CN114194372A - 用于飞机的地板排水组件、具有地板排水组件的飞机以及地板排水组件的布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机的地板排水组件，地板排水组件包括：排水孔，该排水孔位于飞机的地板上；排水管路，该排水管路位于飞机的地板下，并且与排水孔流体连通；以及机身外的排放杆，该排放杆与排水管路流体连通，其中，排水孔包括多个第一排水孔和多个第二排水孔，排水管路包括第一排水管路和第二排水管路，并且第一排水孔与第一排水管路之间设有气压开闭的单向阀。本发明还涉及一种具有地板排水组件的飞机和一种地板排水组件的布置方法。

Description

用于飞机的地板排水组件、具有地板排水组件的飞机以及地 板排水组件的布置方法

技术领域

本发明涉及一种用于飞机的地板排水组件，特别地，涉及一种民航客机改货机的主货舱的地板排水组件。本发明还涉及一种具有地板排水组件的飞机以及该地板排水组件的布置方法。

背景技术

航空货运是国家重要的战略性资源，具有效率高、承运货物附加值高等特点，在应急处突、抢险救灾、军事保障等方面具有重要作用。

在货机运营中，货机主货舱具有排水需求。在地面上在货物装机过程中可能出现货物携带雨水进入、地面雨水渗入、冰雪融化等情况；在空中在货机飞行过程可能出现货物渗水、空调冷凝水、厨房灰水积聚等情况。因此主货舱的排水设计需综合考虑泄漏面积、排水速率、飞机姿态等因素。

此外，我国的货机往往由某些型号客机改装而来，而非设计全新的货机，因此排水系统的设计受原有机型已有的系统及结构限制较多，需要最大程度地利用原有机型上的系统构造来降低研发及制造成本，并且保证可靠性、安全性和经济性。本发明中，货机主货舱通常由客机的乘客舱，乘务组休息室改建而来。货机主货舱的后部的排水可以通过连接主货舱后部排水孔与原客机后机外排放杆，直接排水机外，可以满足后部的排水需求。

现有技术中，为满足货机主货舱的前部的排水需求，目前的方案有以下几种：1)加装灰水界面阀后通过前部机外排放杆排出；然而，该方案中的灰水界面阀可靠性较低，据统计，某机型在5年内航线上总计发生9次灰水界面阀外漏情况。并且如果发生外漏，由于货舱前部靠近电子设备舱，存在灰水渗入电子设备舱的风险，可能会造成设备失效，影响飞机安全，不满足电子设备舱防水要求。

2)直接通过前部机外排放杆排出；然而，考虑到由于多个排水孔使得主货舱中的飞机气压流失过快，存在总的泄漏面积过大，而不满足飞机座舱压力控制要求的风险。当发生飞机通风系统不能正常供压的情况时，该方案的飞机的泄漏面积的较大，主货舱的气压流失可能过于剧列，气压变化率超出人体承受极限。

3)利用机身侧排放孔从机身侧面排出；然而，为此需要额外增加从地板导通至机身侧面的新管路，新管路经过电子设备舱的长度较长，潜在漏水点较多，为防止液体进入电子设备舱需要较多的防漏措施，并且实施过程难度较大成本较高，存在安全性低、经济性差的问题。此外，利用原有机身侧排放孔孔径不够，排水时间过长，而开大孔径将增加施工复杂度。

4)通过水囊收集；然而，水囊容量较小，存在不满足排水量的风险。经过对某型货机进行测算，在一般情况下，地面极限条件下的最大需排水量为42L，空中极限条件下的最大需排水量为112L。

5)在机身底部设置湿舱进行收集；首先违背飞机结构设计中不允许有积水区存在的设计要求，此外若加装隔离设施，又受限于机上空间限制，实施难度大、成本高，存在经济性差的问题。

6)利用机身底部结构排水阀排出；然而，在飞行过程中，液体会积聚在机身底部，存在因飞机姿态变化而导致液体渗入电子设备舱的风险，需要额外地在电子设备舱和货舱前部之间进行防水设计。存在安全性低、经济性差的问题。

