JP2009508081A - 航空機胴体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、少なくとも部分的な領域において防弾層を備える航空機胴体を提供する。
【解決手段】
航空機胴体は、航空機の主要な胴体構造(すなわち板金および関連するフレームおよび縦桁(519))、航空機胴体絶縁(504)、更にはキャビン内部パネル(509)として理解される。キャビン内部パネルは、主要な胴体構造に向かう外部に対して与圧キャビンを囲む。
このようにして、航空機胴体の防弾セキュリティ(511、512)を保証し、従って航空機の乗客(510)および/または飛行関連システムに対する脅威を防止することが可能である。
【選択図】図1
Description
コア材料は、断熱および音響絶縁に関する必要条件を満たす。
これらは、主に繊維産業からの材料である。
とりわけ、ガラス繊維材料が使用される。
これらの比較的に無定形の半完成品は、取り付け可能にするために、被覆フィルムによって囲まれる。
締着具を用いて航空機胴体構造に絶縁パッケージを取り付けるために、被覆フィルムの末端に補強材を取り付ける。
締着具は、プラスチック(例えばポリアミド)を一般に含む。
そのような胴体絶縁は、絶縁材料1102を含み、被覆1108によって囲まれる。
絶縁材料1102は、第1締着具1105および第2締着具1106を使用して、航空機胴体のフレーム1119に取り付ける。
モジュール式のパネルは、少なくとも2つの貫通孔を有する溝を有する。
装着レールは、溝に配置され、取付ボルトを受け止める貫通孔によって位置合わせ可能な切り抜きを有する。
この改善は、高性能で固体のファブリック胴体区画ジャケット、胴体フレーム金属外部パネル、および熱や低温に抵抗する接着剤から成る。
本出願において、航空機胴体は、航空機の主要な胴体構造(すなわち板金およびそれに関連するフレームおよび縦桁)、航空機胴体絶縁、更にはキャビン内部パネルとして理解され、キャビン内部パネルは、主要な胴体構造に向かう外部に対して与圧キャビンを囲む。
しかしながら、与圧キャビンの内部構造(例えばコックピットのドア)は、航空機胴体の一部として理解されない。なぜなら、これは外部に対して与圧キャビンを囲まないからである。
防弾に関する特別な特性がないということは、特に民間旅客機に危険をもたらすことがある。民間旅客機においては、ハイジャックまたは暗殺による脅威が何度も生じる場合があり、発砲される危険性がたいへん高い場合がある。
この場合、航空機は、内部から外部に向かって、更には外部から内部に向かって発砲されることがある。
いずれの場合も、乗客は危険にさらされることがある。
本発明による胴体構造は、場合によっては弾丸が航空機胴体を貫通することを防止するという点で、乗客を保護することに貢献することがある。
従って、場合によっては乗員が致命的な損傷から保護されることがある。
本発明の例示的実施形態によると、外部スキン、航空機絶縁、および内部パネルが、発砲に耐えられないように設計されることを防止する。こうした防止は、場合によっては、銃を使用したテロ攻撃の場合でさえ、乗客の安全性を向上させるために将来ますます重要になる。
そのような繊維材料は、芳香族ポリアミドでもよく、例えばケブラーという商品名によって公知である。
芳香族ポリアミド(アラミドとも呼ぶ)は、特に耐燃性であるという利点を有してもよい。
従って、例えばFAR§25.856(b)においてアメリカの航空当局によって要求される新しい溶け落ち必要条件もまた、場合によってはこれらの材料を使用することによって満たすことができる。
さらに、アラミドは、軽い建設材料であり、高い強度、高い延性収率、および酸や塩基などの媒質に対する大きな抵抗力によって特に特徴づけられ、したがって場合によっては航空業界にとって特に適切な材料を代表するものである。
そのような構造は、例えば、FAR§25.772に従って防弾のコックピットのドアにおいて使用される。
アラミド繊維(例えばダイニーマという商品名によって公知の繊維)とフォーム材との他の組合せは、サンドイッチ構造の形で防弾として実現してもよい。
特に、コア材料自体は、防弾層として実現してもよく、更なる防弾層は、コア材料で実現してもよい。
しかしながら、コア材料以外の別の部品(例えば被覆)は、防弾層として実現してもよく、すなわち絶縁構造の一部が防弾であるように構成される。
コア材料は、場合によっては、弾丸トラップの機能のみならず、典型的な断熱特性および遮音特性をも呈する。すなわち、断熱や遮音のための更なる層がもはや必要ではなくなる。
弾丸トラップは、場合によってはFAR§25.856(b)によって最近要求されている絶縁の溶け落ち安全性をも呈する。
そのような防弾航空機胴体絶縁が場合によって有する利点は、すでに運用中の航空機、すなわちすでに使用している航空機において、既存の胴体絶縁を交換するだけで、そのような防弾絶縁を事後装着ができる、ということであり、こうした交換は、いずれにしても定期的に運行中の航空機において実行される。
