JPH05286494A

JPH05286494A - 三角窓を備えた航空機

Info

Publication number: JPH05286494A
Application number: JP11430992A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Inoue; 和雄井上; Michitada Fujino; 道格藤野; Yoshinori Wariishi; 義典割石
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1993-11-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、視界の向上且つ構造部材の軽量化
等を図った航空機のキャビン室の窓の改良に関する。【構成】航空機のキャビン室の窓を三角窓とし、この
三角窓は一辺をほぼ鉛直に位置付けた横置三角型とす
る。そしてキャビン室のシートに着座した乗客の視野の
広がりにあわせて窓が広がるようにすれば、丸型窓、四
角窓等に較べて同程度の視界を得つつ、窓開口面積を減
らすことが出来る。又、縦置三角型に較べて応力集中の
箇所を少なくすることが出来る。更に胴体構造部材を複
合材とすることで強度の確保が容易であり、又、高翼配
置の航空機に適用すれば、一層視界が広まって有効であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、視界の向上且つ構造部
材の軽量化等を図った航空機のキャビン部の窓の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、与圧した航空機の客室用窓は、一
般的に丸型、楕円型、四角型の形態のものが大部分であ
り、稀に例えばロックウェル社の「セーバーライナー」
とかエアロスパシアル社の「カラベル」等のように三角
型の客室窓を採用した例があるが、その採用例は少な
い。この理由として、胴体に内圧のかかる与圧型航空機
の場合、コーナー部を鋭角にすると応力集中係数が高く
なってしまうこと、又、従来の機体では、機体前後に走
る縦通材に対してフレーム等が格子状に配置されている
ため、四角形型に近いほうが骨材と組み合わせやすく又
その補強も容易であること等が考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のような
丸型や四角型の窓は、視界に対する窓の形が適切でない
という問題があった。すなわち、通常視界は遠くにいく
程広がってゆくものであるが、窓に対して斜め方向に外
を見るような場合、四角型や丸型では乗客の視線に近い
窓側が不必要に広く、このため却って遠くの方がすぼま
って視界が狭くなっているような印象を与えていた。そ
して、例えばリクライニングシートを倒して斜め前方が
見れるようにした窓は特にその印象が強かった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明はキャビン部の窓形状を、胴体長手方向に対
し一辺がほぼ鉛直に位置付けられる横置三角形とした。
又、キャビン部に横置三角型の窓を備えた航空機の胴体
構造部材を複合材とした。又、航空機の主翼が高翼とな
り、且つ主翼取り付け部がキャビン部に近接するような
客室用窓に横置三角形を適用した。更に主翼の形態を前
進翼とした。

【０００５】

【作用】視界の広がる方向に広がった横置三角形の窓に
することで、適正な視界を得つつ窓開口面積を小さくす
ることが出来る。このため、構造重量を減らすことが可
能となる。又、胴体構造部材を複合材とすれば、スキン
にハニカムサンドイッチ構造等が採用出来るため、横置
三角形等の窓形状の自由度が増す。又、主翼が高翼の航
空機に適用することで、下方視界が主翼に邪魔されず、
三角型窓による広い視界のメリットを存分に発揮させる
ことが出来る。又、翼取り付け部がキャビン室に近接す
るような場合でも、フィレット等の翼根部と窓の干渉を
避けることが出来、四角型等では配置出来ないような場
所に配設可能である。主翼を前進翼とすれば特に上方等
の視界が一層良好になる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例について添付した図面に基づ
き説明する。図１は本発明の三角窓を備えた航空機の側
面図、図２は主要構造を示す分解斜視図、図３は乗客と
窓の関係を示す説明図、図４は応力集中を示す説明図で
ある。

【０００７】本発明の航空機１は、胴体２の上部に高翼
配置として取り付けられ且つ前進翼形態の主翼３と、胴
体２後部に取り付けられた垂直尾翼４と、この垂直尾翼
４の上部に取り付けられた水平尾翼５を備え、左右の翼
の付根部上部にはそれぞれ一対のターボファンエンジン
６、６が搭載されて双発エンジンの形態で構成されてい
る。