因此，仍然存在对现有飞机的地板排水组件的结构作进一步改进的需求。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是：提供一种客机改货机情况下货机主货舱的地板排水组件，以减少甚至完全避免目前已有排水方案中存在的对泄漏面积要求较高、渗漏可能性高导致安全性较低、实施过程难度较大成本较高导致经济性较差等问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种用于飞机的地板排水组件，地板排水组件包括：排水孔，该排水孔位于飞机的地板上；排水管路，该排水管路位于飞机的地板下，并且与排水孔流体连通；以及机身外的排放杆，该排放杆与排水管路流体连通，其中，排水孔包括多个第一排水孔和多个第二排水孔，排水管路包括第一排水管路和第二排水管路，并且第一排水孔与第一排水管路之间设有单向阀。

根据本发明的一个方面，单向阀与地板之间设有密封件。

根据本发明的一个方面，单向阀的下部还设有管接头，单向阀的管接头与第一排水管路通过软管互相连接而流体连通。

根据本发明的一个方面，第一排水孔和第二排水孔布置成分别在飞机的展向方向上尽可能地均匀分布。

根据本发明的一个方面，第一排水孔和第二排水孔布置在地板的位置处设有下沉式的排水槽，并且排水槽布置成沿飞机的展向方向延伸。根据本发明的一个方面，第一排水孔和第二排水孔上都设有滤网，并且滤网的顶部孔隙大于滤网的底部孔隙。

根据本发明的一个方面，滤网与地板采用螺纹方式连接固定。

根据本发明的一个方面，还包括具有通风格栅的内饰壁板，内饰壁板位于地板两侧，内饰壁板的下部高度设计成使得内饰壁板邻近地板的部分不设置栅格孔。

本发明还提供了一种具有根据本发明的一个方面的地板排水组件的飞机。

本发明还提供了一种地板排水组件的布置方法，其包括：在飞机前部的地板处布置多个第一排水孔；在第一排水孔下设置单向阀；在飞机前部设置第一排放管路，第一排放管路具有与单向阀连接的第一管路接口；连接单向阀与第一排放管路的第一管路接口；在飞机后部的地板处布置多个第二排水孔；在飞机后部设置第二排放管路，第二排放管路具有与第二排水孔连接的第二管路接口；连接第二排水孔与第二排放管路的第二管路接口；在第一排水孔和第二排水孔布置在地板的位置处设置下沉式的排水槽；在第一排水孔和第二排水孔上设置滤网；以及在地板两侧布置具有通风格栅的内饰壁板，内饰壁板的下部高度设计成使得内饰壁板邻近地板的部分不设置栅格孔。

本发明的地板排水组件，通过前部排水孔与排水管路之间加装单向阀并且通过气压选择性地关闭单向阀，切断该处内外气体流通，满足高空状态下飞机的泄漏面积要求。

本发明的地板排水组件利用飞机在地面和空中的俯仰姿态实现在地面和空中的排水能力。最大程度地利用客机原前部灰水管路的路径空间和防漏水接盘以及前后机外排放杆，可实施性较好、成本低。

