KR102057341B1 - 전도성 커플링 어셈블리 - Google Patents

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오'브라이언 개우 케빈
마이클 켈리 나탄
토마스 악스텔 존
패트릭 어윈 제임스
윌리암 민티어 데이비드
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더 보잉 컴파니
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Abstract

제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이에서 전류를 전도시키기 위한 장치 및 방법이 개시된다. 하나의 실례로 되는 실시예에 있어서, 커플링 어셈블리는 제1 수송 부재의 제1 종단과 관련된 제1 설비, 제2수송 부재의 제2종단과 관련된 제2설비, 및 밀봉재를 구비하여 구성된다. 제1 수송 부재의 제1 종단이 제2 수송 부재의 제2 종단에 관해 위치될 때 밀봉재가 제1 설비 및 제2 설비 주위에 배치되기 위해 구성된다. 밀봉재는 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이의 경계면을 밀봉하도록 더 구성된다. 밀봉재는 밀봉재가 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖고 전도성 경로가 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이에 형성되도록 구성된 재료로 이루어진다.

Description

전도성 커플링 어셈블리{CONDUCTIVE COUPLING ASSEMBLY}
본 발명은 유체 수송 시스템(fluid transport system)에 관한 것으로, 특히 원하는 전기적 구성을 갖추도록 구성된 유체 수송 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 개시는, 유체 수송 시스템을 따라, 번개 또는 전기적 고장과 같은 사건에 의해 유도된, 전류의 흐름을 제한하고 유체 수송 시스템을 따라 정전기 분산(static dissipation)을 허용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
유체 수송 시스템은 전형적으로 튜브(tubes)를 통해 유체를 이동시키기 위해 함께 연결된 튜브를 포함한다. 여기서 이용된 바와 같이, "유체(fluid)"는 유체(liquids) 및/또는 가스(gases)의 소정 수를 구비하여 구성될 수 있다. 유체 수송 시스템은, 예컨대 항공기(aircraft)와 같은, 운송수단 내에서 소정 수의 유체를 수송하는데 이용될 수 있다. 유체 수송 시스템은 직렬로, 병렬로, 또는 2가지의 조합으로 연결된 튜브의 그룹을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에 있어서, 이들 튜브는, 예컨대 제한 없이, 커플링 어셈블리를 이용해서 함께 결합될 수 있다.
연료 시스템은 항공기의 유체 수송 시스템의 하나의 형태의 예이다. 몇몇 현재의 이용가능한 연료 시스템은, CFRP(carbon fiber reinforced plastic)와 같은, 금속(metal) 및/또는 복합재(composite materials)로 이루어진 연료 탱크를 구비하여 구성된다. 연료 탱크에서 이용될 때, 플라스틱 및/또는 금속 재료로 이루어진 연료 튜브는 정전하(electrostatic charge)를 축적하는 경향이 있을 수 있다. 연료 튜브 상에서의 정전하의 축적은, 한정되는 것은 아니지만, 연료 튜브를 통한 및/또는 주위에서의 연료의 흐름을 포함하는, 다수의 여러 요인에 의해 야기될 수 있다.
정전하가 연료 튜브의 표면에 축적될 때, 연료 튜브는 이러한 정전하를 전기적 방전을 시키고자 하는 경향이 있을 수 있다. 이 전기적 방전은 "정전기 방전(tatic discharge)"으로 불리워진다. 정전기 방전은, 예컨대 연료 튜브로부터 인근 구조까지 전기 아크(electrical arc)의 형태를 취할 수 있다.
더욱이, 예컨대 카본 강화 플라스틱(carbon reinforced plastic)과 같은 전기적으로 저항성 재료로 이루어진 연료 탱크에서 이용될 때, 플라스틱 및/또는 금속 재료로 이루어진 연료 튜브는 또한, 번개와 같은, 전자기 사건(electromagnetic event)에 의해 유도된 전압 및 전류로 되는 경향이 있을 수 있다. 몇몇 상황에 있어서, 유도된 전압은 튜브로부터 하나 이상의 인근 구조까지 전기 스파크(sparking) 및/또는 아크(arcing)의 형태로 전기적 방전을 야기시킬 수 있다. 부가적으로, 몇몇 상황에서, 유도된 전류는 튜브들 사이의 연결부 내에서 전기적 방전을 야기시킬 수 있다.
번개에 의해 유도된 전압 및 전류는 전형적으로 작아서, 예컨대 알루미늄과 같은, 금속 재료로 이루어진 날개를 갖춘 항공기의 연료 탱크 내부의 선택된 내성 이내일 수 있다. 그러나, 예컨대 CFRP와 같은, 비-금속 재료로 이루어진 날개를 갖춘 항공기의 연료 탱크 내부에서 번개에 의해 유도된 전압 및 전류는 더 커서 선택된 내성 외로 될 수 있다. 특히, 알루미늄과 비교하여 CFRP의 더 높은 전기 저항은 연료 탱크 내부에서 튜브와 관련하여 유도되는 더 큰 전압 및 전류를 야기시킬 수 있다.
전형적으로, 현재 이용가능한 항공기에 따르면, 연료 수송 시스템은 연료 탱크 내에서 연료를 수송하는데 금속 배관(metal tubing)을 이용한다. CFRP로 이루어진 항공기에 있어서, 금속 배관은 원하지 않는 전기적 방전을 야기시킬 수 있는 전압을 유도하는 경향이 있을 수 있다. 원하지 않는 전기적 방전의 레벨 또는 강도를 감소시키기 위한 몇몇 현재 이용가능한 방법은 금속 배관에 고저항 전기 절연체(high resistance electrical isolators)를 삽입하는 것을 포함할 수 있다. 이들 절연체는 번개에 의해 유도될 수 있는 전류 및 전압을 억제하는데 이용될 수 있고, 따라서 야기될 수 있는 소정의 원하지 않는 전기적 방전의 레벨을 감소시킨다.
그러나, 이들 절연체를 갖춘 금속 시스템을 설치하는데 필요한 중량 및 경비는 원하는 것보다 더 커질 수 있다. 절연체를 구비하는 이러한 금속 시스템을 설치하는 비용의 부분은 절연체의 설치 후 시스템에 남아있는 유도된 전압으로부터의 아크에 대해 금속 시스템을 보호할 필요가 있을 수 있다.
부가적으로, 정전하 및/또는 번개와 같은 전자기 사건에 응답하여 유도된 전압 및 전류의 축적에 의해 야기된 연료 시스템 내의 전기적 방전은 안전 우려를 제공할 수 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 적어도 상기 논의된 몇몇 문제들뿐만 아니라 다른 가능한 문제들을 고려하는 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
하나의 실례로 되는 실시예에 있어서, 커플링 어셈블리는, 제1 수송 부재의 제1 종단과 관련되는 제1 설비, 제2 수송 부재의 제2 종단과 관련되는 제2 설비, 및 밀봉재를 구비하여 구성된다. 밀봉재는 제1 수송 부재의 제1 종단이 제2 수송 부재의 제2 종단에 관해 위치될 때 제1 설비 및 제2 설비 주위에 배치하기 위해 구성된다. 밀봉재는 제1 수송 부재의 제1 종단 및 제2 수송 부재의 제2 종단 사이의 경계면을 밀봉하도록 더 구성된다. 밀봉재는 밀봉재가 선택된 범위 내에서 전도율의 레벨을 갖고, 전도성 경로가 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이에서 형성되도록 구성된 재료로 이루어진다.
다른 실례로 되는 실시예에 있어서, 연료 시스템은 제1 수송 부재, 제2 수송 부재, 및 커플링 어셈블리를 구비하여 구성된다. 커플링 어셈블리는 제1 수송 부재의 제1 종단을 제2 수송 부재의 제2 종단에 결합시키도록 구성된다. 커플링 어셈블리는 제1 수송 부재의 제1 종단과 관련되고 선택된 범위 내의 전도율 레벨을 갖춘 제1 설비, 제2 수송 부재의 제2 종단과 관련되고 선택된 범위 내의 전도율 레벨을 갖춘 제2 설비, 제1 가스킷, 제2 가스킷, 및 슬리브를 구비하여 구성된다. 제1 가스킷은 제1 설비 주위에 배치하기 위해 구성된다. 제1 가스킷은 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖춘 점탄성 재료를 구비하여 구성된다. 제2 가스킷은 제2 설비 주위에 배치하기 위해 구성된다. 제2 가스킷은 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖춘 점탄성 재료를 구비하여 구성된다. 슬리브는 제1 가스킷 및 제2 가스킷 주위에 배치하기 위해 구성되고 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖는다. 슬리브는 제1 수송 부재의 제1 종단이 제2 수송 부재의 제2 종단에 관해 위치될 때 제1 수송 부재의 제1 종단과 제2 수송 부재의 제2 종단 사이의 경계면을 밀봉하는 밀봉재를 형성하기 위해 제1 가스킷과 제2 가스킷을 압축하도록 구성된다. 밀봉재는 제1 설비, 밀봉재, 및 제2 설비를 통해 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이에서 전도성 경로를 형성한다.
