑性变形或破裂的情况下继续承载轴向载荷。例如，图21中的面板支架400被构造为背靠背布置并且彼此机械地紧固的一对C形通道458。C形通道458中的每一个C形通道可以被构造成使得如果C形通道458中的一个C形通道发生故障(例如，发展为疲劳裂纹)，则其余C形通道458具有轴向强度和刚度能力，以防止面板300发生故障(例如，屈曲)，否则由于面板300的过度局部向外偏转而将发生面板300的故障，类似于图19中所示的上述实施例。尽管图21中的面板支架400的残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力可能导致面板附接节点342的不均匀的向外偏转，但是面板支架400的残余轴向强度和刚度能力可以防止面板300的屈曲。

在故障安全构造的另一实施例中，面板300可具有弯曲载荷能力，该弯曲载荷能力被构造成防止面板300在出现故障支架456(图19)的情况下发生故障。在本公开中，面板300的弯曲载荷能力可以被描述为面板300抵抗局部弯曲到导致面板300屈曲的程度的能力。在一个实施例中，面板300可被构造为具有如上所述的蒙皮构件316和多个纵梁318的硬壳式面板314(图12至图13)。如果面板支架400中的一个面板支架发生故障(例如，图19中的故障支架456)，则纵梁318或纵梁318与蒙皮构件316的组合具有弯曲载荷能力，该弯曲载荷能力允许硬壳式面板314承受由于故障支架456而施加在硬壳式面板314上的附加弯曲应力，从而允许面板300避免否则会发生的屈曲。面板300可以以各种替代构造(即，不同于硬壳式面板)提供，该面板300具有被构造成防止面板300在出现故障支架456的情况下发生故障的弯曲载荷能力。例如，面板300可以被构造为恒定厚度板302(图5至图6)、被构造为整体加强的面板310(图7)、被构造为夹层面板304(图9)、或其它构造。

参照图22，示出了压力容器200的实施例的横截面图，其中基本平坦的面板300略微弯曲。在所示的实施例中，面板300可被描述为在一个方向上弯曲并具有弓形形状的简单弯曲的面板。面板300可以具有一定程度的曲率，使得面板侧部分326与相应的隔壁顶部部分210不相切。对于图22中所示的实施例，每个侧隔壁206与面板侧部分326的切线328之间的侧部角度329可在大约90度至120度之间。

尽管图22示出了具有恒定曲率半径的面板300，但是本文所公开的面板构造中的任一种都可以具有沿着多个方向中的任一方向的可变曲率半径。例如，除了沿横向方向118(图2)弯曲之外，面板(未示出)也可沿纵向方向120弯曲，并且这可导致面板300在两个方向上具有曲率。在一个实施例中，面板300可以沿着一个方向或者沿着两个或更多个方向复杂地弯曲。或者，基本平坦的面板300可以是平面的。

如上所述，面板300可具有多种不同的结构构造。例如，图5至图6示出了被构造为恒定厚度板302的面板300。在这点上，这种恒定厚度板302可以是包括任何类型的单一材料的整体，包括但不限于金属材料(例如，铝)、纤维增强聚合物基体材料(例如，碳纤维增强环氧树脂复合材料)或多种其它材料中的任一种或材料的组合。图7示出了被构造为具有多个整体板肋312(如面板300的一个拐角上的虚线所示)的整体加强面板310的面板300的实施例。整体板肋312可以以期望的几何图案整体地形成，例如整体加工的等栅格图案，其中整体板肋312彼此成60度定向。然而，整体加强面板310的整体板肋312可以相对于彼此以任何角度(例如，90度)定向。

简要地参照图12至图13，示出了被构造为如上所述的硬壳式面板314的面板300的实施例，并且该硬壳式面板具有蒙皮构件316和多个纵梁318，该纵梁可以被单独地制造并联接(例如，机械地紧固和/或粘合地结合)到蒙皮构件316。多个纵梁318可以沿着共同的方向定向，例如沿着横向方向118(图7)。替代地，多个纵梁318可以沿着两个或更多个方向定向，例如沿着横向方向118和沿着纵向方向120(图7)。

简要参照图9，示出了被构造为夹层面板304的面板300的实施例，该夹层面板具有由芯308互连的间隔开的一对表皮306。表皮306可以相对于芯308的厚度较薄，并且可以由复合材料和/或金属材料形成。在所示的实施例中，芯308可具有恒定的厚度。然而，在替代构造中，芯308可具有非恒定厚度。芯308可由相对轻质的材料形成，例如泡沫、蜂窝或多种其它材料中的任一种。

参照图23，示出了具有处于不同定向的容器肋230的压力容器200的实施例的俯视图。压力容器200包括相对的一对侧隔壁206和将侧隔壁206互连的相对的一对端部隔壁208。侧隔壁206和端部隔壁208限定压力容器200的外周边。在所示的实施例中，容器肋230包括彼此平行定向且正交于第二对容器肋230的第一对容器肋230。侧隔壁206、端部隔壁208和容器肋230将面板300分成面板跨部324的正交图案。然而，在压力容器200的其它实施例中，容器肋230可以彼此不平行和/或与侧隔壁206和/或端部隔壁208不平行。

图24示出了压力容器200的实施例，该压力容器200具有限定压力容器200的外周边的侧隔壁206和端部隔壁208，并且具有彼此不平行和/或不平行于侧隔壁206定向的容器肋230。侧隔壁206、端部隔壁208和容器肋230将面板300分成面板跨部324的棋盘形布置的图案，在所示的实施例中，该棋盘形布置的图案限定六边形图案。可以理解，侧隔壁206、端部隔壁208和容器肋230可以相对于彼此以多种定向中的任一种布置，以限定面板跨部324的多种形状和图案中的任一种。图23和图24中所示的棋盘形布置是均匀的，因为由侧隔壁206、端部隔壁208和容器肋230界定的形状具有大致相同的尺寸和/或形状。然而，压力容器200可具有侧隔壁206、端部隔壁208和容器肋230，它们导致不规则尺寸和/或不规则形状的多种棋盘形布置的任一种。

