CN116805460A - 用于培训的位于地面上的飞行器机翼和短舱模型设计 - Google Patents
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Abstract
本发明的名称是用于培训的位于地面上的飞行器机翼和短舱模型设计。提供了位于地面上的机翼模型站。模型站包括可拆卸地连接到底板的主要支撑结构和连接到主要支撑结构的机翼模型。次要支撑结构被配置为将机翼模型从主要支撑结构悬挂在底板上方。有效载荷吊挂模型连接到机翼模型，其中有效载荷吊挂模型被配置为保持装置。主要支撑结构、次要支撑结构、机翼模型和有效载荷吊挂模型被配置为支撑至少与装置相等的重量。
Description
技术领域
本公开内容一般涉及飞行器，更具体地说，涉及用于培训地面人员的位于地面上的实体机翼模型。
背景技术
飞行器的维修人员经常使用飞行器的实体模拟站或飞行器的选取部分进行培训。该模型让维修人员熟悉培训后将要对其工作的飞行器部件。模型还提供了在空间限制内和与有问题的飞行器或飞行器部分相关的障碍物周围工作的经验。示例包括机翼和发动机短舱。通常情况下，培训模型采用废弃的飞行器部分，其需要进行重大的修改作为培训模拟器使用。
因此，期望能有至少考虑到上面讨论的一些问题，以及其他可能的问题方法和装置。
发明内容
说明性实施方式提供了位于地面上的机翼模型站。模型站包括可拆卸地连接到底板的主要支撑结构和连接到主要支撑结构的机翼模型。次要支撑结构被配置为将机翼模型从主要支撑结构悬挂在底板上方。有效载荷吊挂模型连接到机翼模型，其中有效载荷吊挂模型被配置为保持装置。主要支撑结构、次要支撑结构、机翼模型和有效载荷吊挂模型被配置为支撑至少与装置相等的重量。
另一个说明性实施方式提供了飞行器机翼模型培训站。培训站包括支撑结构，该支撑结构包括钢梁，该支撑结构被配置为可拆卸地连接到底板上。飞行器机翼模型被连接到支撑结构上并悬挂在底板上方。飞行器机翼模型包括铝制中心机翼部分，铝制后缘子组件，以及增材制造的ABS塑料前缘子组件。聚氨酯泡沫短舱吊挂模型连接到飞行器机翼模型，并且聚氨酯泡沫短舱模型连接到短舱吊挂模型。铝制有效载荷吊挂模型连接到飞行器机翼模型，并被配置为保持设备，其中支撑结构、飞行器机翼模型和有效载荷吊挂模型被配置为保持至少与设备相等的重量载荷。
另一个说明性实施方式提供了位于地面上的飞行器机翼模型站。模型站包括支撑结构，其被配置为可拆卸地连接到底板上。生产型飞行器机翼的机翼模型被连接到支撑结构上并悬挂在底板上方。机翼模型包括由比生产型飞行器机翼的相应零件更轻的材料制成的零件。包括机翼模型的零件是生产型飞行器机翼相应零件的子集。短舱吊挂模型连接到机翼模型，并且短舱模型安装在短舱吊挂模型上，其中发动机短舱模型是由比真实短舱轻的材料制成。有效载荷吊挂模型连接到机翼模型。有效载荷吊挂模型被配置为保持指定的装备，并且其中支撑结构、机翼模型和有效载荷吊挂模型被配置为保持至少与指定装备相等的重量载荷。
这些特征和功能可以在本公开内容的多种实施方式中独立实现，也可以在其他实施方式中组合，其中进一步的细节可以参照以下描述和附图看到。
附图说明
所附的权利要求书中阐述了说明性实施方式的被认为新颖特征的特性。然而，本说明性实施方式以及优选的使用方式、进一步的目标和其特征通过在结合附图阅读时参照本公开内容的说明性实施方式的以下详细描述被最佳地理解，其中。
图1描绘了根据说明性实施方式图解机翼模型站的框图。
图2描绘了根据说明性实施方式图解位于地面上的机翼模型站的透视图。
图3描绘了根据说明性实施方式的机翼模型站的主要和次要支撑结构的反向透视图。
图4描绘了根据说明性实施方式图解中心机翼部分的图。
图5描绘了根据说明性实施方式图解机翼前缘子组件的图。
图6描绘了根据说明性实施方式图解机翼后缘子组件的图。
图7描述了根据说明性实施方式的短舱吊挂模型和短舱模型的分解视图；以及
图8描述了根据说明性实施方式的襟翼轨道组件的示意图。