또 다른 실례로 되는 실시예에 있어서, 항공우주 운송수단의 연료 시스템의 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이에서 전류를 전도시키기 위한 방법이 제공된다. 항공우주 운송수단이 동작되어, 정전하가 항공우주 운송수단의 연료 시스템의 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 중 적어도 하나의 표면 주위에 축적된다. 제1 수송 부재의 제1 종단이 제1 수송 부재의 제1 종단과 관련된 제1 설비, 제2 수송 부재의 제2 종단과 관련된 제2 설비, 및 밀봉재를 이용해서 제2 수송 부재의 제2 종단에 결합된다. 제1 수송 부재의 제1 종단이 제2 수송 부재의 제2 종단에 관해 위치될 때 밀봉재가 제1 수송 부재의 제1 종단 및 제2 수송 부재의 제2 종단 사이의 경계면을 밀봉하도록 구성된다. 밀봉재는 밀봉재가 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖고 전도성 경로가 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이에서 형성되도록 구성된 재료로 이루어진다. 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이의 밀봉재에 의해 형성된 전도성 경로를 이용해서 항공우주 운송수단의 동작 동안 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 중 적어도 하나 상에 축적되는 정전하가 분산된다.
도 1은 실례로 되는 실시예에 따른 블록도의 형태의 유체 수송 시스템의 도면이다.
도 2는 실례로 되는 실시예에 따른 블록도의 형태의 수송 부재의 도면이다.
도 3은 실례로 되는 실시예에 따른 블록도의 형태의 연결부의 도면이다.
도 4는 실례로 되는 실시예에 따른 유체 수송 시스템에서 이용하기 위해 구성된 튜브의 도면이다.
도 5는 실례로 되는 실시예에 따른 커플링 어셈블리를 위한 구성요소의 도면이다.
도 6은 실례로 되는 실시예에 따른 부분적으로-조립된 커플링 어셈블리의 도면이다.
도 7은 실례로 되는 실시예에 따른 완전하게-조립된 커플링 어셈블리의 도면이다.
도 8은 실례로 되는 실시예에 따른 커플링 어셈블리의 단면도이다.
도 9는 실례로 되는 실시예에 따른 커플링 어셈블리를 위한 여러 구성의 단면도이다.
도 10은 실례로 되는 실시예에 따른 커플링 어셈블리를 위한 다른 구성의 단면도이다.
도 11은 실례로 되는 실시예에 따른 커플링 어셈블리를 위한 여러 구성의 단면도이다.
도 12는 실례로 되는 실시예에 따른 플로우차트 형태의 유체 수송 시스템 내의 전기적 방전의 강도를 감소시키기 위한 프로세스의 도면이다.
도 13은 실례로 되는 실시예에 따른 플로우차트 형태의 유체 수송 시스템 내의 전기적 방전에 공급될 수 있는 에너지를 감소시키기 위한 프로세스의 도면이다.
도 14는 실례로 되는 실시예에 따른 플로우차트 형태의 정전하를 분산시키기 위한 프로세스의 도면이다.
도 15는 실례로 되는 실시예에 따른 플로우차트 형태의 항공기 제조 및 서비스 방법의 도면이다.
도 16은 실례로 되는 실시예에 따른 블록도 형태의 항공기의 도면이다.
여러 실례로 되는 실시예는 여러 고려를 인식 및 고려한다. 예컨대, 여러 실례로 되는 실시예는, 예컨대 유체 수송 시스템 내의 튜브와 같은, 구성요소로부터 전기적 방전의 강도를 감소시키도록 구성된 유체 수송 시스템을 갖는 것이 바람직할 수 있음을 인식 및 고려한다.
여러 실례로 되는 실시예는, 높은 전기적 저항 레벨을 갖는 재료로 이루어진 튜브가, 예컨대 번개와 같은 전자기 사건에 응답하여 유도된 전압 및 전류에 의해 야기된 전기적 방전의 강도를 감소시키기 위해 유체 수송 시스템에서 이용될 수 있음을 인식 및 고려한다. 전기적 저항의 고 레벨은, 예컨대 튜브의 미터 길이 당 약 100㏀ 이상의 레벨을 포함할 수 있다.
전기적 저항의 고 레벨을 갖는 재료는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 비금속 섬유 강화 복합재(nonmetallic fiber reinforced composite materials), 카본 강화 플라스틱 재료(carbon reinforced plastic materials), 플라스틱 재료(plastic materials), 비-동질성 금속 재료(non-homogenous metallic materials), 및/또는 다른 형태의 재료를 포함한다. 실례로 되는 실시예는 이들 형태의 재료의 어느 것으로 이루어진 튜브가 전자기 사건의 발생에 응답하여 유도된 전압 및 전류의 레벨을 제한할 수 있고, 따라서 이들 유도된 전압 및/또는 전류에 의해 야기된 소정의 전기적 방전의 강도를 감소시킴을 인식 및 고려한다.
예컨대, 고 레벨 전기적 저항을 갖춘 재료는, 번개와 같은, 전자기 사건에 응답하여 튜브를 따라 유도된 전류를 제한할 수 있다. 연료 시스템의 연료 튜브에 따르면, 이들 연료 튜브를 따라 전류의 흐름을 제한하는 것은 이들 연결부의 전기적 저항이 연결부에 연결된 연료 튜브의 특정 길이를 통한 전기적 저항 보다 더 낮을 때 이들 연료 튜브 사이의 연결부를 가로질러 유도된 전압을 제한할 수 있다. 특정 길이는, 예컨대 튜브의 0.3미터일 수 있다. 이러한 방법에서, 전기적 스파크 및/또는 아크의 형태의 전기적 방전은 감소 및/또는 방지될 수 있다. 결과적으로, 실례로 되는 실시예는 저항률(resistivity)에 대한 상한, 또는 동등하게, 전도율(conductivity)에 대한 하한이 이들 연결부를 가로지르고 연료 튜브에 따라 전기적 방전을 감소시키도록 연료 튜브들 사이의 연결부에 이용된 재료에 대해 선택될 수 있음을 인식 및 고려한다.
그러나, 실례로 되는 실시예는, 몇몇 경우에 있어서, 전도성 재료가 연료 튜브 사이의 연결부로부터 제거되도록 되고 연료 탱크 내의 구조와 금속 연료 탱크 사이에 브릿지(bridge)를 형성하면, 전도성 재료는 이 브릿지를 단락시키고, 예컨대 연료 튜브로부터 구조로 전류의 흐름 또는 가능하게는 스파크를 유도하는 번개를 허용함을 인식 및 고려한다. 결과적으로, 실례로 되는 실시예는 전도성 재료의 저항율이 저항률에 대한 하한, 또는 동등하게, 전도율의 상한을 요구할 수 있음을 인식 및 고려한다.
그러나, 여러 실례로 되는 실시예는, 다른 경우에 있어서, 연료 튜브는 번개로 유도된 전압 및/또는 전류가 선택된 내성 내에 있을 수 있는 금속 연료 탱크에서 이용될 수 있음을 인식 및 고려한다. 결과적으로, 연료 튜브들 사이의 연결부에서 이용된 재료는 단지 이들 연료 튜브를 따라 축적되는 정전하의 분산을 허용하도록 선택될 필요가 있을 수 있다. 결과적으로, 실례로 되는 실시예는 저항률에 대한 상한, 또는 동등하게, 전도율에 대한 하한이 단지 이들 연결부를 가로지르는 전기적 방전을 감소시키기 위해 연료 튜브들 사이의 연결부에 이용된 재료에 대해 선택되어질 필요가 있음을 인식 및 고려한다.
더욱이, 실례로 되는 실시예는 정전하의 축적에 의해 야기된 정전기 방전(static discharge)의 가능성이 정전하가 연료 튜브 상에 축적될 수 있는 것 보다 더 빠른 비율로 연료 튜브로부터 정전하를 제거하여 선택된 내성 내에서 연료 튜브 상의 실제 전하(net charge)가 유지될 수 있도록 하기에 충분하게 낮은 저항을 갖춘 구조에 연료 튜브를 접지시키는 것에 의해 감소 및/또는 방지될 수 있음을 인식 및 고려한다. 특히, 연료 튜브 상의 실제 전하는 선택된 내성 내에서 감소될 수 있다. 여러 실례로 되는 실시예는, 연료 튜브가 직렬로 연결될 때, 정전하가 연료 튜브들 사이에서 연결부를 통해 전도성 경로(conductive pathways)를 이용하고 구조에 직렬로 접지시키는 것에 의해 일련의 연료 튜브로부터 제거될 수 있음을 인식 및 고려한다.
