CN112550661B - 一种民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及民用飞机应急舱门的技术领域，涉及一种民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门；其舱门结构包括挡块、密封带、横梁、纵框、外蒙皮、观察窗结构和关门操作带；舱门结构内侧上部区域设置有提升打开联动机构和打开驱动机构。在舱门结构的内侧下部区域设置关门操作带。所述的舱门结构内侧下部区域包括锁机构、闩机构、通风口机构、锁机构驱动闩机构和通风口机构运动，锁机构与外手柄机构联动。本发明民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门解决了现有技术中存在的应急舱门安全性能低、不满足最新适航要求等技术问题。该舱门处于飞机机翼上部，具有安全性高，可操纵性强，通用性高，旋窗尺寸大等优势。

Description

一种民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门
技术领域
本发明涉及民用飞机应急舱门的技术领域，涉及一种民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门；具体地来说为一种应用于民用飞机上，处于机翼上部的半堵塞式危害型应急舱门。
背景技术
民用客机一般将应急门布置到机翼上部(上单翼飞机除外)以利于水上迫降时旅客的逃生。传统可抛放式机翼上部应急门安全性较低，而且打开抛放时容易砸到地面人员和机翼结构及应急滑梯。基于以上考虑，欧洲航空安全局于2008年提出修正公告NPA2008-4，对III型应急门的操作提出新的要求，要求应急门在打开时要与机身相连，并且要求打开过程中要易于操作，传统的可抛式应急门已经无法满足最新适航要求。
打开时与机身相连的舱门，可以设计成平移门，下翻门，上翻门等多种形式。平移门对开口数量和位置有一定要求，在布置上有一些的局限性；下翻门在开启后会占用应急逃生通道，影响人员撤离，所以机翼上部应急门多设计成上翻门的形式。
上翻式应急门又分为危险门和非危险门两种形式。非危险门必须满足CCAR-25R4第25.783条(h)的多种特殊要求，风险较大，给设计和适航取证带来了很大的困难，危险门为更为保守的方案。所以半堵塞式、危险型、上翻式应急门将是今后翼上应急门的主流方案，但此类舱门设计技术难度较高，国内服役机型尚无此类应急门的应用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门，其是一种针对III型、半堵塞式、危险型应急门的技术方案，解决了现有技术中存在的应急舱门安全性能低、不满足最新适航要求等技术问题。该舱门处于飞机机翼上部，具有安全性高，可操纵性强，通用性高，旋窗尺寸大等优势。
本发明的技术方案为：
一种民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门，其舱门结构包括挡块1、密封带2、横梁3、纵框4、外蒙皮5、观察窗结构6和关门操作带7；其中，外蒙皮5设置于舱门结构的外部，与机身外形相匹配；横梁3和纵框4设置于外蒙皮5内侧，以支撑外蒙皮5；所述的挡块1设置有两组，设置于外蒙皮5内侧，用以承担增压载荷。舱门结构内侧上部区域设置有提升打开联动机构8和打开驱动机构9。在舱门结构的内侧下部区域设置关门操作带7。
所述的密封带2固定连接在机身结构上，位于机身口框结构上，与外蒙皮5位置相对应，密封带2与外蒙皮5的配合实现密封，以保障舱门结构密封性能；外蒙皮5的中央设置有观察窗结构6，所述的观察窗结构6与机身旋窗尺寸一致，且观察窗结构6内部区域无遮挡结构。
所述的打开驱动机构9通过拉杆与提升打开联动机构8的悬挂臂中部位置铰接连接。
所述的舱门结构内侧下部区域包括锁机构10、闩机构11、通风口机构12、锁机构10驱动闩机构11和通风口机构12运动，锁机构10与外手柄机构30联动。
所述的闩机构11包括闩摇臂13、闩轴14和闩槽15；其中，舱门结构内侧的左右两侧各设置一个闩轴14，闩轴14与舱门结构铰接连接，每个闩轴14上各固定连接有一个闩摇臂13；每个闩摇臂13的一端与闩轴14固定连接，每个闩摇臂13的另一端固定连接有一闩滚轮16；在机身结构上，与闩摇臂13位置对应的位置，固定连接有闩槽15，闩滚轮16与闩槽15相配合。
所述的锁机构10包括提升助力弹簧17、提升助力曲柄18、凸轮19、闩轴锁22和锁轴23；其中，锁轴23与舱门结构铰接连接，凸轮19设置有两个，固定在锁轴23的两侧上，凸轮19内部设置有凸轮上轨迹槽20和凸轮下轨迹槽21；闩轴锁22设置有两个，分别设置在两个闩轴14上，位于闩摇臂13的内侧；每个闩轴锁22分别与一凸轮19的凸轮下轨迹槽21相配合，提升助力弹簧17一端与舱门结构铰接连接，另一端与提升助力曲柄18铰接连接，提升助力曲柄18与锁轴23固定连接。