附图说明

为了更完全理解本发明，可参考结合附图来考虑示例性实施例的下述描述。附图比例是示意性，不必按比例绘制，而是旨在更清楚说明。在附图中：

图1是根据本发明的优选实施例的地板排水组件位于飞机主货舱前部地板区域的立体图；

图2是根据本发明的优选实施例的地板排水组件位于飞机主货舱前部的立体图；

图3是根据本发明的优选实施例的地板排水组件位于飞机主货舱后部的立体图；

图4是根据本发明的优选实施例的单向阀；

图5是根据本发明的优选实施例的排水孔区域的局部放大图；以及

图6是根据本发明的优选实施例的内饰壁板示意图。

附图标记列表：

10 地板排水组件

11 排放杆

21 第一排水孔

22 第二排水孔

31 第一排水管路

32 第二排水管路

33 第一管路接口

34 第二管路接口

40 单向阀

41 管接头

42 软管

50 排水槽

60 滤网

70 内饰壁板

71 通风格栅

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

在本发明各实施例中，定义“向前”、“前侧”为朝向飞机的航向方向，“向后”、“后侧”为背离飞机的航向方向。

地板排水组件10总体上包括位于飞机的地板上的多个排水孔、位于飞机的地板下的排水管路、以及与排水管路流体连通并且排放到飞机机身外的排放杆11。

在优选的实施例中，考虑到重力下水流状态，即飞机在地面静止时机头具有俯角，并且飞机在起飞爬升时机头具有仰角，因此在地面状态下，通过飞机前部的第一排水孔21和第一排水管路31将主货舱积水排出机外；而在飞行状态下，则通过后飞机后部的第二排水孔32和第二排水管路32 将主货舱积水排出机外。

因此，排水孔布置成尽可能靠近主货舱前、后壁。飞机前部的多个第一排水孔21可以布置成靠近主货舱的前部阻拦墙区域，飞机后部的多个第二排水孔22可以布置成可以布置成靠近主货舱后部靠近主货舱后部，因此主货舱中可能出现的积水可以尽可能地经由排水孔排放。

在优选的实施例中，为了更好地满足排水需求，前、后部地板上的多个第一排水孔21和多个第二排水孔22的位置在飞机的展向方向上均匀分布。此外，为了提高实施便利性。多个第一排水孔21和多个第二排水孔22 的位置在避开机上相关结构的情况下尽可能地等距分布。

图1示意性地示出了根据本发明的优选实施例的地板排水组件10位于飞机主货舱前部地板区域的一部分。图1中示出了四个第一排水孔21，这些排水孔布置在防冲击阻拦墙的后侧，沿展向方向尽可能地均匀分布布置，并且数量根据本实施例的实际机型排水量而设计成4个。应当理解，其它的排水孔布置位置和数量也是可能的。

现在转到图2，示出了根据本发明的优选实施例的地板排水组件位于飞机主货舱前部的立体图。第一排水孔21经由第一排水管路31直通飞机外环境，考虑到可能由于多个第一排水孔21使得主货舱中的飞机气压流失过快，不能满足适航要求，本发明中，还可以在第一排水孔21与飞机前部的第一排水管路31之间加装单向阀40。

单向阀40可选地是气压开闭型、水压开闭型等，根据型号不同而具有不同的阈值范围和可靠性。根据本实施例的实际机型排水量，较佳地单向阀40选择为在内、外压差超过2000m高程的压差时会关闭的气压开闭型，由此，飞机在高空运行时切断内外流通，飞机泄漏面积较小。由此，飞机在高空运行时，当发生通风系统加压功能失效等不能正常供压的情况下，主货舱的气压流失能够满足飞机座舱压力控制要求。

为了提高单向阀40与第一排水孔21的密封可靠性，较佳地，在单向阀40与第一排水孔21的连接处加装密封件(未示出)。较佳地，单向阀 40与第一排水孔21的连接方式为螺纹连接以增加密封可靠性。

在此，本实施例的实际机型的地面及低空状态下的排水量为1.4L/min，后部排水孔22未加装单向阀，排水速率较前部更快。选用CV92-14型单向阀，内径为5mm，排水速率实测为0.58L/min，根据排水量至少布置3个。优选地，考虑到实际排水环境较不稳定，本示例性实施例中前部排水孔21 的数量为4个，布置4个CV92-12型单向阀；后部排水孔22的数量为4 个。并且通过机上排水实测，验证了排水效率和排水速率要求。

仍然参考图2，在优选实例中，根据现成的原客机前部的灰水管路的路径空间设计第一排水管路31的路径，根据第一排水孔21以及单向阀40的布置位置，设置第一排水管路31与单向阀40连接的第一管路接口33，第一管路接口33较佳地设计成处于原灰水管路的接水盘上方；并且在第一管路接口33与单向阀40之间加装连接用软管，这将在下文中更详细描述。这样，最大程度地沿用客机原前部灰水管路的路径空间及防漏水接盘，以及机外排放杆，可实施性较好、成本低。