따라서, 여러 실례로 되는 실시예는 유체 수송 시스템 내에서 전기적 방전의 강도를 감소시키기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 하나의 실례로 되는 실시예에 있어서, 유체 수송 시스템은, 항공우주 운송수단(aerospace vehicle)과 같은, 운송수단 내에 위치한다. 더욱이, 유체 수송 시스템은 선택된 재료로 이루어질 수 있어 유체 수송 시스템은 선택된 전기적 구성을 갖는다. 유체 수송 시스템을 위한 이러한 전기적 구성이 선택될 수 있어, 항공우주 운송수단의 동작 동안 유체 수송 시스템 내에서 야기되는 전기적 방전은 선택된 내성 이내로 감소될 수 있다.
이하 도면을 참조하는 바, 특히 도 1을 참조하면, 블록도의 형태의 유체 수송 시스템의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 유체 수송 시스템(100)은 플랫폼(104) 내에서 재료를 수송하도록 구성된다.
수송된 재료는 소정 수의 액체 재료, 기체 재료, 및/또는 고체 재료를 포함할 수 있다. 하나의 실례로 되는 예로서, 유체 수송 시스템(100)은 플랫폼(104) 내에서 유체(102)를 수송하는데 이용될 수 있다. 유체(102)는 소정 수의 액체 및/또는 기체를 구비하여 구성될 수 있다.
하나의 실례로 되는 예에 있어서, 플랫폼(104)은 항공우주 운송수단(106)의 형태를 취할 수 있다. 이러한 실례로 되는 예에 있어서, 유체 수송 시스템(100)은 항공우주 운송수단(106) 내에서 연료(108)의 형태의 유체(102)를 수송하도록 구성된 연료 시스템(105)의 형태를 취할 수 있다. 항공우주 운송수단(106)은 항공기, 헬리콥터, UAV(unmanned aerial vehicle), 우주 왕복선(space shuttle), 또는 하늘 및/또는 우주에서 여행하도록 구성된 몇몇 다른 적절한 형태의 운송수단 중 하나로부터 선택될 수 있다. 물론, 다른 실례로 되는 예에 있어서, 플랫폼(104)은 지상 운송수단, 수상 운송수단, 또는 몇몇 다른 적절한 형태의 운송수단의 형태를 취할 수 있다.
도시된 바와 같이, 유체 수송 시스템(100)은 다수의 수송 부재(110)와 복수의 연결부(112)를 구비하여 구성된다. 여기서 이용된 바와 같이, "다수의(plurality of)"라는 아이템은 2 이상의 아이템을 의미한다. 더욱이, "복수의(number of)라는 아이템은 하나 이상의 아이템을 의미한다. 예컨대, 다수의 수송 부재(110)는 2 이상의 수송 부재를 의미하는 반면, 복수의 연결부(112)는 하나 이상의 연결부를 의미한다.
여기서 이용된 바와 같이, 다수의 수송 부재(110) 중 하나와 같은, "수송 부재(transport member)"는 재료가 이동될 수 있는 채널을 갖춘 소정의 구조적 부재일 수 있다. 구현에 따르면, 다수의 수송 부재(110)에서의 하나의 수송 부재는, 예컨대 튜브, 덕트, 실린더, 파이프, 파이프라인, 도관(conduit), 또는 재료가 흐를 수 있는 채널을 갖춘 몇몇 다른 형태의 구조의 형태를 취할 수 있다. 하나의 실례로 되는 예로서, 다수의 수송 부재(110)는 다수의 튜브(111)의 형태를 취할 수 있다.
더욱이, 여기서 이용된 바와 같이, 복수의 연결부(112) 중 하나와 같은 "연결부(connection)"는 다수의 수송 부재(110)에서의 2 이상의 수송 부재 사이에서 소정 형태의 영구적 또는 제거가능한 물리적 연결부일 수 있다. 구현에 따르면, 복수의 연결부(112)에서의 하나의 연결부는, 예컨대, 제한 없이, 파스너(fasteners), 조인트 엘리먼트(joint elements), 나사(screws), 이음관(ferrules), 링(rings), 밀봉재(seals), 접착 본드(adhesive bonds), 및/또는 다른 형태의 구성요소와 같은 소정 수의 구성요소를 구비하여 구성될 수 있다.
하나의 실례로 되는 예로서, 복수의 연결부(112)는 복수의 커플링 어셈블리(113)의 형태를 취할 수 있다. 복수의 커플링 어셈블리(113)에서의 각 커플링 어셈블리는 다수의 수송 부재(110)에서의 하나의 수송 부재를 다수의 수송 부재(110)에서의 다른 수송 부재와 결합하도록 구성될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 다수의 수송 부재(110)는 다수의 튜브(111)의 형태를 취할 수 있고, 복수의 커플링 어셈블리(113)는 서로에 대해 다수의 튜브(111)에서의 튜브를 결합하는데 이용될 수 있다.
여기서 이용된 바와 같이, 튜브와 같은, 제1 구성요소가 다른 튜브와 같은, 제2 구성요소에 "결합(coupled)"된다는 것은, 제1 구성요소가 제2 구성요소에 연결되거나 단단히 조여짐을 의미한다. 이러한 연결은 직접 연결 또는 간접 연결일 수 있다. 예컨대, 하나의 튜브의 종단(end)은 커플링 어셈블리를 이용해서 다른 튜브의 종단에 결합될 수 있다. 직접 연결에 따르면, 튜브의 종단은 이들 2개의 종단이 결합될 때 다른 튜브의 종단과의 접촉으로 들어갈 수 있다. 간접 연결에 따르면, 튜브의 종단과 다른 튜브의 종단은 이들 2개의 종단이 결합될 때 서로 접촉될 수 없게 된다.
물론, 다른 실례로 되는 예에 있어서, 복수의 연결부(112)는 다른 형태를 취할 수도 있다. 예컨대, 수송 부재는, 예컨대 수송 부재를 영구적으로 연결하도록 접착제를 인가하거나 열가소성 용접 작업(thermoplastic welding operations)을 수행하는 것과 같은, 다른 방법을 이용해서 서로 부착될 수 있다.
이들 실례로 되는 예에 있어서, 유체 수송 시스템(100)이 구성되어, 유체 수송 시스템(100)은 선택된 전기적 구성(114)을 갖는다. 선택된 전기적 구성(114)은, 각각이 선택된 범위 내의 값을 갖춘, 전기적 특성의 세트(116)로 이루어질 수 있다. 여기서 이용된 바와 같이, "의 세트(set of)"라는 아이템은 하나 이상의 아이템을 의미한다.
전기적 특성의 세트(116)는, 예컨대 저항(resistance), 저항율(resistivity), 전도율(conductivity), 및/또는 다른 형태의 전기적 특성을 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 경우에 있어서, 유체 수송 시스템(100)을 형성하는 어떠한 구성요소가 구성될 수 있어, 구성요소는 또한 선택된 범위 내의 값을 갖는 전기적 특성의 세트를 갖는다.
선택된 전기적 구성(114)이 선택될 수 있어, 항공우주 운송수단(106)의 동작 동안 유체 수송 시스템(100) 내에서 야기되는 전기적 방전의 강도가 선택된 내성 내에 대해 감소될 수 있다. 특히, 선택된 전기적 구성(114)이 선택될 수 있어, 번개와 같은 전자기 사건에 응답하여 유체 수송 시스템(100) 내에서 유도된, 전압 및 전류는 선택된 내성 내로 억제될 수 있다. 더욱이, 선택된 전기적 구성(114)은 항공우주 운송수단(106)의 동작 동안 다수의 수송 부재(110)을 따라 축적될 수 있는 정전하의 분산을 허용하도록 선택될 수 있다.
도 2를 참조하면, 블록도의 형태로 도 1로부터의 다수의 수송 부재(110)에서의 하나의 수송 부재의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 2의 수송 부재(200)는 도 1의 다수의 수송 부재(110)에서의 하나의 수송 부재에 대한 하나의 구현의 예이다. 하나의 실례로 되는 예에 있어서, 수송 부재(200)는 튜브(201)의 형태를 취한다. 튜브(201)는 도 1의 다수의 튜브(111)에서의 하나의 튜브에 대한 하나의 구현의 예일 수 있다.
도시된 바와 같이, 수송 부재(200)는 제1 종단(202) 및 제2 종단(204)을 갖는다. 더욱이, 수송 부재(200)는 외부 표면(203)과 내부 표면(205)을 갖는다. 내부 표면(205)은 수송 부재(200)의 제1 종단(202)으로부터 수송 부재(200)의 제2 종단(204)까지 수송 부재(200)를 통해 축(215)을 따라 연장되는 채널(206)을 형성할 수 있다. 축(215)은 수송 부재(200)의 제1 종단(202)으로부터 수송 부재(200)의 제2 종단(204)까지 수송 부재(200)를 통해 연장되는 중심 축 일 수 있다. 도 1로부터의 유체(102)는 채널(206) 내에서 운송될 수 있다.