图25至图27是不同面板构造的实施例的横截面图，其目的在于示出通过使用面板支架400(图22)来支撑压力容器200的基本平坦的面板300而实现的结构效率的改进。在图25至图27的每个附图中，面板300被构造为具有由芯308分开的相对的表皮306的夹层面板304，如图9所示和如上所述。面板300经受均匀的平面外压力载荷，并且被优化成使得面板300中的任何位置处的最大表皮应力(例如，平面内拉伸)为60千磅每平方英寸(ksi)。

图25是由6个强度支架348支撑的2英寸厚的面板的横截面图，该强度支架的尺寸适于轴向强度。在本公开中，强度支架348的尺寸适于轴向强度，并且与面板支架400(图22)不同，面板支架的尺寸适于轴向刚度，使得面板300的向外偏转(例如，竖直偏转)是均匀的。在本实施例中，针对轴向强度来确定强度支架348的尺寸可以被描述为确定支架的尺寸以防止表皮306超过上述最大表皮应力(即，60ksi)，并且这可能导致面板300在平面外压力载荷下的不均匀的向外偏转。在图25中，面板300在面板中心部分330处的最大偏转是2.606英寸。

图26是由12个强度支架348支撑的2英寸厚的面板的横截面图。在面板中心部分330处的最大偏转为2.585英寸，其略小于图26中的面板中心部分330处的2.606英寸的最大偏转。相对于图25中的面板附接节点342的向外偏转的增加的变化，图26中的面板附接节点342的向外偏转的变化减小，这示出了面板300的偏转形状344受到强度支架348的尺寸的强烈影响。

图27是由12个强度支架348支撑的4英寸厚的面板的横截面图。面板中心部分330处的最大偏转是2.376英寸，其小于图26中的面板中心部分330处的3.017英寸的最大偏转。然而，图27中的面板300的偏转形状344基本类似于图26中的面板300的偏转形状344，示出了支架尺寸对面板300的偏转形状344的相对强的影响，以及面板厚度340对偏转形状344的相对小的影响。在本文公开的压力容器200的实施例中的任一个中，相对于具有较短面板跨部的压力容器200的结构效率，由面板支架400提供的结构效率的增加对于相对长的面板跨部可以更大。

图28至图30是具有不同面板厚度340(图9)的夹层面板304(图9)的重量的曲线图。这些曲线图呈现的目的在于示出通过使用面板支架400(图22)来支撑压力容器200(图22)的基本平坦的面板300(图22)而实现的重量减轻。每个夹层面板304经受均匀的平面外压力载荷，并被优化成使得最大表皮应力为60ksi。

图28是对于具有不同面板厚度340的两(2)个夹层面板304的表皮厚度341相对于翼展方向位置334的曲线图。夹层面板304中的一个夹层面板具有1英寸的面板厚度340，而另一个夹层面板304具有6英寸的面板厚度340。每个夹层面板304由10个强度支架348支撑(图25至图27)。横跨夹层面板304的宽度(例如，跨度)的表皮厚度341的变化是上述优化的结果，其中在夹层面板304中的任何位置处的最大表皮应力(例如，平面内拉伸)为60ksi。图28的曲线图示出了1英寸厚的夹层面板304的表皮厚度341大体上(即，在大部分翼展方向位置处)小于6英寸厚的夹层面板304的表皮厚度341，这是由于6英寸厚的夹层面板304在面板弯曲中比由1英寸厚的夹层面板304所承载的面板弯曲的部分中承载更大部分的平面外压力载荷。

图29是对于三(3)个夹层面板304的表皮厚度341相对于翼展方向位置334的曲线图，该三(3)个夹层面板包括图25中所示的两(2)个夹层面板304并且还包括不具有强度支架的6英寸厚的夹层面板304。图29的曲线图示出了支承的面板的表皮厚度341显著小于未支承的面板的表皮厚度341，从而示出了通过用强度支架348支撑夹层面板304而实现的重量减轻。图30是对于若干种面板构造的每单位面积总重量相对于面板厚度340的曲线图，所述面板构造包括不具有强度支架348的夹层面板304、由两(2)个强度支架348支撑的夹层面板304、由四(4)个强度支架348支撑的夹层面板304和由10个强度支架348支撑的夹层面板304。图30中的总重量是面板300的重量加上面板支架400的重量之和。如该曲线图所示，支撑面板300的强度支架348的总数量的增加通常导致面板300的每单位面积重量的减小，从而示出了由于使用面板支架400来支撑面板300而实现的重量减轻。

图31至图32是不同面板厚度340(图9)的夹层面板304的横截面侧视图，并且该夹层面板304由不同数量的面板支架400支撑。然而，如上文所指示的，当前公开的具有面板支架400的压力容器200可实现为具有面板300，该面板300具有多种不同面板构造中的任一种，并且不限于夹层面板304。如上所述，面板支架400针对轴向刚度被构造，使得当夹层面板304经受平面外压力载荷时，每个夹层面板304在面板附接节点342处经历基本均匀的向外偏转。图31示出了由针对轴向刚度调节的4个面板支架400支撑的夹层面板304。尽管面板附接节点342向外偏转基本均匀的量，但面板300在最靠近面板侧部分326的面板节段332中呈现面板弯曲。图32示出了夹层面板304，该夹层面板304具有与图31中相同的面板厚度340，并且由以这样的方式针对轴向刚度调节的12个面板支架400支撑，即导致在面板附接节点342处的基本均匀的向外偏转。图32示出了相对于图31中的面板附接节点342之间的向外偏转量，面板附接节点342之间的减小的向外偏转量，并示出了支架数量对减小面板300在面板附接节点342之间的向外偏转的大小的变化的影响。