具体实施方式
说明性实施方式认识到并考虑到一个或多个不同的考虑因素。说明性实施方式认识到并考虑到飞行器培训模型经常采用废弃的飞行器部分，例如机翼和发动机短舱。现有的飞行器机翼设计复杂而昂贵，无法用于培训目的，并且需要对结构进行关键的修改，以便将其安装在培训底板上。
说明性实施方式还认识到并考虑到，如果使用真实的飞行器机翼进行培训，支撑结构设计是复杂的。因此，由于重量大，真实的/废弃的飞行器机翼不能按原样用于培训目的。
说明性实施方式还认识到并考虑到，飞行载荷所需的较重的实际飞行器结构在位于地面的培训环境中不实用，也没有必要使用。
说明性实施方式还认识到并考虑到，目前没有现成的移动支撑结构来安装悬臂形式的飞行器机翼。
说明性实施方式提供了模型飞行器机翼培训站，其复制了真实飞行器机翼和有效载荷吊挂。模型被配置为用可拆卸的锚定螺栓紧固在设施底板上，以便于其容易搬迁。模型采用了增材制造(3-D打印)的塑料和聚氨酯泡沫材料，以保持真实飞行器机翼的视觉外观，同时减少结构的复杂性和重量。
图1描绘了根据说明性实施方式图解机翼模型站的框图。机翼模型站100包括主要支撑结构102和次要支撑结构110，次要支撑结构110将机翼模型118悬挂在设施底板144上。
主要支撑结构102包括一对直立钢梁104和一个水平钢梁106。可拆卸的锚定螺栓108将直立钢梁104与设施底板144联接。
次要支撑结构110包括一些钢制拉力绳索112，其将机翼模型118从主要支撑结构102上悬挂，并将主要支撑结构102联接到设施底板144上。钢制拉力绳索112在近端可以包括紧线器114，而在远端通过D型钩环116固定在机翼模型118和设施底板144上。
机翼模型118包括中心机翼部分120、后缘子组件124和前缘子组件126。中心机翼部分120可以包括一些模块122。同样地，前缘子组件126可以包括一些由增材制造(3-D打印)塑料制成的件。机翼模型118还包括一些襟翼轨道组件130。U型钩配件132将水平钢梁106联接到机翼模型118。
机翼模型站100还包括与机翼模型118联接的短舱吊挂模型136。短舱吊挂模型136可以包括一些增材制造的塑料和/或聚氨酯泡沫件138。由聚氨酯泡沫制成的短舱模型140被安装在短舱吊挂模型136上，并可由钢制地面支撑架142支撑。
有效载荷吊挂模型134也与机翼模型118联接。该有效载荷吊挂模型134可以被配置为支撑具体类型的装备，如传感器包、外部燃料箱、推进系统，以及其他可以安装在由机翼模型118模拟的飞行器机翼上的装备。有效载荷吊挂模型134可以由地面维护人员用来练习从机翼上安装和拆卸装备。
图2描绘了根据说明性实施方式图解位于地面上的机翼模型站的透视图。图3描述了机翼模型站的主要和次要支撑结构的反向透视图。机翼模型站200是图1中机翼模型站100的实例实施方案。
机翼模型站200包括可拆卸地连接到设施底板232的主要支撑结构和连接到主要支撑结构的机翼模型214。主要支撑结构包括两根直立钢梁202和联接直立钢梁的水平钢梁204。直立钢梁202通过可拆卸的锚定螺栓穿过直立钢梁202的基板206紧固在设施底板232上。第三直立钢梁238也可以支撑水平梁204的中心(在图3中显示得最清楚)。直立钢梁202、238和水平钢梁204可以由桁架240进一步支撑。
次要支撑结构将机翼模型214从主要支撑结构悬挂在设施地面232上。次要支撑结构包括一些钢制拉力绳索208，将直立钢梁202联接到机翼模型214，并将直立钢梁202和水平梁204联接到设施底板232。
机翼模型214模拟生产型飞行器机翼，但包括由比生产型飞行器机翼的相应零件更轻的材料制成的零件。包括机翼模型214的零件可以是生产型飞行器机翼的相应零件的子集，从而使机翼模型214比由模型模拟的相应的真实生产型机翼更不复杂和更轻。机翼模型214可以包括由铝制成的中心机翼部分226，由铝制成的后缘子组件218，以及由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料制成的前缘子组件220。一些双剪式U型钩配件216可以将机翼模型214的近端联接到水平钢梁204上。机翼模型214进一步包括一些可由铝制成的襟翼轨道组件222。机翼模型214还可以包括蒙皮航空器演示(AVR)224。