图3示意性地示出了本发明的优选实施例的地板排水组件位于飞机主货舱后部的立体图，其中示意性地示出了机外的排放杆11与排水管路的连接。同样地，根据第二排水孔22的布置位置，增加第二排水管路32与第二排水孔22连接的第二管路接口34，第二管路接口34需处于原排放管路接水盘上方；并且在第二管路接口34与第二排水孔22之间加装连接用软管。

图4示意性地示出了本发明的优选实施例的单向阀。在优选实例中，利用软管连接单向阀40与第一排水管路31的第一管路接口33。较佳地，单向阀40的下部较佳地通过螺接方式设有硬质的管接头41，软管42易于与管接头41固定，因此单向阀40的管接头41可以通过软管42与第一排水管路31互相连接而流体连通。图4中以局部透视的方式示出软管42的一端的一部分套设于管接头41。如上所述，较佳地，为提高连接可靠性，在软管42与管接头41的接口位置处加装诸如卡箍的约束件，利用约束件进一步密封且固定，降低接口处泄漏的可能性。

图5是根据本发明的优选实施例的排水孔区域的局部放大图。较佳地，多个第一排水孔21和多个第二排水孔22布置在地板的位置处设有下沉式的排水槽50，排水槽50设计成下沉的平面以易于加工，并且排水槽50的下沉的平面低于地板的上表面。此外，在一个实施例中，排水槽50的下沉式表面可以具有下沉的弧面，能够尽量排尽积水。

较佳地，排水槽50布置成沿飞机的展向方向延伸。如图1所示，多个排水槽50占据货舱轨道之间的空间，尽可能地将货舱中的积水引导至排水孔中。

此外，第一排水孔21和第二排水孔22上都设有滤网60，以阻挡货舱积水中可能导致管路阻塞的杂物。较佳地，滤网60最高点低于地板上表面。较佳地，滤网60的顶部孔隙大于滤网60的底部孔隙，这样更有利于积水顺利流入排水孔。较佳地，为了提高排水的可靠性，在排水孔上方加装双层滤网。

较佳地，滤网60与地板连接采用螺纹连接方式连接固定，使得积水中的杂质不能通过滤网60与地板的连接处，并且螺纹连接可以在出现滤网60 堵塞等问题时将其拧出清理，提高维修效率。

图6示意性地示出了根据本发明的优选实施例的具有通风格栅的内饰壁板，该内饰壁板70位于地板展向方向的左右两侧。将内饰壁板70的格栅孔下部的高度加高，使得内饰壁板70邻近地板的部分不存在格栅孔，并且内饰壁板下部与主货舱地板采用防漏水密封连接，保证主货舱内部积水只从飞机前、后部的多个第一排水孔21和多个第二排水孔22排出，主货舱其余位置无积水泄漏。由此，在飞机在滚转状态下，防止主货舱内部积水浸没过格栅孔而流入通风道，经由地板通气孔流入地板下方三角区，导致该区域的设备失效，影响飞行安全。

本发明的地板排水组件，通过在前部排水孔与排水管路之间加装单向阀，利用单向阀的压差保护，在主货舱的座舱压力高度与飞行高度之差超过2000m时，自动关闭单向阀，切断该处内外气体流通，满足高空状态下飞机座舱压力控制要求。

本发明的地板排水组件利用飞机在地面和空中的俯仰姿态实现在地面和空中的排水能力。在地面及低空飞行状态下，通过前部排水孔处的单向阀和机外排放杆将主货舱积水排出机外；而在空中状态下，则通过后部排水孔和机外排放杆将主货舱积水排出机外。最大程度地利用原客机的灰水管路的路径空间和防漏水接盘，以及前后机外排放杆，可实施性较好、成本低。