图33是对于几种面板构造的总面板重量相对于面板厚度340的曲线图，其中夹层面板304经受如上所述的均匀的平面外压力载荷。该面板构造包括由尺寸适于轴向强度的两(2)个强度支架348支撑的1英寸厚的夹层面板304、由尺寸适于轴向刚度的两(2)个面板支架400支撑的夹层面板304、由四(4)个强度支架348支撑的夹层面板304、由尺寸适于轴向刚度的四(4)个面板支架400支撑的夹层面板304、由尺寸适于轴向刚度的12个面板支架400支撑的夹层面板304以及由尺寸适于轴向刚度的12个面板支架400支撑的夹层面板304。图33的曲线图示出了增加面板支架400的数量通常减少了总的面板重量，其可以被描述为夹层面板304和面板支架400的组合重量。尽管该曲线图示出了与由强度支架348支撑的对应的夹层面板304的减小的重量相比，由面板支架400支撑的夹层面板304的小重量增加(即，针对轴向刚度调节的)，但是小重量增加是由于在面板中心部分330处连接到面板附接节点342的支架(例如，面板支架400或强度支架348)的较大尺寸(例如，较大轴向刚度)和对应增加的重量。

在设计压力容器200时，除了将面板支架400的尺寸确定为适于轴向刚度以在面板300处于平面外压力载荷下时在面板附接节点342处实现基本均匀的向外偏转之外，还有必要的是分析面板300在压缩载荷下的屈曲。例如，被构造为上述混合翼身飞行器100的有效载荷舱108的压力容器200可能经受将面板300置于平面内拉伸、压缩和/或剪切下的飞行载荷，并且这可能导致面板300发生故障或屈曲。如果分析表明面板300在经受具有或不具有平面外压力载荷的平面内载荷时会屈曲，则必须调整面板300的尺寸以避免这种故障。重新调整尺寸的面板可以具有增加的抗弯刚度，并且这可能需要重新调整面板支架400的尺寸以适于轴向刚度，使得它们足够硬以防止面板300的屈曲。在这点上，当重新调整面板支架400的尺寸时，面板支架400必须均被构造成具有轴向刚度，该轴向刚度导致面板附接节点342的基本均匀的向外偏转。

作为上述调整尺寸过程的实施例，图34是由12个面板支架400支撑并经受平面外压力载荷的夹层面板304的实施例的横截面图，针对该平面外压力载荷面板支架400最初被构造成具有轴向刚度，该轴向刚度导致面板附接节点342均匀的向外偏转。在构造面板支架400之后，面板300在经受平面外压力载荷的同时经受平面内屈曲载荷(例如，压缩载荷)。由于平面内屈曲载荷，面板300在面板附接节点342处的向外偏转量可呈现非常小的变化。如上所述，面板支架400可以通过改变面板支架400中的一个或多个面板支架的横截面面积和/或弹性模量而被重新构造，以具有导致面板附接节点342均匀的向外偏转的轴向刚度。

图35是包括在装载压力容器200的方法500中的操作的流程图。方法500包括对压力容器200进行内部加压的步骤502，如上所述，该压力容器至少部分地由面板300围成，该面板具有在一对侧隔壁206之间延伸的至少一个面板跨部324，每个侧隔壁具有非接触地邻近面板300的隔壁顶部部分210。在飞行器100的实施例中，压力容器200包括客舱112和/或货舱114，并且面板300可用作飞行器的空气动力学表面116。在这种布置中，该方法可包括在客舱112和/或货舱114的加压期间在面板300上承受飞行载荷。

方法500的步骤504包括响应于对压力容器200进行内部加压而在面板300上产生平面外压力载荷。压力载荷均匀地分布在面板300上。在飞行器的客舱112和/或货舱114的实施例中，可以通过将调节的空气泵送到客舱112和/或货舱114中来实现面板300上的平面外压力载荷。

方法500的步骤506包括使用多个面板支架400将平面外压力载荷从面板300传递到侧隔壁206，所述多个面板支架在沿着面板跨部324分布的多个面板附接节点342处将侧隔壁206联接到面板300。在一些实施例中，该方法可包括使用将肋顶部部分232联接到沿至少一个面板跨部324分布的多个面板附接节点342的多个面板支架400将平面外压力载荷从面板300传递到至少一个容器肋230。如图所示，一个或多个容器肋230位于侧隔壁206之间，并且不接触地邻近面板300。方法500可另外包括使用多个面板支架400将平面外压力载荷从面板300传递到位于压力容器200的相对的端部中的至少一个端部上的一个或多个端部隔壁208。

在一些实施例中(例如，图17至图18)，将平面外压力载荷从面板300传递到侧隔壁206的步骤506可以包括使用至少一个面板支架400来传递平面外压力载荷，所述至少一个面板支架具有与将该对侧隔壁206联接到面板300的其余面板支架400中的一个或多个面板支架的横截面面积和对应的轴向刚度不同的横截面面积和对应的轴向刚度。替代地或附加地，步骤506可以包括使用至少一个面板支架400传递平面外压力载荷，所述至少一个面板支架具有与将该对侧隔壁206联接到面板300的其余面板支架400中的一个或多个面板支架的弹性模量和对应的轴向刚度不同的弹性模量和对应的轴向刚度。

将平面外压力载荷从面板300传递到侧隔壁206的步骤506还可包括使用连接到最靠近侧隔壁206的面板附接节点342的面板支架400将平面外压力载荷传递到侧隔壁206中的至少一个侧隔壁。如上所述，由于在最靠近侧隔壁206的面板附接节点342处的面板300上的弯矩的大小减小，所以这种面板支架400可以被构造成具有比其余面板支架400低的轴向刚度。步骤506可以包括使用销连接件452(图9)允许面板300在面板附接节点342处相对于面板支架400旋转。替代地，步骤506可以包括使用刚性连接件454(图12至图13)防止面板300在面板附接节点342处相对于面板支架400旋转。根据载荷的类型和面板300的向外偏转量，可能有利的是，面板支架400中的一些面板支架使用销连接件452联接到面板附接节点342，而其它面板支架400使用刚性连接件454联接到其它面板附接节点342。