絶縁において防弾および他の全ての航空機関連の必要条件(例えば重量、音響および熱の特性)を満たすコア材料を使用できない場合には、このことは特に有利である。
更なる弾丸トラップを絶縁パッケージに統合する場合、代表的な絶縁パッケージは比較的効果的に適合することがある。
このフィルムは、場合によっては、航空機の乗客が負傷しないほど充分に、対応する発砲弾丸を捕らえるかまたは少なくとも制動する。
絶縁構造は、航空機の胴体構造と航空機のシステム設備との間に基本的に位置しており、外部から発砲され場合に、航空機のシステム設備は、この絶縁構造を通して保護される。
キャビンパネルは、航空機キャビンを基本的に完全に囲むので、防弾材料をパネル部品に使用した場合には、航空機において発砲された場合でさえ、そこにいる乗客を更に保護することが確実にできる。
防弾胴体絶縁(例えばアラミド繊維)に関して、キャビンパネル用に同じ防弾材料が考慮される。
キャビンパネル部品は、二次的パネル、すなわち、パネルの背後に直接に取り付ける絶縁をさらに備えてもよい。
この二次的パネルは、上記の防弾胴体絶縁と同様に実現してもよい。
例えば、二次的パネルは、サンドイッチ構造で実現してもよく、サンドイッチ構造は、場合によっては防弾材料(例えばアラミド繊維)にとってかなり適切な構造である。
例えば、一般に使用するガラス繊維ファブリックは、例えば防弾自動車において使用するようなアラミドファブリックと交換してもよい。
類似の技術は、防弾コックピットドアにおいてもすでに適用されており、それはアメリカの認可条件FAR§25.772によって旅客機構造に使用しなければならないものである。
しかしながら、現時点までの応用は、コックピットドアのみに限定されており、コックピットドアは、本出願による航空機胴体の一部ではない。
防弾パネルは、防弾隔離構造と組み合わせてもよい。
従って、弾丸貫通の可能性が最小限になり、防弾に関する効果が増大する。
特に、防弾胴体絶縁を用いた一定の状況下でも生じ得るいかなる通過もなくし、真の防弾をもたらし得る。なお、胴体絶縁は、システム設備のために、複数の開口部を有することがあるから、通過は生じうる。
このことは、たとえ特別な予防措置をとっても、一定の状況下において、弾丸貫通がまだ可能であることを意味する。
好ましくは、胴体構造は、防弾層を有する板金を含む。
板金は、例えば、航空機の主要な胴体構造の外部スキンに取り付けてもよく、乗客を保護するために特に有効である。なぜなら、板金は、乗客から最も遠くに配置されており、貫通が生じる場合に貫通を防止する。
主要な胴体構造が防弾材料から製造される場合、あるいはアラミドファブリックなどの層としてこれらの防弾材料を含む場合、外部から発砲された場合に、航空機の乗員、更には外部スキンの内部に配置する飛行関連システムが保護されることがある。
このことは、防弾の航空機胴体を提供する目的を特に効率的に達成することを意味する場合がある。
ここでアラミドファブリックを使用してもよい。なぜなら、アラミドファブリックは、特に軽い構造に実装することができ、航空機構造にとって特に適切だからである。
この目的のために、できるだけ少量の材料によって管理し、従って重量を節約するために、この材料を用いて航空機の外部スキンのみを被覆することは有利である。
換言すれば、防弾層は、航空機胴体の外部に適用される。
航空機胴体の構造的完全性を担う補強手段(縦桁およびフレームと呼ぶ)もまた、代表的な材料から製造してもよい。なぜなら、それらは航空機の外部スキンの内部にすでに位置しており、防弾板金によって発砲から保護されているからである。
また、他の解決策と比較すると、乗客はキャビンにおいて外部からの発砲から最適に保護される。
航空機胴体に収容される飛行関連システムもまた、最適に保護され、そのことによって、外部からのテロリストの攻撃に関して、航空機の高い運用信頼度が確保される。
防弾絶縁パッケージ100は、防弾被覆101とコア材料102とを備える。コア材料102は、防弾の被覆101によって囲まれる。
図2aは、被覆201を備え、その中に防弾コア材料202がある、絶縁パッケージ200を示す。
図2aにおいて、この防弾コア材料202は、絶縁パッケージ200を完全に充填する。その一方で、対照的に、図2bにおいて、防弾コア材料202は、絶縁パッケージ200を部分的にのみ充填する。
図2bの絶縁パッケージ200の部分的な領域は、代表的なコア材料203を使用して充填される。
この結果、絶縁パッケージが簡略化され、より費用効果的になる。なぜなら、代表的なコア材料が部分的に使用されるからである。
しかしながら、この目的のために、防弾コア材料が充分な防弾セキュリティを確実にすることが保証される。
このコア材料302は、図3の例示的実施形態においては防弾でない。
被覆301もまた、防弾としては実現されない。
防弾セキュリティを達成するために、絶縁パッケージ300は、更なる弾丸トラップ304を備える。弾丸トラップ304は、例えば、コア材料302のフィルムまたはフォイルとして実現してもよい。