进一步地，所述的通风口机构12包括通风口曲柄I25、通风口面板26、通风口连杆27、通风口曲柄II28和联动轴29；其中，通风口曲柄I25、通风口曲柄II28和联动轴29各设置有两个，两个通风口曲柄I25分别与两个联动轴29固定连接，两个联动轴29与舱门结构铰接连接，每个通风口曲柄I25与相应的一凸轮19的凸轮上轨迹槽20配合，形成“凸轮-连杆”机构，锁轴23转动后，凸轮19带动通风口曲柄I25转动。通风口曲柄I25带动联动轴29转动，两个联动轴29分别与两个通风口曲柄II28固定连接，通风口曲柄II28与通风口连杆27铰接连接，通风口连杆27与通风口面板26铰接连接，通风口面板26与舱门结构铰接连接。通风口曲柄II28、通风口连杆27、通风口面板26及舱门结构共同构成一套四杆机构。
本发明的效果和益处是：
该民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门具有如下优点：
1、安全性高，空间性好。本发明选用的是半堵塞式危险门的设计方案，设有多套安全机构，可以有效避免舱门空中打开，且舱门完全打开时处于机身外侧上部，开启时不占用机舱内部空间。
2、符合更高的适航条例要求。本舱门打开时与机身相连，满足了最新适航条例的要求，避免了传统可抛式应急门打开抛放时容易砸到地面人员和机翼结构等问题。
3、舒适性与美观性。利用精细的机构和结构布局，减少连接，开创了在III型机翼上部应急门上布置与机身舷窗位置对应、尺寸一致的先例，提升了旅客视野舒适性和飞机的整体美观性。
附图说明
图1为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的正视图。
图2为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的内侧各机构示意图。
图3为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的打开驱动机构示意图。
图4为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的提升打开联动机构示意图。
图5为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的下部区域机构示意图。
图6为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的闩机构示意图。
图7为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的闩机构局部细节示意图。
图8为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的通风口机构示意图。
图9为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的外手柄机构示意图。
图中：1挡块；2密封带；3横梁；4纵框；5外蒙皮；6观察窗结构；7关门操作带；8提升打开联动机构；9打开驱动机构；10锁机构；11闩机构；12通风口机构；13闩摇臂；14闩轴；15闩槽；16闩滚轮；17提升助力弹簧；18提升助力曲柄；19凸轮；20凸轮上轨迹槽；21凸轮下轨迹槽；22闩轴锁；23锁轴；24内手柄；25通风口曲柄I；26通风口面板；27通风口连杆；28通风口曲柄II；29联通轴；30外手柄机构；31外手柄。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
图1为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的正视图。参见图1，在本实施例中民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的舱门结构包括挡块1、密封带2、横梁3、纵框4、外蒙皮5、观察窗结构6和关门操作带7。其中，外蒙皮5设置于舱门结构的外部，与机身外形相匹配；横梁3和纵框4设置于外蒙皮5内侧，以支撑外蒙皮5；所述的挡块1设置有两组，设置于外蒙皮5内侧，用以承担增压载荷。密封带2固定连接在机身结构上，位于机身口框结构上，与外蒙皮5位置相对应，密封带2与外蒙皮5的配合实现密封，以保障舱门结构密封性能，密封带为变截面形式；外蒙皮5的中央设置有观察窗结构6。所述的观察窗结构6与机身旋窗尺寸一致，且观察窗结构6内部区域无遮挡结构。在舱门的下部结构上连接有关门操作带7。