步骤506还可包括经由多个面板支架400中的一个或多个面板支架将平面外压力载荷从面板300传递到侧隔壁206中的至少一个侧隔壁上的公共支架-隔壁附接位置218。例如，图8至图9示出了在公共支架-隔壁附接位置218处附接到侧隔壁206的隔壁顶部部分210的面板支架400。类似地，面板支架400在公共支架-肋附接位置240处附接到容器肋230的肋顶部部分232。然而，在未示出的实施例中，面板支架400可以在沿着侧隔壁206竖直间隔开的位置处附接到侧隔壁206。同样，面板支架400可在沿容器肋230的竖直间隔开的位置处附接到容器肋230。

在一些实施例中，压力容器200可具有故障安全构造，使得在压力容器200的内部加压470期间故障支架456的情况下，方法500包括在多个面板支架400中的一个或多个其余面板支架400中承载比在没有面板支架发生故障时由多个面板支架400中的任一个承载的轴向载荷更高的轴向载荷。故障安全构造可以防止面板300的故障，否则由于弯曲偏转该故障将发生，弯曲偏转导致面板弯曲，其中超过了面板300的可允许的弯曲应力。例如，如图19所示，面板300可以在联接到故障支架456的面板附接节点342处经受过高的弯曲载荷。在这种情况下，其余的面板支架400可以承载原本由故障支架456承载的轴向载荷，并且可以由此防止面板300的故障。

在故障安全构造的另一实施例中，方法500可包括使用故障支架456的残余强度能力来承载能够防止面板300的故障的轴向载荷。例如，如图21所示，故障支架456可以被构造为背对背的一对C形通道458，该C形通道中的任一个具有残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力，该残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力在其余C形通道458产生裂纹(例如，疲劳裂纹)并且不能承载其设计的轴向载荷的情况下防止面板300的故障。在故障安全构造的又一实施例中，该方法可包括在面板300中承载比在没有一个面板支架400发生故障时由面板300承载的弯曲载荷更高的弯曲载荷，以防止面板300的故障，否则由于面板300的弯曲偏转将发生该故障，这种弯曲偏转导致超过面板300的可允许的弯曲应力。如上所述，面板300的弯曲载荷能力可被描述为面板300对面板300的整体屈曲的抵抗。

方法500的步骤508包括当对压力容器200进行内部加压时，基于在面板支架400中的至少两个面板支架之中不同的轴向刚度使用多个面板支架400，限制面板附接节点342向外偏转基本相等的偏转量346(例如，在彼此的10％或更小内)。有利地，限制面板300的向外偏转基本相等的量可减少或防止面板300的轮廓在压力容器200的内部加压470期间的变化。另外，使用面板支架400将面板300联接到侧隔壁206而不是将面板300直接附接到侧隔壁206和容器肋230(如果包括的话)可导致面板300上的平面外压力载荷(例如，由于内部加压470)和平面内载荷(例如，压缩、拉伸和/或剪切载荷)的解耦。在混合翼身飞行器100的实施例中，这种平面内载荷可以是由于机翼弯曲引起的飞行载荷，或中心体110上的空气动力载荷，或其它因素。

方法500可以包括将侧隔壁206中的至少一个侧隔壁的隔壁顶部部分210密封到面板300。可以使用压力抑制机构472来执行将面板300密封到侧隔壁206，该压力抑制机构被构造成防止隔壁顶部部分210与面板300之间的泄漏，从而允许压力容器200的内部加压470。在上述一个实施例中，压力抑制机构472可以包括在面板300和侧隔壁206之间延伸的材料(例如，橡胶、硅树脂等的片材)的压力隔膜474，如图13所示。在图14所示的另一实施例中，压力抑制机构472可以包括被压缩和安装在隔壁顶部部分210和面板300之间的弹性体材料(例如，闭孔泡沫)的块476。在图15至图16中所示的又一实施例中，压力抑制机构472可包括板密封组件478，该板密封组件478具有第一板480、第二板482和密封构件484，该密封构件可以是捕获在第一板480与第二板482之间的密封条486。在另一实施例中，密封构件484可以是球状密封件490，例如捕获在第一板480和第二板482之间的O形环密封件(图16)。

图36是包括在制造压力容器200的方法600中的操作的流程图。该方法包括如图4所示将一对侧隔壁206定位成彼此间隔开的关系的步骤602。如上所述，侧隔壁206均具有隔壁顶部部分210。

方法600另外包括步骤604，即将基本平坦的面板300定位成非接触地邻近隔壁顶部部分210，使得面板-隔壁间隙214存在于面板300和每个侧隔壁206之间，并且使得至少一个面板跨部324在该对侧隔壁206之间延伸，如图4所示。如上所述，面板300和侧隔壁206共同地形成围成压力容器200的结构组件198的至少一部分。在一些实施例中，将一对侧隔壁206定位成彼此间隔开的关系的步骤604可以包括将侧隔壁206定向成彼此平行(例如，图2)。然而，在未示出的实施例中，侧隔壁206可彼此不平行。

在一些实施例中，压力容器200可以是与如上所述的混合翼身飞行器100(例如，图1至图3)的中心体110相关联的客舱112和/或货舱114。面板300可以是中心体110的上蒙皮面板，并且可以限定中心体110的空气动力学表面116。另外，上蒙皮面板在客舱112和/或货舱114的加压期间可能经受飞行载荷(例如，由于机翼弯曲、中心体110上的空气动力载荷或其它载荷)。

方法600还包括使用多个面板支架400在沿着面板跨部324分布的多个面板附接节点342处将侧隔壁206中的每一个侧隔壁联接到面板300的步骤606。如上所述，面板支架400中的至少两个面板支架具有不同的轴向刚度，在压力容器200的内部加压470期间，当面板300经受平面外压力载荷时，该不同的轴向刚度导致或限制面板附接节点342向外偏转基本相等的偏转量346。该方法还可以包括使用多个面板支架400、使用多个面板附接节点342将至少一个端部隔壁208(图2)联接到面板300，如上所述。