이들 실례로 되는 예에 있어서, 연결부(218)는 수송 부재(200)를 도 1의 다수의 수송 부재(110)에서의 다른 수송 부재에 연결하는데 이용될 수 있는 복수의 연결부(112)에서의 하나의 연결부의 예일 수 있다. 도시된 바와 같이, 연결부(218)는 다른 수송 부재에 수송 부재(200)를 연결하기 위해 수송 부재(200)의 제1 종단(202) 또는 수송 부재(200)의 제2 종단(204)에서 이용될 수 있다.
하나의 실례로 되는 예에 있어서, 연결부(218)는 커플링 어셈블리(220)의 형태를 취한다. 커플링 어셈블리(220)는, 예컨대, 제한 없이, 파스너, 조인트 엘리먼트, 나사, 이음관, 링, 밀봉재, 및/또는 다른 형태의 구성요소와 같은 소정 수의 구성요소를 구비하여 구성될 수 있다.
이들 실례로 되는 예에 있어서, 수송 부재(200)는 재료(207)로 이루어질 수 있다. 재료(207)가 선택될 수 있어, 수송 부재(200)는 전기적 구성(210)을 갖는다. 전기적 구성(210)은, 각각이 선택된 범위 내의 값을 갖는, 전기적 특성의 세트(212)를 구비하여 구성될 수 있다. 하나의 실례로 되는 예에 있어서, 전기적 특성의 세트(212)는 저항(214; resistance)을 포함한다. 저항(214)은 이들 예에 있어서 전기적 저항일 수 있다.
여기서 이용된 바와 같이, 수송 부재(200)와 같은, 아이템의 "저항(resistance)"은 아이템을 통한 전류의 흐름에 대한 아이템의 반발(opposition)이다. 이러한 방법에 있어서, 수송 부재(200)의 저항(214)은 수송 부재(200)를 통한 전류의 흐름에 대한 수송 부재(200)의 반발일 수 있다.
재료(207)가 선택될 수 있어, 저항(214)은 선택된 범위(216) 내이다. 저항(214)을 위한 선택된 범위(216)가 선택될 수 있어, 저항(214)은, 선택된 내성 내에 대해, 전자기 사건에 응답하여 수송 부재(200)를 따라 유도된, 전압 및 전류를 제한하기에 충분하게 높다. 전자기 사건은, 예컨대, 낙뢰(lightning strike), 단락회로(short circuit), 과부하 회로(overloaded circuit), 전계(electrical field), 또는 몇몇 다른 형태의 전자기 사건일 수 있다.
특히, 재료(207)가 선택될 수 있어, 유도된 전압 및 전류는 원하지 않는 전기적 방전이 형성될 수 있는 레벨이나 그 이하의 레벨로 제한될 수 있다. 원하지 않는 전기적 방전은, 예컨대 수송 부재(200)와 구조 간의 아크 및/또는 선택된 내성 밖의 적어도 하나의 특성을 갖춘 연결부(218)에서의 스파크일 수 있다.
하나의 실례로 되는 예에 있어서, 수송 부재(200)가 특정의 특정화된 전자기 환경 내에 설치될 때, 수송 부재(200)의 저항(214)을 위한 선택된 범위(216)가 선택될 수 있어, 수송 부재(200)의 단위 길이 당 저항(214)은 100(kΩ/m)이거나 그 이상이다. 예컨대, 수송 부재(200)가 카본 섬유 강화 플라스틱(carbon fiber reinforced plastic)으로 이루어진 항공기의 연료 탱크에 설치될 때, 특정화된 전가기 환경은 특정화된 번개 환경(lightning environment)일 수 있다.
더욱이, 수송 부재(200)가 정전기 분산을 허용하고 정전하의 축적을 감소 및/또는 방지하도록 구성될 때, 수송 부재(200)의 저항(214)을 위한 선택된 범위(216)가 선택될 수 있어, 수송 부재(200)의 단위 길이 당 저항(214)은 100(MΩ/m)이거나 그 이하이다.
재료(207)는 다수의 여러 형태를 취할 수 있다. 재료(207)는, 예컨대, 제한 없이, 비금속 섬유 강화 복합재, 플라스틱 재료, 및/또는 비-동질성 금속 재료의 다른 적절한 형태를 구비하여 구성될 수 있다. 하나의 실례로 되는 예에 있어서, 재료(207)는 소정 수의 비-금속 재료로 이루어진 복합재(208; composite material)의 형태를 취한다. 복합재(208)로 이루어질 때, 수송 부재(200)는 복합 수송 부재로서 언급될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 튜브(201)는 복합 튜브로서 언급될 수 있다.
이러한 방법에 있어서, 선택된 범위(216)는 정전기 분산을 제공하기에 충분하게 낮은 저항(214)의 레벨을 포함할 수 있다. 더욱이, 선택된 범위(216)는 전자기 사건에 응답하여 수송 부재(200)를 따라 유도된 전압 및 전류를 제한하기에 충분히 높은 저항(214)의 레벨을 포함할 수 있다.
더욱이, 이들 실례로 되는 예에 있어서, 수송 부재(200)의 저항(214)은 축(215)을 따라 변할 수 있다. 그러나, 복합재(208)가 선택될 수 있어, 저항(214)은 선택된 내성의 밖으로는 변하지 않는다. 예컨대, 수송 부재(200)는 선택된 복합재(208)를 이용해서 형성될 수 있어, 수송 부재(200)의 저항(214)은 수송 부재의 길이 및 축(215)과 관련된 시간에 걸쳐 선택된 백분율 이하에 의해서만 변할 수 있다. 이 선택된 백분율은 하나의 실례로 되는 예에 있어서 약 20퍼센트 및 약 40 퍼센트 사이일 수 있다.
하나의 실례로 되는 예에 있어서, 도 1의 다수의 수송 부재(110)에서의 각 수송 부재는 수송 부재(200)와 유사한 방법으로 구현될 수 있다. 선택된 범위(216) 내의 저항은 도 1의 유체 수송 시스템(100)에 설치된 배관(tubing)의 길이의 개별 간격에 걸쳐 고르게 분포될 수 있다.
유체 수송 시스템(100)이 연료 탱크에 위치된 도 1의 연료 시스템(105)의 형태를 취할 때, 분포된 높은 전기적 저항은 집중되는 것으로부터 번개에 의해 유도된 연료 탱크 내부에서 전자계(electromagnetic fields)를 유지할 수 있고, 따라서 배관을 따라 유도된 전압 및 전류를 감소시킨다. 연료 시스템(105)의 배관의 특정 길이와 관련된 단위 길이 당 저항은 여러 길이 간격 사이에서 다를 수 있지만, 이들 길이 간격 내에서 고르게 분포된다.
도 3을 참조하면, 블록도의 형태로 도 1로부터 복수의 연결부(112)에서의 하나의 연결부의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 연결부(300)는 도 1의 복수의 연결부(112)에서의 하나의 연결부에 대한 하나의 구현의 예이다. 연결부(300)는 커플링 어셈블리(301)의 형태를 취할 수 있다. 커플링 어셈블리(301)는 도 1의 복수의 커플링 어셈블리(113)에서의 하나의 커플링 어셈블리에 대한 하나의 구현의 예일 수 있다.
몇몇 경우에 있어서, 연결부(300)는 도 2에서의 연결부(218)를 구현하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 커플링 어셈블리(301)는 도 2에 있어서 커플링 어셈블리(220)를 구현하는데 이용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 연결부(300)는 제1 수송 부재(302)와 제2 수송 부재(304)를 결합하는데 이용된다. 특히, 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)은 연결부(300)를 이용해서 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에 결합된다. 제1 수송 부재(302)는 제1 표면(310)과 제1 채널(312)을 갖는다. 제2 수송 부재(304)는 제2 표면(314)과 제2 채널(316)을 갖는다.
제1 채널(312)과 제2 채널(316)은 여러 형태의 재료가 각각 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)를 통해 흐르는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 이들 재료는 소정 수의 액체 재료, 기체 재료, 및/또는 고체 재료를 포함할 수 있다. 하나의 실례로 되는 예에 있어서, 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)는, 도 1로부터의 연료(108)가 흐르도록 허용하는, 제1 연료 수송 부재 및 제2 연료 수송 부재일 수 있다.
제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)이 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에 결합될 때, 재료는 제1 수송 부재(302) 내의 제1 채널(312)과 제2 수송 부재(304) 내의 제2 채널(316) 사이에서 흐를 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)가 서로 결합될 때, 제1 채널(312) 및 제2 채널(316)은 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)를 통해 연장되는 채널을 형성할 수 있다.