被配置为保持装置的有效载荷吊挂模型236连接到机翼模型214。有效载荷吊挂236可以由机器加工的铝制成，并被配置为保持指定的装备，例如传感器包、外部燃料箱等，地面维护人员可以练习从有效载荷吊挂236上装载和卸下。主要支撑结构、次要支撑结构、机翼模型214和有效载荷吊挂模型236被配置为支撑至少与装置相等的重量。因此，在机翼模型站200上训练的地面维修人员可以练习在与他们必须在相应的真实飞行器机翼上安装或拆除有效载荷吊挂的大致相等的载荷重量下工作。
机翼模型站进一步包括与机翼模型214连接的短舱吊挂模型228和与短舱吊挂模型228连接的短舱模型230。短舱模型230可以由聚氨酯(PU)泡沫制成。短舱吊挂模型228可以包括聚氨酯泡沫零件和3-D打印的塑料零件(例如ABS)的组合(见图7)。钢制地面支撑结构234可以放置在短舱模型230的下面。
襟翼轨道组件222和短舱模型230按飞行器坐标定位，以模拟真实飞行器训练环境，并提供地勤人员在真实生产型飞行器上工作时将遇到的必要障碍物。
图4描述根据说明性实施方式图解中心机翼部分的图。图4描绘了图2中的中心机翼部分226的更详细视图。
如本实例所示，中心机翼部分226可包括一些模块402、404、406，它们被组合在一起以形成中心机翼部分。根据模型站所模拟的具体生产型飞行器机翼，可以使用更多或更少的模块数量。
图4中还更清楚地显示了双剪式U型钩配件216，其将机翼模型214联接到主要支撑结构的水平钢梁204上。U型钩配件216可以从水平钢梁204上的翼梁两端保持双剪式切钢凸耳。
图5描绘了根据说明性实施方式图解前缘子组件的图。图5描绘了图2中前缘子组件220的更详细视图。
在本实例中，前缘子组件220包括一些使用ABS塑料的增材制造件502。这些件502可以相互堆叠，允许这些件在由装载和卸载机翼模型214引起的结构变形期间相互滑移。
图6描绘了根据说明性实施方式图解机翼后缘子组件的图。图6显示了图2中后缘子组件218的更详细视图。
图7描绘了根据说明性实施方式的短舱吊挂模型和短舱模型的分解视图。图7显示了图2中短舱吊挂模型228和短舱模型230的更详细视图。
在本实例中，短舱吊挂模型228包括由聚氨酯泡沫制成的吊挂罩702和由3-D打印ABS塑料制成的吊挂后部704。
短舱模型230包括主发动机体706和后发动机部分708，两者均由聚氨酯泡沫制成。金属管710提供了主发动机体706在钢制地面支撑结构234上的稳定性。
图8描述了根据说明性实施方式图解襟翼轨道组件的图。图8显示了图2中襟翼轨道组件222的更详细的视图。
在本实例中，襟翼轨道组件包括五个件802、804、806、808、810。根据模型站所模拟的生产型飞行器，可以使用更多或更少的件。
如本文所使用的，第一部件“联接到”第二部件意味着第一部件可以直接或间接地联接到第二部件。换句话说，在第一部件和第二部件之间可能存在额外的部件。当两个部件之间存在一个或多个额外部件时，第一部件被认为是间接联接到第二部件。当第一部件与第二部件直接联接时，这两个部件之间不存在额外的部件。
如本文所用，短语“一些”是指一个或多个。短语“至少一个”，当与项目列表一起使用时，意味着可以使用一个或多个所列项目的不同组合，并且可能只需要列表中的每个项目中的一个。换句话说，“至少一个”意味着可以使用列表中的任何项目组合和项目数量，但不是需要列表中的所有项目。项目可以是具体的对象、事或类别。
例如，在没有限制的情况下，“项目A、项目B或项目C中的至少一个”可以包括项目A、项目A和项目B或项目C，该实例也可以包括项目A、项目B和项目C或项目B和项目C。当然，可以存在这些项目的任何组合。在一些说明性实例中，“至少一个”可以是，例如，不限于，项目A的两个；项目B的一个；和项目C的十个；项目B的四个和项目C的七个；或其他合适的组合。