図4は、絶縁コア材料402を示し、防弾層404がそれに取り付けられる。
絶縁は、第1締着具405(例えば固定ピンまたは絶縁ピン)を使用し、さらに第2締着具406(例えば円すい台の形)を使用し、フレーム408に取り付けられる。
さらにまた、重複領域は、図4の参照番号407によって識別する。2つの隣接する絶縁パッケージの防弾層404は、重複領域において重複する。
図5は、本発明の例示的実施形態による航空機胴体絶縁504を有する航空機本体の断面の一部を概略的に示すものであり、その胴体絶縁は、図1〜3の例示的実施形態のうちの1つによる防弾として実現する。
さらにまた、航空機胴体に向かう外部に対して客室を囲むキャビンパネル509を示す。
さらにまた、航空機胴体の外側被覆は、図5の519によって識別する。
図5はさらに、乗客510、内部から外部に向かう第1発砲方向512、および外部から内部に向かう第2発砲方向511を概略的に示す。
図6は、図5と同様に、航空機本体の断面の一部を概略的に示し、乗客610および防弾航空機キャビンパネル604を概略的に図示する。
防弾の航空機キャビンパネル604は、客室を完全に囲み、防弾材料から製造され、あるいは防弾材料(例えばアラミドファブリック)から製造される層を含む。
防弾航空機キャビンパネル604は、図6においていくらかより太い線604によって示し、客室全体を囲む。客室は、例えば、概略的に示す荷物棚を含む。
さらにまた、航空機胴体の外側被覆は、図6の619によって識別する。
図7は、図5および図6と同様に、航空機本体の断面の一部を示し、概略的に図示する航空機乗客710を有する。
しかしながら、図7の例示的実施形態において、航空機キャビンの胴体絶縁または内部パネル709は、防弾としては実現せず、むしろ航空機胴体が防弾板金704を有する。
防弾板金704は、図7においていくらか太めの線704によって示し、図8に更に詳細に図示する。
防弾板金804は、航空機胴体の縦桁814に固定する。この縦桁は、フレーム813を使用して取り付け可能である。
図10において、弾丸の飛行経路は1015によって、弾丸の衝撃角度は1016によって、物体の表面の表面法線は1017によって(この物体を防弾テストによって検査する)、この物体の表面は1018によって識別する。
防弾セキュリティテストにおいて、防弾セキュリティに関する必要条件は、FAA AC25.795―2において定められるものと同様に検査してもよい。
本発明によって使用可能な材料は、例えば、タイプ.44マグナムIHPの弾丸に対応する防弾抵抗を提供することができる。
さらにまた、上記の例示的実施形態の1つを参照して説明した特徴またはステップは、上記の他の例示的実施形態の他の特徴またはステップと組み合わせて使用してよい。
特許請求の範囲における参照符号は、限定として見るべきではない。
Claims (11)
- 航空機胴体であって、少なくとも部分的な領域における防弾層と、絶縁構造とを備え、前記絶縁構造は、コア材料と、被覆とを備え、前記コア材料は、防弾層を備え、前記防弾層は、ハニカム構造を備える、ことを特徴とする航空機胴体。
- 前記防弾層が複数のウェブを備える、ことを特徴とする請求項1に記載の航空機胴体。
- 前記複数のウェブが重複した状態にある、ことを特徴とする請求項2に記載の航空機胴体。
- 前記防弾層が繊維材料を備える、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つの請求項に記載の航空機胴体。
- 前記繊維材料が、芳香族ポリアミドおよび/またはガラス繊維材料である、ことを特徴とする請求項4に記載の航空機胴体。
- 前記防弾層が、サンドイッチ構造を備える、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つの請求項に記載の航空機胴体。
- 前記防弾層が、フィルムとして実現される、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つの請求項に記載の航空機胴体。
- 前記防弾層が、コア材料で構成される、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つの請求項に記載の航空機胴体。
- 前記コア材料が、防弾層として構成される、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1つの請求項に記載の航空機胴体。
- 前記被覆が、防弾層として構成される、ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1つの請求項に記載の航空機胴体。
- 客室パネルをさらに備え、前記防弾層が、前記客室パネルの一部として実現される、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つの請求項に記載の航空機胴体。
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