方法600还可包括将至少一个容器肋230定位在该对侧隔壁206之间。例如，图4示出了定位在该对侧隔壁206之间的两(2)个容器肋230，但是压力容器200可包括任何数量的容器肋230。容器肋230被构造成使得面板300不接触地邻近每个容器肋230的肋顶部部分232，并且在面板300和每个容器肋230之间产生面板-肋间隙236。该方法可另外包括使用多个面板支架400将每个容器肋230联接到面板300。例如，多个面板支架400可以从肋顶部部分232延伸到沿着面板300分布的对应的多个面板附接节点342，如图4所示。

将每个侧隔壁206联接到面板300的步骤606可包括使用多个面板支架400将侧隔壁206联接到面板300，其中面板支架中的至少两个面板支架的横截面面积和/或弹性模量分别不同于其余面板支架400的横截面面积和/或弹性模量。如上所述，面板支架400的轴向刚度可以通过改变面板支架400的横截面面积和/或弹性模量而改变。面板支架400的弹性模量可以通过改变形成面板支架400的材料而改变。在一些实施例中，在多个面板附接节点342处将侧隔壁206中的每一个侧隔壁联接到面板300的步骤606可包括使用面板支架400将最靠近侧隔壁206中的一个侧隔壁的面板附接节点342联接，该面板支架具有比将侧隔壁206联接到面板300的其余面板支架400低的轴向刚度。例如，在图17至图18中，第一面板支架402可以具有比第二面板支架404至第五面板支架410低的轴向刚度。由于在第一面板支架402所联接的面板附接节点342处的面板300中的相对低的弯矩，第一面板支架402可以被构造成具有相对低的轴向刚度。

在多个面板附接节点342处将侧隔壁206联接到面板300的步骤606可包括使用销连接件452(例如，图9)或刚性连接件454(例如，图12至图13)将面板支架400中的每一个面板支架连接到面板附接节点342。如上所述，销连接件452允许面板300在面板附接节点342处相对于面板支架400旋转，而刚性连接件454防止面板300在面板附接节点342处相对于面板支架400旋转。销连接件452或刚性连接件454也可以用于在支架-隔壁附接位置218处将面板支架400附接到侧隔壁206，或者在支架-肋附接位置240处将面板支架附接到容器肋230，如图8至图11所示。

在面板附接节点342处将侧隔壁206联接到面板300的步骤606可以包括将面板支架400中的至少两个面板支架附接到公共支架-隔壁附接位置218(图13)或公共支架-肋附接位置240(例如图9)。另外，面板支架400中的一个或多个面板支架可以使用销连接件452或刚性连接件454附接到侧隔壁206或容器肋230。

在一些实施例中，将侧隔壁206联接到面板300的步骤606可包括使用至少一个面板支架400将侧隔壁206联接到面板300，该至少一个面板支架具有在面板支架400中的另一个面板支架的故障的情况下防止面板300的故障(例如，屈曲)的轴向强度能力。故障支架456(图19)可被描述为不能承载轴向载荷。如上所述，面板故障可包括由于面板300靠近故障支架456的面板附接节点342的过度偏转而导致的面板300的屈曲。在另一实施例中，步骤606可以包括使用具有残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力的至少一个面板支架400将侧隔壁206联接到面板300，该残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力在相同面板支架400的故障的情况下防止面板300的故障。例如，面板支架400可以被构造为一对背靠背的支架构件，例如背靠背的C形通道458。如果C形通道458中的一个C形通道产生疲劳裂纹，则其余C形通道458可具有防止面板300的故障的残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力。尽管图21示出了面板支架400为背靠背的C形通道458，但是面板支架400可以设置成具有残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力的多种构造中的任一种，该残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力在相同面板支架400的故障的情况下防止面板300的故障。

在压力容器200的故障安全构造的又一实施例中，步骤606可包括将侧隔壁206联接到面板300，该面板具有比当面板支架400中的没有一个面板支架发生故障时由面板300承载的弯曲载荷高的弯曲载荷能力值。在这点上，如果面板支架400中的一个面板支架发生故障，则面板300可具有弯曲载荷承载能力，该弯曲载荷承载能力允许面板300承受由于故障支架456而施加在面板300上的附加弯曲载荷。对于上述故障安全构造中的任一个，压力容器200可包括被构造成监测和检测面板支架400中的任一个面板支架的故障的结构健康监测系统(未示出)。在检测到面板支架400中的一个面板支架的故障的情况下，结构健康监测系统可允许以减小压力容器200上的外部载荷的大小的方式限制压力容器200的操作，以防止面板300的故障。在具有加压客舱112(例如，压力容器200)的飞行器100(例如，图1至图3)的实施例中，结构健康监测系统可以包括安装在面板支架400中的每一个面板支架上的用于检测面板支架400的故障的传感器(例如，应变计、加速度计、电连续性传感器)的系统。在识别出面板支架400中的一个或多个面板支架的故障时，结构健康监测系统可以导致以减小飞行器100上的外部载荷(例如，飞行中载荷)的方式来操作飞行器100，直到飞行器100着陆并且面板支架400被修理或更换。

方法600还可以包括使用压力抑制机构472将面板300密封到侧隔壁206中的至少一个侧隔壁。例如，压力抑制机构472可以在面板300与侧隔壁206的隔壁顶部部分210之间延伸。压力抑制机构472可以防止侧隔壁206与面板300之间的泄漏，从而允许压力容器200的内部加压470。压力抑制机构472可以以各种各样的构造提供，包括上述构造中的一种或多种。

此外，本公开包括根据以下条款的实施例：

1.一种压力容器，所述压力容器包括：

至少一对侧隔壁，所述至少一对侧隔壁彼此间隔开并且均具有隔壁顶部部分；

至少一个基本平坦的面板，所述至少一个基本平坦的面板具有在所述一对侧隔壁之间延伸并且非接触地邻近所述隔壁顶部部分的至少一个面板跨部，所述面板和所述侧隔壁共同地形成围成所述压力容器的结构组件的至少一部分；以及