不同描述的实施方式中的框图说明了说明性实施方式中装置和方法的一些可能实施的结构、功能和操作。在这方面，框图中的每个框可以代表模块、片段、功能中的至少一个。
进一步地，本公开内容包括根据以下条款的实施方式。
条款1.一种位于地面上的机翼模型站(100)，其包括
主要支撑结构(102)，其可拆卸地连接到底板(144)；
机翼模型(118)，其连接到所述主要支撑结构；
次要支撑结构(110)，其被配置为将所述机翼模型从所述主要支撑结构悬挂在所述底板上方；和
有效载荷吊挂模型(134)，其连接到所述机翼模型，其中所述吊挂模型被配置为保持装置，并且其中所述主要支撑结构、次要支撑结构、机翼模型和有效载荷吊挂模型被配置为支撑至少与所述装置相等的重量。
条款2.根据条款1所述的机翼模型站，进一步包括：
短舱吊挂模型(136)，其连接到所述机翼模型；以及
短舱模型(140)，其连接到所述短舱吊挂模型。
条款3.根据条款2所述的机翼模型站，其中所述短舱吊挂模型和所述短舱模型由聚氨酯泡沫制成。
条款4.根据条款2所述的机翼模型站，其中所述短舱吊挂模型包括一些增材制造件(138)。
条款5.根据条款2所述的机翼模型站，进一步包括定位在所述短舱模型下的钢制地面支撑结构(142)。
条款6.根据条款1所述的机翼模型站，其中所述主要支撑结构包括：
两根直立钢梁(104)；和
水平钢梁(106)，其联接所述直立钢梁。
条款7.根据条款6所述的机翼模型站，其中所述直立钢梁通过可拆卸的锚定螺栓(108)紧固在所述底板上。
条款8.根据条款6所述的机翼模型站，其中所述次要支撑结构包括一些钢制拉力绳索(112)，其将所述直立钢梁与所述机翼模型站联接，并将所述直立钢梁和水平梁与所述底板联接。
条款9.根据条款6所述的机翼模型站，其中所述机翼模型包括：
由铝制成的中心机翼部分(120)；
由铝制成的后缘子组件(124)；
由ABS塑料制成的前缘子组件(128)；以及
一些双剪式U型钩配件(132)，其将所述机翼模型的近端与所述水平钢梁联接。
条款10.根据条款9所述的机翼模型站，其中所述前缘子组件包括一些增材制造件(128)。
条款11.根据条款9所述的机翼模型站，其中所述机翼模型站进一步包括一些由铝制成的襟翼轨道组件(130)。
条款12.根据条款1所述的机翼模型站，其中所述有效载荷吊挂模型由机器加工的铝制成。
条款13.一种飞行器机翼模型培训站(100)，其包括：
支撑结构(102)，其包括钢梁，所述支撑结构(102)被配置为可拆卸地连接到底板(144)；
飞行器机翼模型(118)，其连接到所述支撑结构并悬挂在所述底板上方，其中所述飞行器机翼模型包括铝制中心机翼部分(120)、铝制后缘子组件(124)和ABS塑料前缘子组件(126)；
聚氨酯泡沫短舱吊挂模型(136)，其连接到所述飞行器机翼模型；
聚氨酯泡沫短舱模型(140)，其连接到所述短舱吊挂模型；和
铝制有效载荷吊挂模型(134)，其连接到所述飞行器机翼模型，并被配置为保持设备，其中所述支撑结构、飞行器机翼模型和有效载荷吊挂模型被配置为保持至少与所述设备相等的重量载荷。
条款14.根据条款13所述的飞行器机翼模型培训站，其中所述支撑结构包括：
两根直立钢梁(104)，其通过可拆卸的锚定螺栓(108)紧固在所述底板上；和
水平钢梁(106)，其连接到所述直立钢梁。
条款15.根据条款14所述的飞行器机翼模型培训站，进一步包括一些钢制拉力绳索(112)，其将所述直立钢梁与所述机翼模拟模型联接，并将所述直立钢梁和水平梁与所述底板联接。
条款16.根据条款14所述的飞行器机翼模型培训站，其中所述飞行器机翼模型培训站进一步包括。
一些由铝制成的襟翼轨道组件(130)；和
一些双剪式U型钩配件(132)，其将所述机翼模型的近端与所述水平钢梁联接。