图2为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门内侧机构示意图。图3为打开驱动机构示意图，图4为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门提升打开联动机构示意图。参见图1、图2、图3和图4，在本实施例中，舱门结构内侧上部区域设置有提升打开联动机构8和打开驱动机构9。其中，提升打开联动机构8的具体结构如中国专利CN103395490A(发明名称为一种翻转式客机舱门提升打开联动结构)所公开的，其整体通过引用并入本发明。打开驱动机构9的结构及原理如中国专利CN106761123A(一种带有自锁功能的气弹簧组件)所公开。打开驱动机构9通过拉杆与提升打开联动机构8的悬挂臂中部位置铰接连接。
图5为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的下部区域机构示意图。参见图5，在本实施例中，舱门结构内侧下部区域包括锁机构10、闩机构11、通风口机构12、锁机构10、驱动闩机构11和通风口机构12运动，锁机构10与外手柄机构30联动。
图6和图7为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门闩机构及其细节示意图。参见图5和图6、图7，所述的闩机构11包括闩摇臂13、闩轴14和闩槽15；其中，舱门结构内侧的左右两侧各设置一个闩轴14，闩轴14与舱门结构铰接连接，每个闩轴14上各固定连接有一个闩摇臂13；每个闩摇臂13的一端与闩轴14固定连接，每个闩摇臂13的另一端固定连接有一闩滚轮16；在机身结构上，与闩摇臂13位置对应的位置，固定连接有闩槽15，闩滚轮16与闩槽15相配合。
参见图5，所述的锁机构10包括提升助力弹簧17、提升助力曲柄18、凸轮19、闩轴锁22和锁轴23；所述的锁轴23为中国专利CN103395490A(发明名称为一种翻转式客机舱门提升打开联动结构)中公开的锁轴。其中，锁轴23与舱门结构铰接连接，凸轮19设置有两个，固定在锁轴23的两侧上，凸轮19内部设置有凸轮上轨迹槽20和凸轮下轨迹槽21。闩轴锁22设置有两个，分别设置在两个闩轴14上，位于闩摇臂13的内侧；每个闩轴锁22分别与一凸轮19的凸轮下轨迹槽21相配合。提升助力弹簧17一端与舱门结构铰接连接，另一端与提升助力曲柄18铰接连接，提升助力曲柄18与锁轴23固定连接。
解锁时，转动提升打开联动机构8中的内手柄24，带动锁轴23运动，锁轴23运动带动凸轮19转动，使闩轴锁22与凸轮19的凸轮下轨迹槽21的圆弧表面逐渐脱离。闩轴锁22脱离凸轮19的圆弧表面，完成解锁过程后，锁轴23继续转动，闩轴锁22在凸轮19的凸轮下轨迹槽21驱动下转动，并带动与闩轴锁22固定连接的闩轴14转动。闩轴14转动，带动与闩轴14固定连接的闩摇臂13转动，闩摇臂13上的闩滚轮16脱离闩槽15，实现解闩过程。
图8为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门通风口机构示意图。参见图8所述的通风口机构12包括通风口曲柄I25、通风口面板26、通风口连杆27、通风口曲柄II28和联动轴29。其中，通风口曲柄I25、通风口曲柄II28和联动轴29各设置有两个，两个通风口曲柄I25分别与两个联动轴29固定连接，两个联动轴29与舱门结构铰接连接，每个通风口曲柄I25与相应的一凸轮19的凸轮上轨迹槽20配合，形成“凸轮-连杆”机构，锁轴23转动后，凸轮19带动通风口曲柄I25转动。通风口曲柄I25带动联动轴29转动，两个联动轴29分别与两个通风口曲柄II28固定连接，通风口曲柄II28与通风口连杆27铰接连接，通风口连杆27与通风口面板26铰接连接，通风口面板26与舱门结构铰接连接。通风口曲柄II28、通风口连杆27、通风口面板26及舱门结构共同构成一套四杆机构。
锁轴23转动时，凸轮19带动通风口曲柄I25转动，进而通风口面板26在通风口曲柄II28、通风口连杆27的带动下转动，实现开启和关闭通风口机构12。
图9为民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门外手柄机构示意图。外手柄机构30具体结构如中国专利CN203404325U(专利名称：一种舱门垂直轴传动机构)所公开的，其整体通过引用并入本发明。中国专利CN203404325U中，舱门垂直轴传动机构的主动轴即为本发明中的锁轴23，其从动轴与本发明的外手柄31固定连接。
具体使用时：
舱门的开启分为两个步骤。第一步骤为躲避挡块1，提升舱门。此阶段需要人力开启，由开门人员通过手柄驱动舱门向上提升。舱门的提升过程进一步分为开通风口，解锁，解闩，提升四个步骤。