第一多个面板支架，所述第一多个面板支架在沿着所述面板跨部分布的对应的第一多个面板附接节点处将所述侧隔壁中的每一个侧隔壁联接到所述面板，所述第一多个面板支架中的所述面板支架中的至少两个面板支架具有不同的轴向刚度，所述不同的轴向刚度被构造成在所述压力容器的内部加压期间当所述面板经受平面外压力载荷时，导致所述第一多个面板附接节点向外偏转基本相等的偏转量。

2.根据条款1所述的压力容器，所述压力容器还包括：

至少一个容器肋，所述至少一个容器肋位于所述一对侧隔壁之间并且具有非接触地邻近所述面板的肋顶部部分；以及

所述至少一个容器肋使用第二多个面板支架联接到所述面板，所述第二多个面板支架从所述肋顶部部分延伸到沿所述面板分布的第二多个面板附接节点。

3.根据条款1所述的压力容器，其中，将所述侧隔壁中的一个侧隔壁联接到所述面板的所述第一多个面板支架中的至少一个面板支架具有以下构造中的至少一种：

横截面面积和对应的轴向刚度，所述横截面面积和所述对应的轴向刚度不同于将所述一对侧隔壁联接到所述面板的所述第一多个面板支架中的其余面板支架中的一个或多个面板支架的横截面面积和对应的轴向刚度；以及

弹性模量和对应的轴向刚度，所述弹性模量和所述对应的轴向刚度不同于将所述一对侧隔壁联接到所述面板的所述第一多个面板支架中的其余面板支架中的一个或多个面板支架的弹性模量和对应的轴向刚度。

4.根据条款1所述的压力容器，其中：

在所述第一多个面板附接节点中的最靠近所述侧隔壁中的一个侧隔壁的面板附接节点处将所述侧隔壁中的一个侧隔壁联接到所述面板的所述第一多个面板支架中的面板支架具有比将所述侧隔壁中的一个侧隔壁联接到所述面板的其余第一多个面板支架低的刚度。

5.根据条款1所述的压力容器，其中：

所述第一多个面板附接节点沿着所述至少一个面板跨部非均匀地间隔开。

6.根据条款1至5中任一项所述的压力容器，其中：

从所述至少一对侧隔壁中的一个侧隔壁延伸的所述第一多个面板支架中的至少两个面板支架在单个支架-隔壁附接位置处附接到所述隔壁顶部部分。

7.根据条款1至5中任一项所述的压力容器，所述压力容器还包括：

至少一个压力抑制机构，所述至少一个压力抑制机构被构造成将所述面板密封到所述一对侧隔壁中的至少一个侧隔壁以用于所述压力容器的内部加压。

8.根据条款1至5中任一项所述的压力容器，其中：

所述面板和所述第一多个面板支架中的至少一者被构造成用于故障安全性，以在所述第一多个面板支架中的一个面板支架的故障的情况下防止所述面板的故障。

9.根据条款8所述的压力容器，其中，所述故障安全构造包括以下中的至少一种：

所述第一多个面板支架中的至少一个面板支架具有用以防止所述面板在所述第一多个面板支架中的另一个面板支架发生故障的情况下发生故障的轴向强度能力；

所述第一多个面板支架中的至少一个面板支架具有用以防止所述面板在所述第一多个面板支架中的所述至少一个面板支架发生故障的情况下发生故障的残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力；并且

所述面板具有用以防止所述面板在所述第一多个面板支架中的一个面板支架发生故障的情况下发生故障的弯曲载荷能力。

10.根据条款1至5中任一项所述的压力容器，其中：

所述压力容器包括飞行器的客舱和货舱中的至少一者；以及

所述面板包括蒙皮面板，所述蒙皮面板限定所述飞行器的空气动力学表面并且被构造成在所述客舱和所述货舱中的至少一者的加压期间承受飞行载荷。

11.一种装载压力容器的方法，所述方法包括：

对至少部分地由面板围成的所述压力容器进行内部加压，所述面板具有在一对侧隔壁之间延伸的至少一个面板跨部，每个侧隔壁具有非接触地邻近所述面板的隔壁顶部部分；

响应于对所述压力容器进行内部加压而在所述面板上产生平面外压力载荷；

使用第一多个面板支架将所述平面外压力载荷从所述面板传递到所述一对侧隔壁，所述第一多个面板支架在沿所述至少一个面板跨部分布的第一多个面板附接节点处将所述侧隔壁中的各个侧隔壁联接到所述面板；以及

当对所述压力容器进行内部加压时，将所述第一多个面板附接节点的向外偏转限制为基本相等的偏转量，所述向外偏转由所述第一多个面板支架限制，所述第一多个面板支架具有在所述第一多个面板支架中的所述面板支架中的至少两个面板支架之中不同的轴向刚度。

12.根据条款11所述的方法，所述方法还包括：

使用第二多个面板支架将所述平面外压力载荷从所述面板传递到至少一个容器肋，所述第二多个面板支架将肋顶部部分联接到沿着所述至少一个面板跨部分布的第二多个面板附接节点，所述至少一个容器肋位于所述一对侧隔壁之间并且非接触地邻近所述面板。

13.根据条款11所述的方法，其中，将所述平面外压力载荷从所述面板传递到所述一对侧隔壁包括：

使用所述第一多个面板支架中的至少一个面板支架传递所述平面外压力载荷，所述至少一个面板支架具有以下构造中的至少一种：

横截面面积和对应的轴向刚度，所述横截面面积和所述对应的轴向刚度不同于将所述一对侧隔壁联接到所述面板的所述第一多个面板支架中的其余面板支架中的一个或多个面板支架的横截面面积和对应的轴向刚度；以及

弹性模量和对应的轴向刚度，所述弹性模量和所述对应的轴向刚度不同于将所述一对侧隔壁联接到所述面板的所述第一多个面板支架中的其余面板支架中的一个或多个面板支架的弹性模量和对应的轴向刚度。