이들 실례로 되는 예에 있어서, 연결부(300)가 구성될 수 있어, 연결부(300)를 가로지르는 전기적 저항은 제1 수송 부재(302)의 특정화된 길이를 통한 그리고 제2 수송 부재(304)의 특정화된 길이를 통한 전기적 저항 보다 낮다. 이 특정화된 길이는, 예컨대, 제한 없이, 연결부(300)가 카본 섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 항공기의 연료 탱크 내에서 구현될 때 약 1피트(ft) 또는 약 1/3미터(m)일 수 있다. 특히, 제1 수송 부재(302), 제2 수송 부재(304), 및 연결부(300)가 마찬가지로 비-금속 고 전기 저항 재료(non-metallic highly electrically resistive materials)로 이루어질 때, 이러한 특정화된 길이가 적용될 수 있다.
이러한 방법에 있어서, 연결부(300)를 이루는 각 개별 구성요소가 구성될 수 있어, 연결부를 가로지르는 전기적 저항은 제1 수송 부재(302)의 특정화된 길이를 통한 그리고 제2 수송 부재(304)의 특정화된 길이를 통한 전기적 저항 보다 낮다. 연결부(300)를 이루는 구성요소는, 한정되는 것은 아니고, 금속, 플라스틱, 복합재, 및/또는 다른 형태의 재료를 포함하는 소정 수의 재료로 이루어질 수 있다.
선택된 범위 밖의 전기적 저항을 갖춘 구성요소가 연결부(300)를 형성하는데 이용되면, 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)에 대한 이들 조각의 크기 및/또는 배치는 제한을 갖을 수 있다. 하나의 실례로 되는 예로서, 선택된 범위 밖의 전기적 저항을 갖춘 금속의 조각이 이용된다면, 조각은 제1 수송 부재(302), 제2 수송 부재(304), 및/또는 다른 수송 부재에 대해 그리고 통해 전기적 접지 경로를 갖는 것이 필요로 될 수 있다. 이러한 형태의 접지는 금속의 조각을 통해 튜브로부터 튜브까지 그리고 튜브 중 하나를 통해 금속의 조각으로부터 접지까지 정전기 분산(static dissipation)을 허용할 수 있다.
하나의 실례로 되는 예에 있어서, 연결부(300)는 제1 설비(318; first fitting), 제2 설비(320), 밀봉재(322), 및 커버(324)를 포함할 수 있다. 제1 설비(318) 및 제2 설비(320)는 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306) 및 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)과 각각 관련된다. 특히, 제1 설비(318)는 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)에서 제1 수송 부재(302)의 제1 표면(310)과 관련된다. 더욱이, 제2 설비(320)는 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에서 제2 수송 부재(304)의 제2 표면(314)과 관련된다.
하나의 구성요소가, 여기서 이용된 바와 같이, 다른 구성요소와 "관련(associated)"될 때, 이러한 관련은 물리적 관련이다. 예컨대, 제1 설비(318)와 같은, 제1 구성요소는, 제2 구성요소에 고정되고, 제2 구성요소에 접합되며, 제2 구성요소에 탑재되고, 제2 구성요소에 용접되며, 제2 구성요소에 조여지며, 및/또는 몇몇 다른 적당한 방법으로 제2 구성요소에 연결되어지는 것에 의해, 제1 수송 부재(302)와 같은, 제2 구성요소와 관련되는 것으로 고려될 수 있다. 또한, 제1 구성요소는 제3 구성요소를 이용해서 제2 구성요소에 연결될 수 있다. 부가적으로, 제1 구성요소는 또한 제2 구성요소의 일부로서 및/또는 연장으로서 형성되는 것에 의해 제2 구성요소와 관련되어지는 것으로 고려될 수 있다.
하나의 실례로 되는 예에 있어서, 제1 설비(318)는 제1 이음관(326)의 형태를 취할 수 있고, 제2 설비(320)는 제2 이음관(328)의 형태를 취할 수 있다. 여기서 이용된 바와 같이, 제1 이음관(326) 및 제2 이음관(328)과 같은, "이음관(ferrule)"은 조여짐(fastening), 연결(joining), 및/또는 강화(reinforcement)를 위해 이용된 링-형태 물품(ring-type object)이다. 이음관은 링(ring), 팔찌(bracelet), 슬리브(sleeve), 원형 클램프(circular clamp), 스파이크(spike), 밴드(band), 또는 다른 몇몇 다른 적절한 형태의 물품의 형태를 취할 수 있다.
제1 이음관(326)은 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)에서 제1 수송 부재(302)의 제1 표면(310) 주위에 위치된다. 제2 이음관(328)은 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에서 제2 수송 부재(304)의 제2 표면(314) 주위에 위치된다.
이들 실례로 되는 예에 있어서, 밀봉재(322)는 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)이 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에 관하여 위치될 때 제1 설비(318) 및 제2 설비(320) 주위에서 배치를 위해 구성된다. 예컨대, 제1 종단(306)이 제2 종단(308)에 대해 위치될 때 밀봉재(322)는 제1 종단(306) 및 제2 종단(308) 주위에 배치될 수 있다.
제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)과 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)이 서로에 대해 위치될 때, 밀봉재(322)는 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)과 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308) 사이에 형성된 경계면(330)을 밀봉하도록 구성된다. 경계면(330)을 밀봉하는 것은 제1 수송 부재(302)가 제2 수송 부재(304)에 결합될 때 경계면(330)에서 제1 수송 부재(302) 내의 제1 채널(312) 및 제2 수송 부재(304) 내의 제2 채널(316)에 의해 형성된 채널로 및/또는 밖으로 흐르는 재료의 가능성을 감소시키는 것을 의미한다.
몇몇 실례로 되는 예에 있어서, 밀봉재(322)가 구성될 수 있어, 연결부(300)는 전기적 구성(329)을 갖는다. 전기적 구성(329)은, 각각 선택된 범위 내의 값을 갖춘, 전기적 특성의 세트(333)룰 구비하여 구성된다. 연결부(300)를 위한 전기적 구성(329)이 선택될 수 있어, 연결부(300)는 제1 수송 부재(302)와 제2 수송 부재(304) 사이에서 전도성 경로(331; conductive pathway)를 형성한다.
전도성 경로(331)는 전류가 제1 수송 부재(302)와 제2 수송 부재(304) 사이에서 흐를 수 있도록 하는 경로일 수 있다. 즉, 전도성 경로(331)는 전류가 제1 수송 부재(302)와 제2 수송 부재(304) 사이에서 전도될 수 있게 한다. 예컨대, 제1 수송 부재(302)의 제1 표면(310)을 통해 흐르는 전류는 전도성 경로(331)가 제공될 때 제2 수송 부재(304)의 제2 표면(314)으로 전도될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 정전하는 연결부(300)을 형성하는 전도성 경로(331)를 이용해서 분산될 수 있다.
실례로 되는 예에 있어서, 밀봉재(322)의 적어도 일부가 점탄성 재료(332; viscoelastic material)를 구비하여 구성된다. 점탄성 재료(332)는 점성(viscous) 및 탄성(elastic) 특성 양쪽을 구비하여 구성되는 재료이다. 점성 재료는 전단력(shear forces)에 의해 변형되어지는 것에 저항하는 재료이다. 탄성 재료는 재료의 변형을 야기시킨 스트레스가 더 이상 인가되지 않게 된 후 그 원래의 형상으로 되돌아올 수 있는 재료이다.
이들 실례로 되는 예에 있어서, 점탄성 재료(332)는 비금속성이다. 더욱이, 점탄성 재료(332)가 선택될 수 있어, 점탄성 재료(332)는 이들 예에서 선택된 범위(334) 내에서 전도율(335)의 레벨을 갖는다.
선택된 범위(334)가 선택될 수 있어, 제1 수송 부재(302)가 연결부(300)를 이용하여 제2 수송 부재(304)에 결합될 때 전도성 경로(331)가 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이에 형성된다. 이러한 실례로 되는 예에 있어서, 선택된 범위(334)는 제1 수송 부재(302) 및/또는 제2 수송 부재(304) 상에 축적되는 정전하가 밀봉재(322)를 통해 분산될 수 있도록 하는 충분하게 높은 전도율의 레벨을 포함할 수 있다.
그러나, 몇몇 경우에 있어서, 선택된 범위(334)는 또한, 예컨대 제1 수송 부재(302) 및/또는 제2 수송 부재(304)을 따라, 번개와 같은, 전자기 사건에 응답하여 유도된, 전압 및 전류를 감소시키기에 충분하게 낮은 전도율의 레벨을 포함할 수 있다.
예컨대, 선택된 범위(334)는 약 1×10-4 S/cm(Siemens/centimeters) 및 약 1×10-9 S/cm 사이일 수 있다. 물론, 다른 실례로 되는 예에 있어서, 선택된 범위(334)는 약 1×10-4 S/cm 및 약 1×10-9 S/cm 사이의 전도율의 특정 레벨일 수 있다. 물론, 다른 실례로 되는 예에 있어서, 밀봉재(322)를 위한 특정 구현에 따라, 선택된 범위(334)에 대한 상한 및/또는 하한은 다를 수 있다.