内手柄24转动，带动锁轴23转动，转动，锁轴23运动带动凸轮19转动，使闩轴锁22与凸轮19圆弧表面逐渐脱离，此过程为解锁过程。解锁过程中，锁轴23转动后，凸轮19带动通风口曲柄I25转动，进而带动通风口曲柄II28、通风口连杆27以及通风口面板26转动，实现开启和关闭通风口机构12。通风口机构12开启到位后，锁轴23在内手柄24的带动下继续转动，此时闩轴锁22脱离凸轮19的圆弧表面，完成解锁过程。锁轴23继续转动，闩轴锁33进入凸轮19的凸轮下轨迹槽21内部并在凸轮19的驱动下转动，并带动与之固定连接的闩轴14转动。闩轴14分为两段，分布在舱门两侧。闩轴14转动，带动与闩轴14固定连接的闩摇臂13转动，闩滚轮16脱离闩槽15，实现解闩过程。解闩完成后，内手柄24通过提升打开联动机构8带动舱门向上提升，完成提升运动。舱门提升结束后，打开驱动机构9带动舱门翻转打开并将舱门锁定在完全打开位置。
关门时，首先解除打开驱动机构9对舱门的位置锁定。之后解开关门操作带7，通过关门操作带7将舱门来回至提升位置。再操作内手柄24，实现舱门的关闭操作，此过程与开门过程相反。
以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导做出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (2)

1.一种民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门，其特征在于，所述的民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门的舱门结构包括挡块(1)、密封带(2)、横梁(3)、纵框(4)、外蒙皮(5)、观察窗结构(6)和关门操作带(7)；其中，所述的外蒙皮(5)设置于舱门结构的外部，与机身外形相匹配；横梁(3)和纵框(4)设置于外蒙皮(5)内侧，以支撑外蒙皮(5)；所述的挡块(1)设置有两组，设置于外蒙皮(5)内侧，用以承担增压载荷；所述的舱门结构内侧上部区域设置有提升打开联动机构(8)和打开驱动机构(9)；在舱门结构的内侧下部区域设置关门操作带(7)；其特征在于，
所述的密封带(2)固定连接在机身结构上，位于机身口框结构上，与外蒙皮(5)位置相对应，密封带(2)与外蒙皮(5)的配合实现密封，以保障舱门结构密封性能；外蒙皮(5)的中央设置有观察窗结构(6)，所述的观察窗结构(6)与机身旋窗尺寸一致，且观察窗结构(6)内部区域无遮挡结构；
所述的打开驱动机构(9)通过拉杆与提升打开联动机构(8)的悬挂臂中部位置铰接连接；
所述的舱门结构内侧下部区域包括锁机构(10)、闩机构(11)、通风口机构(12)、锁机构(10)驱动闩机构(11)和通风口机构(12)运动，锁机构(10)与外手柄机构(30)联动；
所述的闩机构(11)包括闩摇臂(13)、闩轴(14)和闩槽(15)；其中，舱门结构内侧的左右两侧各设置一个闩轴(14)，闩轴(14)与舱门结构铰接连接，每个闩轴(14)上各固定连接有一个闩摇臂(13)；每个闩摇臂(13)的一端与闩轴(14)固定连接，每个闩摇臂(13)的另一端固定连接有一闩滚轮(16)；在机身结构上，与闩摇臂(13)位置对应的位置，固定连接有闩槽(15)，闩滚轮(16)与闩槽(15)相配合；
所述的锁机构(10)包括提升助力弹簧(17)、提升助力曲柄(18)、凸轮(19)、闩轴锁(22)和锁轴(23)；其中，锁轴(23)与舱门结构铰接连接，凸轮(19)设置有两个，固定在锁轴(23)的两侧上，凸轮(19)内部设置有凸轮上轨迹槽(20)和凸轮下轨迹槽(21)；闩轴锁(22)设置有两个，分别设置在两个闩轴(14)上，位于闩摇臂(13)的内侧；每个闩轴锁(22)分别与一凸轮(19)的凸轮下轨迹槽(21)相配合，提升助力弹簧(17)一端与舱门结构铰接连接，另一端与提升助力曲柄(18)铰接连接，提升助力曲柄(18)与锁轴(23)固定连接。
2.根据权利要求1所述的民用飞机半堵塞式机翼上部应急舱门，其特征在于，所述的通风口机构(12)包括通风口曲柄I(25)、通风口面板(26)、通风口连杆(27)、通风口曲柄II(28)和联动轴(29)；其中，通风口曲柄I(25)、通风口曲柄II(28)和联动轴(29)各设置有两个，两个通风口曲柄I(25)分别与两个联动轴(29)固定连接，两个联动轴(29)与舱门结构铰接连接，每个通风口曲柄I(25)与相应的一凸轮(19)的凸轮上轨迹槽(20)配合，形成凸轮-连杆机构，锁轴(23)转动，凸轮(19)带动通风口曲柄I(25)转动；通风口曲柄I(25)带动联动轴(29)转动，两个联动轴(29)分别与两个通风口曲柄II(28)固定连接，通风口曲柄II(28)与通风口连杆(27)铰接连接，通风口连杆(27)与通风口面板(26)铰接连接，通风口面板(26)与舱门结构铰接连接。
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