【０００８】そして、胴体２は、前方からノーズセクシ
ョン７、キャビンセクション８、アフトセクション９に
大別され、ノーズセクション７の下方にはノーズギア１
１が設けられるとともに、アフトセクション９の下方に
は一対のメインギア１２、１２が設けられている。

【０００９】又、本機はキャビンセクション８の位置を
低くしてステップなしで乗り降りが出来るように配慮し
て構成されており、このためメインギア１２の脚の長さ
は短脚に構成されている。それでは、機体の主要構造の
概要について図２を参照しつつ説明する。

【００１０】胴体２は、断面形状が略楕円形状とされ、
縦通材を用いない純モノコック構造としている。このた
め、機体全体は、例えばエポキシ樹脂をカーボン繊維で
強化したプラスチック系複合材等によって形成されてお
り、適所に配置した複合材のフレームのまわりを複合材
の表皮（スキン）で覆って必要な剛性を確保している。
そして、表皮の構造は例えば芯材を複合材でサンドイッ
チ状にしたハニカム構造としている。

【００１１】キャビンセクション８は、前後の隔壁１
３、１４と複合材の表皮によってキャビン室１５を画成
するように構成され、このキャビン室１５内に乗員、乗
客が乗降するためのパイロットドア１６、パッセンジャ
ードア１７が設けられている。又、複合材の表皮の一部
には、複数の開口部が設けられ、この開口部がキャビン
室１５の窓を構成している。そして、そのうち後方上部
の左右の窓２２、２２は横置三角型に形成されている。

【００１２】すなわち、この横置三角型の形状は、進行
方向の前方側が鉛直な一辺で、他の二辺が後方の中央の
対角に向けて狭まる三角形状とされ、又、三角形の各コ
ーナー部にはアールが形成されている。又、この窓２２
の位置は、後述する主翼３の翼根部前縁下方の位置にあ
り、しかも図３に示すようにキャビン室内のシート３３
に着座した乗客３４の視線の位置にあわせて設けられて
いる。

【００１３】アフトセクション９は、主翼３の取り付け
部とメインギア１２の取り付け部が集中する耐荷重構造
の中心であり、例えば前方に胴体強度補強部材としての
４本のメインフレーム１８、１９、２０、２１を備える
とともに、後方に斜めとなった２本のフレーム２３、２
４を備えている。そして、胴体下方の底面中央部には前
後方向に延出するキール部材２５が設けられ、このキー
ル部材２５は各メインフレーム１８〜２１に接着固定さ
れている。そしてこのメインフレーム１８〜２１の上部
に主翼３が取り付けられ、メインフレーム１９の下部と
キール部材２５にメインギア１２が取り付けられてい
る。そしてこのアフトセクション９の内部空間の前方側
が貨物室となり、この貨物室に荷物を出し入れするカー
ゴドア２９（図１参照）を設けている。

【００１４】主翼３はメインフレーム１８〜２０上部に
結合されて片持ち支持されている。つまり、翼端まで延
びる前縁側のメインスパー２６と中間スパー２７は夫々
メインフレーム１８、１９に結合され、後縁側翼根部の
短いルートスパー２８はメインフレーム２０に結合され
ている。そしてこの各スパー２６、２７、２８も複合材
によって構成し、それぞれ必要な方向に高強度を持たせ
ている。又、これらの各スパー２６、２７、２８の延出
方向には、複数のリブが直交して設けられている。

【００１５】又、主翼３の翼根部上部にはパイロン４２
を介してターボファン式のエンジン６、６が取り付けら
れている。

【００１６】この結果、主翼３の位置はキャビンセクシ
ョン８の後方位置に設けられることとなり、しかも高翼
配置としていることによって、キャビンから見る外部の
視界は非常に良好なものとなっている。又、主翼３を前
進翼の形態としていることによって、特に窓２２の上方
等の視界が主翼３によって制限されない。