条款17.根据条款13所述的飞行器机翼模型培训站，其中所述前缘子组件包括一些增材制造件(128)。
条款18.根据条款13所述的飞行器机翼模型培训站，其中所述短舱吊挂模型包括一些增材制造件(138)。
条款19.根据条款13所述的飞行器机翼模型培训站，进一步包括定位在所述短舱模型下的钢制地面支撑结构(142)。
条款20.一种位于地面上的飞行器机翼模型站(100)，其包括
支撑结构(102)，其被配置为可拆卸地连接到底板(144)；
生产型飞行器机翼的模型(118)，其连接到所述支撑结构并悬挂在所述底板上方，其中所述机翼模型包括由比生产型飞行器机翼的相应零件更轻的材料制成的零件，并且其中包括所述机翼模型的所述零件是所述生产型飞行器机翼的相应零件的子集；
短舱吊挂模型(136)，其连接到所述机翼模型；
短舱模型(140)，其安装在所述短舱吊挂模型上，其中所述短舱模型由比真实短舱更轻的材料制成；和
有效载荷吊挂模型(134)，其连接到所述机翼模型，其中所述有效载荷吊挂模型被配置为保持指定的装备，并且其中所述支撑结构、所述机翼模型和所述有效载荷吊挂模型被配置为保持至少等于所述指定装备的重量载荷。
对不同说明性实施方式的描述是为了说明和描述的目的而提出的，并不旨在详尽无遗或局限于所公开形式的实施方式。对于本领域普通技术人员来说，许多修改和变化将是显而易见的。进一步地，不同的说明性实施方式与其他说明性实施方式相比，可以提供不同的特征。选择和描述所选的一个或多个实施方式是为了最好地解释实施方式的原理、实际应用，并使本领域普通技术人员能够理解具有多种修改的多种实施方式的公开内容，因为这些修改适合于所设想的具体用途。
Claims (11)
1.一种位于地面上的机翼模型站(100)，其包括
主要支撑结构(102)，其可拆卸地连接到底板(144)；
机翼模型(118)，其连接到所述主要支撑结构；
次要支撑结构(110)，其被配置为将所述机翼模型从所述主要支撑结构悬挂在所述底板上方；和
有效载荷吊挂模型(134)，其连接到所述机翼模型，其中所述吊挂模型被配置为保持装置，并且其中所述主要支撑结构、次要支撑结构、机翼模型和有效载荷吊挂模型被配置为支撑至少与所述装置相等的重量。
2.根据权利要求1所述的机翼模型站，进一步包括：
短舱吊挂模型(136)，其连接到所述机翼模型；以及
短舱模型(140)，其连接到所述短舱吊挂模型。
3.根据权利要求2所述的机翼模型站，其中所述短舱吊挂模型和所述短舱模型由聚氨酯泡沫制成。
4.根据权利要求2所述的机翼模型站，其中所述短舱吊挂模型包括一些增材制造件(138)。
5.根据权利要求2所述的机翼模型站，进一步包括定位在所述短舱模型下的钢制地面支撑结构(142)。
6.根据权利要求1所述的机翼模型站，其中所述主要支撑结构包括：
两根直立钢梁(104)；和
水平钢梁(106)，其联接所述直立钢梁。
7.根据权利要求6所述的机翼模型站，其中所述直立钢梁通过可拆卸的锚定螺栓(108)紧固在所述底板上。
8.根据权利要求6所述的机翼模型站，其中所述次要支撑结构包括一些钢制拉力绳索(112)，其将所述直立钢梁与所述机翼模型站联接，并将所述直立钢梁和水平梁与所述底板联接。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的机翼模型站，其中所述机翼模型包括：
由铝制成的中心机翼部分(120)；
由铝制成的后缘子组件(124)；
由ABS塑料制成的前缘子组件(128)；以及
一些双剪式U型钩配件(132)，其将所述机翼模型的近端与所述水平钢梁联接。
10.根据权利要求9所述的机翼模型站，其中所述前缘子组件包括一些增材制造件(128)。
11.根据权利要求9所述的机翼模型站，其中所述机翼模型站进一步包括一些由铝制成的襟翼轨道组件(130)。
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