14.根据条款11至13中任一项所述的方法，其中，在所述第一多个面板支架之中的故障支架的情况下，所述方法还包括以下步骤中的至少一者：

在所述第一多个面板支架中的一个或多个其余面板支架中承载比由所述第一多个面板支架中的任一个面板支架在没有发生故障时承载的轴向载荷更高的轴向载荷，以防止所述面板由于屈曲而发生故障；

在能够防止所述面板的故障的所述故障支架中承载轴向载荷；以及

在所述面板中承载比当所述第一多个面板支架中没有一个面板支架发生故障时由所述面板承载的弯曲载荷更高的弯曲载荷，以防止所述面板由于屈曲而发生故障。

15.根据条款11至13中任一项所述的方法，其中，所述压力容器包括飞行器的客舱和货舱中的至少一者，所述面板包括空气动力学表面，所述方法还包括：

在对所述客舱和所述货舱中的至少一者加压期间，使用所述面板承受施加在所述面板上的飞行载荷。

16.一种制造压力容器的方法，所述方法包括：

将一对侧隔壁定位成彼此间隔开的关系，所述一对侧隔壁均具有隔壁顶部部分；

将基本平坦的面板定位成非接触地邻近所述一对侧隔壁中的每一个侧隔壁的所述隔壁顶部部分，使得至少一个面板跨部在所述一对侧隔壁之间延伸，所述面板和所述一对侧隔壁共同地形成围成所述压力容器的结构组件的至少一部分；以及

使用第一多个面板支架在沿着所述面板跨部分布的对应的第一多个面板附接节点处将所述侧隔壁中的每一个侧隔壁联接到所述面板，所述第一多个面板支架中的所述面板支架中的至少两个面板支架具有不同的轴向刚度，在所述压力容器的内部加压期间当所述面板经受平面外压力载荷时，所述不同的轴向刚度导致所述第一多个面板附接节点向外偏转基本相等的偏转量。

17.根据条款16所述的方法，所述方法还包括：

将至少一个容器肋定位在所述一对侧隔壁之间，使得所述面板非接触地邻近肋顶部部分；以及

使用从所述肋顶部部分延伸到沿所述面板分布的第二多个面板附接节点的第二多个面板支架将所述至少一个容器肋联接到所述面板。

18.根据条款16所述的方法，其中，在所述第一多个面板附接节点处将所述侧隔壁中的每一个侧隔壁联接到所述面板包括：

将所述侧隔壁中的每一个侧隔壁联接到所述第一多个面板附接节点，其中，所述第一多个面板附接节点沿所述面板跨部非均匀地间隔开。

19.根据条款16至18中任一项所述的方法，其中，在所述第一多个面板附接节点处将所述侧隔壁中的每一个侧隔壁联接到所述面板包括：

使用所述第一多个面板支架将所述侧隔壁联接到所述面板，所述第一多个面板支架具有以下构造中的至少一种：

横截面面积和对应的轴向刚度，所述横截面面积和所述对应的轴向刚度不同于将所述面板联接到所述一对侧隔壁的所述第一多个面板支架中的其余面板支架中的一个或多个面板支架的横截面面积和对应的轴向刚度；以及

弹性模量和对应的轴向刚度，所述弹性模量和所述对应的轴向刚度不同于将所述面板联接到所述一对侧隔壁的所述第一多个面板支架中的其余面板支架中的一个或多个面板支架的弹性模量和对应的轴向刚度。

20.根据条款16至18中任一项所述的方法，其中，在所述第一多个面板附接节点处将所述侧隔壁中的每一个侧隔壁联接到所述面板包括以下步骤中的至少一者：

使用所述第一多个面板支架中的一个或多个面板支架将所述一对侧隔壁联接到所述面板，所述一个或多个面板支架具有在所述第一多个面板支架中的故障面板支架的情况下能够防止所述面板的故障的轴向强度；

使用所述第一多个面板支架中的至少一个面板支架将所述一对侧隔壁联接到所述面板，所述至少一个面板支架具有残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力以在所述相同面板支架的故障的情况下防止所述面板的故障；以及

将所述一对侧隔壁联接到所述面板，所述面板具有比当所述第一多个面板支架中的所述面板支架中没有一个面板支架发生故障时由所述面板承载的弯曲载荷高的弯曲载荷能力值。

本公开的附加的修改和改进对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。因此，本文描述和示出的部件的特定组合旨在仅表示本公开的某些实施例，而不旨在用作对本公开的精神和范围内的替代实施例或装置的限制。

Claims (15)

1.一种压力容器(200)，所述压力容器(200)包括：

至少一对侧隔壁(206)，所述至少一对侧隔壁彼此间隔开并且均具有隔壁顶部部分(210)；

至少一个基本平坦的面板(300)，所述至少一个基本平坦的面板(300)具有在所述一对侧隔壁之间延伸并且非接触地邻近所述隔壁顶部部分的至少一个面板跨部(324)，所述面板和所述侧隔壁共同地形成围成所述压力容器的结构组件(198)的至少一部分；以及

第一多个面板支架(400)，所述第一多个面板支架在沿所述面板跨部分布的对应的第一多个面板附接节点(342)处将所述侧隔壁中的每一个侧隔壁联接到所述面板，所述第一多个面板支架中的所述面板支架中的至少两个面板支架具有不同的轴向刚度，所述不同的轴向刚度被配置成在所述压力容器的内部加压(470)期间当所述面板经受平面外压力载荷时，导致所述第一多个面板附接节点向外偏转基本相等的偏转量(346)。

2.根据权利要求1所述的压力容器(200)，所述压力容器(200)还包括：

至少一个容器肋(230)，所述至少一个容器肋(230)位于所述一对侧隔壁(206)之间并且具有非接触地邻近所述面板(300)的肋顶部部分(232)；并且

所述至少一个容器肋使用第二多个面板支架(400)联接到所述面板，所述第二多个面板支架从所述肋顶部部分延伸到沿所述面板分布的第二多个面板附接节点(342)。

3.根据权利要求1所述的压力容器(200)，其中，所述第一多个面板支架中的将所述侧隔壁(206)中的一个侧隔壁联接到所述面板(300)的至少一个面板支架(400)具有以下配置中的至少一种：