전도율(335)의 선택된 범위(334)는 또한 연결부(300), 제1 수송 부재(302), 및/또는 제2 수송 부재(304) 내의 다른 구성요소의 전도율에 대해 선택된 범위일 수 있다. 더욱이, 제1 수송 부재(302), 제2 수송 부재(304), 제1 설비(318), 제2 설비(320), 밀봉재(322), 및 커버(324)는 선택된 범위(334) 내인 전도율의 레벨을 함께 갖을 수 있다.
전도율은 저항율과 관계된다. 아이템의 저항율은 아이템을 통해 전도되는 것으로부터 전류를 방지하는 해당 아이템의 능력이다. 특히, 전도율은 저항율의 역수(reciprocal)이다. 아이템의 전도율이 증가함에 따라, 아이템의 저항율은 감소한다. 마찬가지로, 아이템의 전도율이 감소함에 따라, 아이템의 저항율은 증가한다. 전도율(335)을 위한 선택된 범위(334)는 약 1×104Ω-cm(ohms-centimeters)와 약 1×109Ω-cm 사이의 저항율에 대한 범위에 대응한다.
점탄성 재료(332)는 선택된 범위(334) 내의 전도율(335)의 레벨을 제공하기 위해 소정 수의 재료로부터 선택될 수 있다. 예컨대, 점탄성 재료(332)는 적어도 하나의 전도성 엘라스토머(conductive elastomer), 전도성 고무(conductive rubber), 전도성 실리콘 재료(conductive silicone material), 및 다른 적절한 형태의 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 엘라스토머는 점탄성인 폴리머이다.
여기서 이용된 바와 같이, 문구 "중 적어도 하나(at least one of)"는, 아이템의 리스트와 함께 이용할 때, 리스트화된 아이템 중 하나 이상의 여러 조합이 이용될 수 있고 리스트의 각 아이템 중 오직 하나만이 필요로 됨을 의미한다. 예컨대, "아이템 A, 아이템 B, 및 아이템 C 중 적어도 하나"는, 제한 없이, 아이템 A 또는 아이템 A 및 아이템 B를 포함할 수 있다. 이러한 예는 또한 아이템 A, 아이템 B, 및 아이템 C, 또는 아이템 B 및 아이템 C를 포함할 수 있다. 다른 예에 있어서, "중 적어도 하나"는, 예컨대, 제한 없이, 아이템 A 중 2개, 아이템 B 중 하나, 및 아이템 C 중 30개; 아이템 B 중 4개 및 아이템 C 중 7개; 또는 몇몇 다른 적절한 조합일 수 있다.
이들 실례로 되는 예에 있어서, 밀봉재(322)는 제1 가스킷(336), 제2 가스킷(338), 및 슬리브(340)를 구비하여 구성된다. 여기서 이용된 바와 같이, 제1 가스킷(336)과 제2 가스킷(338)과 같은 "가스킷(gasket)"은 기계적 밀봉재(mechanical seal)이다. 하나의 실례로 되는 예에 있어서, 제1 가스킷(336)은 제1 O-링(342)의 형태를 취하고, 제2 가스킷(338)은 제2 O-링(344)의 형태를 취한다. 여기서 이용된 바와 같이, 제1 O-링(342) 및 제2 O-링(344)와 같은, "O-링(O-ring)"은 토러스(torus) 형상의 기계적 가스킷이다. 더욱이, O-링은 루프-형태 형상(loop-type shape)을 갖는다.
물론, 다른 실례로 되는 예에 있어서, 제1 가스킷(336) 및 제2 가스킷(338)은 몇몇 다른 적절한 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 몇몇 경우에 있어서, 제1 가스킷(336) 및 제2 가스킷(338)이 구성될 수 있어, 이들 가스킷의 단면이 삼각형 형상(triangular shape), 사각형 형상(square shape), 직사각형 형상(rectangular shape), 타원 형상(oval shape), 또는 몇몇 다른 적절한 형태의 형상을 갖는다.
제1 O-링(342) 및 제2 O-링(344)은 각각 제1 설비(318) 및 제2 설비(320)에 의해 수용되도록 구성된다. 하나의 실례로 되는 예로서, 제1 O-링(342)은 제1 설비(318) 주위의 홈(groove)에 맞추어질 수 있고, 제2 O-링(344)은 제2 설비(320) 주위의 홈에 맞추어질 수 있다.
이어, 슬리브(340)가 제1 O-링(342) 및 제2 O-링(344)에 압력을 인가하기 위해 제1 O-링(342) 및 제2 O-링(344) 주위에 배치된다. 이 압력은 제1 O-링(342) 및 제2 O-링(344)을 압축하고, 이들 O-링은 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306) 및 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308) 사이에서 경계면(330)을 밀봉하게 된다.
더욱이, 몇몇 실례로 되는 예에 있어서, 커버(324)가, 제1 설비(318)의 적어도 일부에서, 그리고 제2 설비(320)의 적어도 일부에서, 밀봉재(322)에 걸쳐 배치될 수 있다. 커버(324)는 적소에 밀봉재(322)를 커버하고 밀봉재(322)를 유지하는데 이용될 수 있다. 하나의 실례로 되는 예에 있어서, 커버(324)는 크램쉘 장치(346; clamshell device)의 형태를 취한다.
경계면(330)이 밀봉재(322)를 이용해서 밀봉되어 있을 때, 전도성 경로(331)가 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이에 형성된다. 하나의 실례로 되는 예로서, 제1 O-링(342) 및 제2 O-링(344)은 선택된 범위(334) 내의 전도율의 레벨을 갖춘 점탄성 재료(332)로 이루어질 수 있다. 더욱이, 제1 설비(318), 제2 설비(320), 및 슬리브(340)의 각각은 선택된 범위(334) 내에서 전도율의 레벨을 갖춘 비금속 재료로 이루어질 수 있다.
이러한 실례로 되는 예에 있어서, 전도성 경로(331)가, 제1 수송 부재(302)를 통해, 제1 설비(318)를 통해, 제1 O-링(342)을 통해, 슬리브(340)를 통해, 제2 O-링(344)을 통해, 제2 설비(320)를 통해, 그리고 제2 수송 부재(304)를 통해, 형성될 수 있다. 전도성 경로(331)가 형성될 때, 전류가 제1 방향 및 제2 방향 중 하나로 흐를 수 있다.
제1 방향은 제1 수송 부재(302)로부터, 제1 설비(318)를 통해, 제1 O-링(342)을 통해, 슬리브(340)를 통해, 제2 O-링(344)을 통해, 제2 설비(320)를 통해, 제2 수송 부재(304)까지일 수 있다. 제2 방향은 제2 수송 부재(304)로부터, 제2 설비(320)를 통해, 제2 O-링(344)을 통해, 슬리브(340)를 통해, 제1 O-링(342)을 통해, 제1 설비(318)를 통해, 제1 수송 부재(302)까지일 수 있다.
이러한 방법에 있어서, 제1 수송 부재(302)의 제1 표면(310) 및/또는 제2 수송 부재(304)의 제2 표면(314) 상에 축적되는 정전하에 의해 유도된 전류는 전도성 경로(331)를 이용해서 분산될 수 있다. 특히, 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)를 커플링하는 연결부(300)에 따르면, 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)는 서로에 대해 접지되는 것으로 고려될 수 있다.
즉, 제1 수송 부재(302)로 흐르는 전류는 방해 없이 그리고 선택된 내성 밖으로 변경되는 전류의 레벨 없이 커플링 어셈블리(301)를 통해 제2 수송 부재(304)로 흐를 수 있다. 마찬가지로, 제2 수송 부재(304)로 흐르는 전류는 방해 없이 그리고 선택된 내성 밖으로 변경되는 전류의 레벨 없이 커플링 어셈블리(301)를 통해 제1 수송 부재(302)로 흐를 수 있다.
몇몇 경우에 있어서, 전도성 경로(331)를 따라 이동하는 전류는, 예컨대 낙뢰와 같은, 전자기 사건에 응답하여 유도된 전류일 수 있다. 전도율(335)의 선택된 범위(334)가 선택될 수 있어, 이러한 형태의 전류가 각각 제1 O-링(342) 및 제2 O-링(344)을 통해 흐를 때 제1 O-링(342)을 가로지르는 전압 강하 및 제2 O-링(344)을 가로지르는 전압 강하는 선택된 내성 내로 감소된다.