【００１７】それでは、このように構成した航空機にお
ける横置三角窓２２の効果について述べる。まず、乗客
が最も楽な姿勢で、窓を通して斜めに見る場合は、横置
三角型の窓２２の場合の方が四角型窓に較べて開口面積
を減らす事ができるため有利である。つまり、四角型窓
の目の位置に近い方の面積を減じても遠方視界は変らな
いからである。

【００１８】又、図５は同じ面積を有する異なった形状
を対比して示すものであるが、一見して（Ｃ）の三角形
状は一番大きく見えやすく、しかも一辺の長さを（Ａ）
の四角形等に較べて長くすることが出来る。つまり、同
じ面積だけ開口させる時は、それだけ遠方まで広い視野
でみることが出来る。これに対して（Ｂ）の丸型等は、
窓の大きさが小さく感じられ、しかも心理的に圧迫感を
受けやすい。

【００１９】又、前述のセイバーライナーとカラベル
は、下側に底辺のある三角窓を採用して、上方視界より
下方の視界を重視したともいえる形態であるが、本案の
場合は上、下方とも視界は良好である。特に主翼が高翼
である場合には、かかる形態の窓のメリットは充分に活
かせる。

【００２０】次に、三角型の窓は四角型等に較べてコー
ナー部に応力が集中する傾向が生じやすいが、それでも
全体としては補強部材等の重量を軽減させることが出来
る。これは既述のように、同じ視界を得ようとすると四
角型より開口面積を減らせるからであるが、一方、縦型
三角に較べても重量の軽減化が可能である。

【００２１】すなわち、図４に示すように、キャビン室
を円筒形と仮定して内圧を受けた状態、すなわち引張り
荷重が円周方向：機軸方向に２：１の割合で加わった状
態で有限要素法等によって解析すると、（Ｂ）図のよう
に縦向き三角型の場合は応力集中のピークが２ヵ所Ｐ
１，Ｐ２に現われるのに対し、（Ａ）図の横置三角型の
場合は、１ヵ所Ｐ３の応力集中のピークとなり、しかも
そのピーク値は、縦（Ｐ１又はＰ２）：横（Ｐ３）が
０．４８７：０．５０５となって大きな差ではないから
である。このため結果的に補強構造箇所が減って重量を
軽くすることが出来る。

【００２２】次に、客室と主翼取り付け部とが近接した
レイアウトの航空機では、乗客にとって最適の位置に設
定しようとしても、従来の四角型等では主翼の取り付け
部との関係で配置出来ないことがあったが、本案の場合
は比較的取り付け自由度が大きい。これは、主翼に近接
するのが窓のコーナー部のみとなるからである。

【００２３】以上のように、本案によると乗客の視界を
優先した窓配置となり、キャビンの快適性を向上させる
ことが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によると、窓開口面
積当りの視界効率を向上させることが出来、前方、上
方、下方の視界を良好に保ちつつ機体重量の削減を図る
ことが可能となる。又、従来の縦置三角窓に較べると、
応力集中が二箇所から一箇所になるという効果もある。
そしてかかる横置三角型の窓配置は、特に胴体構造部材
に複合材を用いた高翼の航空機の場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の三角窓を備えた航空機の側面図

【図２】主要構造を示す分解斜視図

【図３】乗客と窓の関係を示す説明図

【図４】応力集中を示す説明図

【図５】同じ面積を有する各形状の窓の比較図

【符号の説明】

１航空機２胴体３主翼５水平尾翼６エンジン８キャビンセクション２２横置三角窓

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】胴体のキャビン部に三角窓を備えた航空
機において、前記三角窓は、一辺が胴体長手方向にほぼ
鉛直に位置付けられる横置三角形とされたことを特徴と
する三角窓を備えた航空機。
【請求項２】請求項１記載の航空機において、前記胴
体の構造材料が複合材であることを特徴とする三角窓を
備えた航空機。
【請求項３】請求項１記載の航空機において、該航空
機の主翼を高翼配置とし、且つ前記主翼の前記胴体への
結合部をキャビン部に近接させたことを特徴とする三角
窓を備えた航空機。
【請求項４】請求項３記載の航空機において、前記主
翼を前進翼としたことを特徴とする三角窓を備えた航空
機。