横截面面积和对应的轴向刚度，所述横截面面积和所述对应的轴向刚度不同于所述第一多个面板支架中的将所述一对侧隔壁联接到所述面板的其余面板支架中的一个或多个面板支架的横截面面积和对应的轴向刚度；以及

弹性模量和对应的轴向刚度，所述弹性模量和所述对应的轴向刚度不同于所述第一多个面板支架中的将所述一对侧隔壁联接到所述面板的其余面板支架中的一个或多个面板支架的弹性模量和对应的轴向刚度。

4.根据权利要求1所述的压力容器(200)，其中：

所述第一多个面板支架(400)中的在所述第一多个面板附接节点(342)中的最靠近所述侧隔壁中的一个侧隔壁的面板附接节点处将所述侧隔壁中的所述一个侧隔壁(206)联接到所述面板(300)的面板支架具有比将所述侧隔壁中的所述一个侧隔壁联接到所述面板的其余第一多个面板支架低的刚度。

5.根据权利要求1所述的压力容器(200)，其中：

所述第一多个面板附接节点(342)沿所述至少一个面板跨部(324)非均匀地间隔开。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的压力容器(200)，其中：

所述第一多个面板支架(400)中的从所述至少一对侧隔壁(206)中的一个侧隔壁延伸的至少两个面板支架在单个支架隔壁附接位置(218)处附接到所述隔壁顶部部分(210)。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的压力容器(200)，所述压力容器(200)还包括：

至少一个压力抑制机构(472)，所述至少一个压力抑制机构(472)被构造成为了所述压力容器的内部加压(470)而将所述面板(300)密封到所述一对侧隔壁(206)中的至少一个侧隔壁。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的压力容器(200)，其中：

所述面板(300)和所述第一多个面板支架(400)中的至少一者为了故障安全性而被构造成防止所述面板在所述第一多个面板支架中的一个面板支架发生故障的情况下发生故障。

9.根据权利要求8所述的压力容器(200)，其中，故障安全构造包括以下中的至少一种：

所述第一多个面板支架(400)中的至少一个面板支架具有用以防止所述面板(300)在所述第一多个面板支架中的另一个面板支架发生故障的情况下发生故障的轴向强度能力；

所述第一多个面板支架中的至少一个面板支架具有用以防止所述面板在所述第一多个面板支架中的所述至少一个面板支架发生故障的情况下发生故障的残余轴向强度能力和残余轴向刚度能力；并且

所述面板具有用以防止所述面板在所述第一多个面板支架中的一个面板支架发生故障的情况下发生故障的弯曲载荷能力。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的压力容器(200)，其中：

所述压力容器包括飞行器(100)的客舱(112)和货舱(114)中的至少一者；并且

所述面板(300)包括蒙皮面板，所述蒙皮面板限定所述飞行器的空气动力学表面(116)并且被构造成在所述客舱和所述货舱中的至少一者的加压期间承受飞行载荷。

11.一种装载压力容器(200)的方法，所述方法包括：

对至少部分地由面板(300)围成的所述压力容器进行内部加压，所述面板具有在一对侧隔壁(206)之间延伸的至少一个面板跨部(324)，每个侧隔壁具有非接触地邻近所述面板的隔壁顶部部分(210)；

响应于对所述压力容器进行内部加压而在所述面板上产生平面外压力载荷；

使用第一多个面板支架(400)将所述平面外压力载荷从所述面板传递到所述一对侧隔壁，所述第一多个面板支架在沿所述至少一个面板跨部分布的第一多个面板附接节点(342)处将所述侧隔壁中的各个侧隔壁联接到所述面板；以及

当对所述压力容器进行内部加压时，将所述第一多个面板附接节点的向外偏转限制为基本相等的偏转量(346)，所述向外偏转由所述第一多个面板支架限制，所述第一多个面板支架的轴向刚度在所述第一多个面板支架中的所述面板支架中的至少两个面板支架之间是不同的。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

使用第二多个面板支架(400)将所述平面外压力载荷从所述面板(300)传递到至少一个容器肋(230)，所述第二多个面板支架将肋顶部部分(232)联接到沿所述至少一个面板跨部(324)分布的第二多个面板附接节点(342)，所述至少一个容器肋位于所述一对侧隔壁(206)之间并且非接触地邻近所述面板。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述平面外压力载荷从所述面板(300)传递到所述一对侧隔壁(206)包括：

使用所述第一多个面板支架(400)中的至少一个面板支架传递所述平面外压力载荷，所述至少一个面板支架具有以下配置中的至少一种：

横截面面积和对应的轴向刚度，所述横截面面积和所述对应的轴向刚度不同于所述第一多个面板支架中的将所述一对侧隔壁联接到所述面板的其余面板支架中的一个或多个面板支架的横截面面积和对应的轴向刚度；以及

弹性模量和对应的轴向刚度，所述弹性模量和所述对应的轴向刚度不同于所述第一多个面板支架中的将所述一对侧隔壁联接到所述面板的其余面板支架中的一个或多个面板支架的弹性模量和对应的轴向刚度。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，在所述第一多个面板支架(400)之中出现故障支架(456)的情况下，所述方法还包括以下步骤中的至少一者：

在所述第一多个面板支架中的一个或多个其余面板支架中承载比由所述第一多个面板支架中的任一个面板支架在没有发生故障时承载的轴向载荷高的轴向载荷，以防止所述面板(300)由于屈曲而发生故障；

在能够防止所述面板发生故障的所述故障支架中承载轴向载荷；以及

在所述面板中承载比当所述第一多个面板支架中没有一个面板支架发生故障时由所述面板承载的弯曲载荷高的弯曲载荷，以防止所述面板由于屈曲而发生故障。

15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述压力容器(200)包括飞行器(100)的客舱(112)和货舱(114)中的至少一者，所述面板(300)包括空气动力学表面(116)，所述方法还包括：

在对所述客舱和所述货舱中的至少一者加压期间，使用所述面板来承受施加在所述面板上的飞行载荷。

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