이들 실례로 되는 예에 있어서, 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)는, 예컨대, 도 1의 항공우주 운송수단(106)의 연료 시스템(105)에서의 연료 튜브일 수 있다. 몇몇 경우에 있어서, 연료 시스템(105)이 구성될 수 있어, 연료 시스템(105)은 선택된 범위(334) 내의 전도율의 전체 레벨을 갖는다. 연료 시스템(105)의 여러 부분은 연료 시스템의 여러 부분에 인가되는 여러 범위 및 전도율의 여러 레벨을 갖을 수 있다. 시스템의 몇몇 부분은 특정된 전도율의 범위 내로 되도록 요구되지 않을 수 있다. 선택된 범위(334) 내의 전도율의 하나 이상의 레벨은 항공우주 운송수단(106)의 다른 부분에 대한 전도율의 레벨 보다 더 낮을 수 있다. 예컨대, 연료 시스템(105)은 약 1×10-4 S/cm 및 약 1×10-9 S/cm 사이의 전도율의 레벨을 갖을 수 있다. 그러나, 항공우주 운송수단(106)의 하나 이상의 다른 부분은 약 1×10-4 S/cm 이상의 전도율의 레벨을 갖을 수 있다.
이러한 방법에 있어서, 각각 도 2의 수송 부재(200)와 유사한 방법으로 구현된, 다수의 수송 부재(110)를 갖춘 도 1의 유체 수송 시스템(100)과, 각각 도 3의 연결부(300)와 유사한 방법으로 구현된, 복수의 연결부(112)는 유체 수송 시스템(100) 내의 전기적 방전을 감소시키기 위해 구성될 수 있다. 유체 수송 시스템(100) 내에서 상호연결된, 다수의 수송 부재(110)는 배관의 이러한 상호연결된 시스템을 통해 실질적으로 고르게 분포된 고 전기 저항 레벨을 갖을 수 있다.
특히, 번개에 의해 유도된 전압 및 전류가 감소 및/또는 제한되어, 전기적 방전에 대해 전해진 에너지가 감소될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 유체 수송 시스템(100) 내의 전기적 방전의 원하지 않는 영향이 감소 및/또는 방지될 수 있다. 특히, 전기적 방전에 대해 공급된 전체 에너지는 선택된 내성 내에 대해 제한될 수 있다.
몇몇 경우에 있어서, 다수의 수송 부재(110)와 같은, 고 전기 저항 수송 부재의 상호연결된 네트워크를 구비하여 구성되는 유체 수송 시스템(100)을 구현할 때, 수송 부재의 네트워크는 축적되는 정전하를 제거하고 수송 수단에 대해 번개-유도 전압을 제한하는 목적을 위해 하나 이상의 지점에서 구조에 대해 접지되어질 필요가 있을 수 있다. 수송 부재는 또한, 볼륨으로 들어가는, 번개 또는 전기적 고장과 같은 외부 전자기 환경의 일부분의 가능성을 감소시키기 위해, 연료 탱크와 같은, 유체 수송 시스템(100)이 설치되는, 전기적으로 차폐된 볼륨(volume)을 에워싸는 인클로저(enclosure)의 관통체(penetrations)에서 접지될 필요가 있을 수 있다.
수송 부재를 따라 축적되는 것으로부터 정전하를 방지하도록 전기적 전하를 제거하는 목적을 위해 구조에 대해 이루어진 접지는, 유체 수송 시스템(100)의 소정 지점으로부터 지점에서 축적되는 전기적 전하를 방지하는데 충분히 빠른 비율에서 정전하를 분산시키기 위해 충분하게 낮은 저항을 갖는 구조 또는 접지까지 유체 수송 시스템(100)을 통해 전기적 경로가 존재함을 확실히 하기 위한 수단으로서 유체 수송 시스템(100)의 하나 이상의 장소에 위치될 수 있다. 항공기 상의 연료 탱크와 같은 정전기 충전 환경(electrostatic charging environment)에서, 경로를 통한 튜브 상의 지점으로부터 구조 또는 접지까지 정전하를 분산시키는 능력을 제공하기 위한 허용가능한 전기적 저항은 약 100㏁ 또는 그 이하의 값일수 있다.
이러한 경우에 있어서, 이러한 목적을 위해 만들어진 접지는 오직 이 전체 접지 경로 저항이 달성됨을 확실히 할 필요가 있다. 이와 같이, 정적 접지 저항(static ground resistance)은 한정되는 경우에 약 100㏁까지의 값일 수 있지만, 보통의 경우에는 약 10㏁까지의 값일 수 있다.
유체 수송 시스템(100)의 수송 부재의 네트워크에서 번개 유도 전압을 제한하는 목적을 위한 구조에 대해 만들어진 접지는, 수송 부재로부터 수송 부재까지 그리고 수송 부재로부터 유체 수송 시스템(100)의 소정 지점의 구조까지 유도된 전압이 선택된 임계 보다 낮음을 확실히 하는 수단으로서 유체 수송 시스템(100)의 하나 이상의 장소에 위치할 수 있다. 연료 탱크를 차폐할 목적을 위한 연료 탱크의 주변 상의 구조에 대해 만들어진 접지는, 상기 전압 및 전류가 탱크 외부의 번개와 같은 외부 환경에 의해 유도되는 전도성 부재에 의해 연료 탱크를 관통하는 것으로부터 원하지 않는 전압 및 전류를 방지하도록 주변의 하나 이상의 장소에 위치할 수 있다.
도 1의 유체 수송 시스템(100), 도 2의 수송 부재(200), 및 도 3의 연결부(300)의 도면은 실례로 되는 실시예가 구현될 수 있는 방법에 대해 물리적 또는 구조적 제한을 암시하는 것을 의미하지는 않는다. 설명된 것에 부가하거나 대신하여 다른 구성요소가 이용될 수 있다. 몇몇 구성요소는 선택적일 수 있다. 또한, 블록은 몇몇 기능적 구성요소를 설명하기 위해 제공된다. 하나 이상의 이들 블록은 실례로 되는 실시예에서 구현될 때 결합, 분할, 또는 여러 블록으로 결합 및 분할될 수 있다.
몇몇 실례로 되는 예에 있어서, 수송 부재(200)는 도 2에 도시되지 않은 부가적인 특징을 갖을 수 있다. 예컨대, 제한 없이, 하나 이상의 구조적 특징은 수송 부재(200)의 내부 표면(205)으로부터 채널(206)로 연장될 수 있다. 이들 구조적 특징은 수송 부재(200)를 위해 저항(214)을 측정할 때 고려되어질 필요가 있을 수 있다.
다른 실례로 되는 예에 있어서, 밀봉재(322)는 단지 가스킷(352)만을 구비하여 구성될 수 있다. 가스킷(352)은 제1 설비(318) 및 제2 설비(320) 주위에 배치되어지도록 구성된다. 가스킷(352)은 제1 설비(318) 및 제2 설비(320) 주위에 배치하기 위해 구성된 형상을 갖을 수 있다. 예컨대, 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)이 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에 관해 위치될 때 가스킷(352)은 제1 설비(318) 주위의 홈에 맞추어지는 제1 종단 및 제2 설비(320) 주위의 홈에 맞추어지는 제2 종단을 갖을 수 있다. 더욱이, 가스킷(352)은 선택된 범위(334) 내의 전도율의 레벨을 갖춘 점탄성 재료(332)를 구비하여 구성될 수 있다.
연결부(300)에서 밀봉재(322)를 위한 이러한 형태의 구성에 따르면, 커버(324)는, 슬리브(340) 대신, 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306) 및 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308) 사이에서 경계면(330)을 밀봉하기 위해 가스킷(352)를 압축하는데 이용된다. 더욱이, 밀봉재(322)를 위한 이러한 구성에 따르면, 전도성 경로(331)가, 제1 수송 부재(302)를 통해, 제1 설비(318)를 통해, 가스킷(352)을 통해, 제2 설비(320)를 통해, 그리고 제2 수송 부재(304)를 통해 형성된다.
또 다른 실례로 되는 예에 있어서, 밀봉재(322)는 제1 가스킷(336) 및 제2 가스킷(338)에 부가하여 하나 이상의 가스킷을 포함할 수 있다. 예컨대, 밀봉재(322)는 또한 제1 설비(318) 주위에 배치하기 위해 구성된 제3 O-링 및 제2 설비(320) 주위에 배치하기 위해 구성된 제4 O-링을 포함할 수 있다.
이들 부가적인 O-링이 배치될 수 있어, 커버(324)는 슬리브(340) 대신 제3 O-링 및 제4 O-링을 압축한다. 더욱이, 제3 O-링 및 제4 O-링은 부가적 전도성 경로를 제공한다. 이 부가적 전도성 경로는 제1 수송 부재(302)를 통해, 제1 설비(318)를 통해, 제3 O-링을 통해, 커버(324)를 통해, 제4 O-링을 통해, 제2 설비(320)를 통해, 그리고 제2 수송 부재(304)를 통해 이루어진다.