本发明的地板排水组件主货舱地板采用防泄漏设计，加高通风格栅的下部无格栅孔部分的内饰壁板，主货舱内部积水只从前、后排水孔排放，其余位置无积水排放，主货舱内部没有积水渗漏。

尽管以上已经描述了各种实施例，但应当理解，它们以示例而非限制的方式提出。对相关领域技术人员而言显而易见的是，所公开的主题可以其它特定的形式实施而不脱离其精神和必要特征。因此，以上所描述的实施例在所有方面被认为是示例性而非限制性的，并不作为对本发明做任何限制的依据。

Claims (10)

1.一种用于飞机的地板排水组件，所述地板排水组件(10)包括：

排水孔，所述排水孔位于飞机的地板上；

排水管路，所述排水管路位于飞机的地板下，并且与所述排水孔流体连通；以及

机身外的排放杆(11)，所述排放杆(11)与所述排水管路流体连通，

其特征在于，

所述排水孔包括多个第一排水孔(21)和多个第二排水孔(22)，所述排水管路包括第一排水管路(31)和第二排水管路(32)，并且所述第一排水孔(21)与所述第一排水管路(31)之间设有单向阀(40)。

2.根据权利要求1所述的地板排水组件，其特征在于，

所述单向阀(40)与所述地板之间设有密封件。

3.根据权利要求1所述的地板排水组件，其特征在于，

所述单向阀(40)的下部还设有管接头(41)，所述单向阀(40)的管接头(41)与所述第一排水管路(31)通过软管(42)互相连接而流体连通。

4.根据权利要求1所述的地板排水组件，其特征在于，

所述第一排水孔(21)和所述第二排水孔(22)布置成分别在飞机的展向方向上均匀分布。

5.根据权利要求1所述的地板排水组件，其特征在于，

所述第一排水孔(21)和所述第二排水孔(22)布置在所述地板的位置处设有下沉式的排水槽(50)，并且所述排水槽(50)布置成沿飞机的展向方向延伸。

6.根据权利要求1所述的地板排水组件，其特征在于，

所述第一排水孔(21)和所述第二排水孔(22)上都设有滤网(60)，并且所述滤网(60)的顶部孔隙大于所述滤网(60)的底部孔隙。

7.根据权利要求6所述的地板排水组件，其特征在于，

所述滤网(60)与所述地板采用螺纹方式连接固定。

8.根据权利要求1所述的地板排水组件，其特征在于，

还包括具有通风格栅(71)的内饰壁板(70)，所述内饰壁板(70)位于所述地板两侧，所述内饰壁板(70)的下部高度设计成使得所述内饰壁板(70)邻近所述地板的部分不设置栅格孔。

9.一种具有地板排水组件的飞机，其特征在于，

所述飞机的地板排水组件是权利要求1-8中任一项所述的地板排水组件。

10.一种地板排水组件的布置方法，其特征在于，所述布置方法包括：

在飞机前部的地板处布置多个第一排水孔(21)；

在所述第一排水孔(21)下设置单向阀(40)；

在飞机前部设置第一排放管路(31)，所述第一排放管路(31)具有与所述单向阀(40)连接的第一管路接口(33)；

连接所述单向阀(40)与所述第一排放管路(31)的第一管路接口(33)；

在飞机后部的地板处布置多个第二排水孔(22)；

在飞机后部设置第二排放管路(32)，所述第二排放管路(32)具有与所述第二排水孔(22)连接的第二管路接口(34)；

连接所述第二排水孔(22)与所述第二排放管路(32)的第二管路接口(34)；

在所述第一排水孔(21)和所述第二排水孔(22)布置在所述地板的位置处设置下沉式的排水槽(50)；

在所述第一排水孔(21)和所述第二排水孔(22)上设置滤网(60)；以及

在所述地板两侧布置具有通风格栅(71)的内饰壁板(70)，所述内饰壁板(70)的下部高度设计成使得所述内饰壁板(70)邻近所述地板的部分不设置栅格孔。

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