몇몇 실례로 되는 예에 있어서, 제1 설비(318) 및/또는 제2 설비(320)는 연결부(300)의 일부로서 고려되지 않을 수 있다. 예컨대, 제1 설비(318) 및 제2 설비(320)가 각각 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)의 부분일 때, 이들 설비는 연결부(300)로부터 분리되는 것으로 고려될 수 있다. 다른 실례로 되는 예에 있어서, 커버(324)는 연결부(300)의 부분으로 고려되지 않을 수 있다. 예컨대, 몇몇 경우에 있어서, 연결부(300)는 단지 밀봉재(322)만을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 유체 수송 시스템에서 이용하기 위해 구성된 튜브의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 4에 있어서, 튜브(402), 튜브(404), 및 튜브(406)는, 예컨대 도 1의 유체 수송 시스템(100)과 같은, 유체 수송 시스템에서 이용하기 위해 구성될 수 있다. 특히, 튜브(402), 튜브(404), 및 튜브(406)는 도 1의 다수의 튜브(111)에서의 튜브의 구현의 예이다. 더욱이, 튜브(402), 튜브(404), 및 튜브(406)의 각각은 도 2의 튜브(201)와 유사한 방법으로 구현될 수 있다.
이러한 실례로 되는 예에 있어서, 튜브(402), 튜브(404), 및 튜브(406)는 비-금속 복합재로 이루어지고, 선택된 범위 내의 저항을 갖도록 구성된다. 이 선택된 범위는 튜브(402), 튜브(404), 및 튜브(406)를 통해 축(405)을 따라 미터 당 약 100㏀에서 미터당 약 100㏁ 사이일 수 있다. 축(405)과 관련하여 선택된 범위 내의 저항을 각각의 갖춘 튜브(402), 튜브(404), 및 튜브(406)에 따르면, 이들 튜브를 통해, 이들 튜브 주위에서 전자기 사건에 응답하여 유도된, 전류의 흐름은 선택된 내성 내로 제한될 수 있다. 축(405)은 튜브(402), 튜브(404), 및 튜브(406)를 위한 중심 축이다.
도 4의 튜브(402), 튜브(404), 및 튜브(406)의 도면은 실례로 되는 실시예가 구현될 수 있는 방법에 대해 물리적 또는 구조적 제한을 암시하도록 의미하지는 않는다. 예컨대, 몇몇 경우에 있어서, 이들 튜브는 커플링 어셈블리(408) 및 커플링 어셈블리(410)와는 다른 형태의 커플링 어셈블리를 이용해서 연결될 수 있다.
도 5 내지 도 11을 참조하면, 커플링 어셈블리를 위한 여러 구성의 도면이 여러 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 5 내지 도 11에 도시된 구성요소는 도 3에서 블록 형태로 도시된 구성요소가 어떻게 물리적 구조로서 구현될 수 있는가의 실례로 되는 예일 수 있다. 도 5 내지 도 11에 도시된 여러 구성요소는, 도 3의 구성요소와 함께 이용된, 도 3의 구성요소와, 또는 2개의 조합과 함께 결합될 수 있다.
여기서 도 5를 참조하면, 커플링 어셈블리를 위한 구성요소의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 이러한 실례로 되는 예에 있어서, 도 3의 커플링 어셈블리(301)와 같은, 커플링 어셈블리가 도시된다. 이들 구성요소는 제1 튜브(500)를 제2 튜브(502)와 결합시키도록 구성된 커플링 어셈블리를 형성하기 위해 조립될 수 있다. 제1 튜브(500) 및 제2 튜브(502)는 각각 도 3에서의 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)를 위한 구현의 예이다.
도시된 바와 같이, 제1 튜브(500)는 제1 종단(504)를 갖고, 제2 튜브(502)는 제2 종단(506)을 갖는다. 더욱이, 제1 튜브(500)는 제1 표면(508)과 제1 채널(510)을 갖는다. 제2 튜브(502)는 제2 표면(512)과 제2 채널(514)을 갖는다.
제1 이음관(516), 제2 이음관(518), 제1 O-링(520), 제2 O-링(522), 슬리브(524), 및 크램쉘 장치(526)는 커플링 어셈블리(528)를 형성하도록 조립될 수 있는 구성요소이다. 제1 이음관(516) 및 제2 이음관(518)은 각각 도 3의 제1 이음관(326) 및 제2 이음관(328)을 위한 구현의 예이다. 더욱이, 슬리브(524) 및 크램쉘 장치(526)는 각각 도 3의 슬리브(340) 및 크램쉘 장치(346)를 위한 구현의 예이다.
제1 이음관(516), 제2 이음관(518), 슬리브(524), 및 크램쉘 장치(526)는 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖춘 비금속 재료로 이루어질 수 있다. 이 범위는, 예컨대, 제한 없이, 약 1×10-4 S/cm 및 약 1×10-9 S/cm 사이일 수 있다. 예컨대, 제1 이음관(516), 제2 이음관(518), 슬리브(524), 및 크램쉘 장치(526)는 복합재로 이루어질 수 있다. 특히, 이들 구성요소가 선택된 복합재로 이루어질 수 있어, 이들 구성요소는 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖는다.
제1 O-링(520) 및 제2 O-링(522)은 각각 도 3의 제1 O-링(342) 및 제2 O-링(344)을 위한 구현의 예이다. 이러한 실례로 되는 예에 있어서, 각 제1 O-링(520) 및 제2 O-링(522)은 도 3의 점탄성 재료(332)와 같은, 점탄성 재료로 이루어진다. 이러한 점탄성 재료는, 예컨대, 제한 없이, 도 3의 전도율(335)을 위한 선택된 범위(334) 내의 전도율의 레벨을 갖는다.
도시된 바와 같이 커플링 어셈블리(528)는 부분적으로 조립된다. 특히, 제1 이음관(516)은 제1 튜브(500)의 제1 종단(504)에서 제1 튜브(500)의 제1 표면(508) 주위에 배치된다. 제2 이음관(518)은 제2 튜브(502)의 제2 종단(506)에서 제2 튜브(502)의 제2 표면(512) 주위에 배치된다. 더욱이, 제1 O-링(520)은 제1 이음관(516) 주위에 배치되고, 제2 O-링(522)은 제2 이음관(518) 주위에 배치된다. 이러한 실례로 되는 예에 있어서, 제1 O-링(520)은 제1 이음관(516)의 홈에 맞추어진다. 제2 O-링(522)은 제2 이음관(518)의 홈에 맞추어진다.
도 6을 참조하면, 부분적으로 조립된 커플링 어셈블리의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 6에 있어서, 슬리브(524)는 도 5로부터의 커플링 어셈블리(528)의 (이 도면에는 도시되지 않은) 제1 O-링(520) 및 제2 O-링(522) 주위에 배치된다.
슬리브(524)는 이들 2개의 O-링 주위에 배치되고, 이들 O-링은 슬리브(524)에 의해 압축된다. 제1 O-링(520) 및 제2 O-링(522)이 슬리브(524)에 의해 압축될 때 슬리브(524), 제1 O-링(520), 및 제2 O-링(522)은 밀봉재(600)를 형성한다. 밀봉재(600)는 도 3의 밀봉재(322)를 위한 하나의 구현의 예이다.
밀봉재(600)는 제1 튜브(500)의 제1 종단(504)(도시되지 않았음) 및 제2 튜브(502)의 제2 종단(506)(도시되지 않았음) 사이의 경계면(도시되지 않았음)을 밀봉한다. 더욱이, 밀봉재(600)는 제1 튜브(500) 및 제2 튜브(502) 사이에서 전도성 경로를 형성한다. 도시된 바와 같이, 커플링 어셈블리(528)는 크램쉘 장치(526) 없이 부분적으로 조립되어 있게 된다.
도 7을 참조하면, 완전하게 조립된 커플링 어셈블리의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 7에 있어서, 커플링 어셈블리(528)가 완전하게 조립되어 있다. 특히, 크램쉘 장치(526)는 밀봉재(600) 주위에 배치되고, 제1 이음관(516)의 적어도 일부분과 제2 이음관(518)의 적어도 일부분이 완전하게 조립된 커플링 어셈블리(528)를 형성하도록 된다.
도 8을 참조하면, 커플링 어셈블리의 단면도의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 이러한 실례로 되는 예에 있어서, 선 8-8을 따라 취해진 도 7의 커플링 어셈블리(528)의 단면도가 도시된다.
도시된 바와 같이, 밀봉재(600)는 제1 튜브(500) 및 제2 튜브(502) 사이에서 전도성 경로(800)를 형성한다. 특히, 전도성 경로(800)는 제1 튜브(500) 및 제2 튜브(502) 사이의 경계면(802)에 형성된다. 경계면(802)은 제1 튜브(500)의 제1 종단(504) 및 제2 튜브(502)의 제2 종단(506) 사이이다. 제1 O-링(520)은 제1 이음관(516)의 홈(806)에 맞추어진다. 제2 O-링(522)은 제2 이음관(518)의 홈(808)에 맞추어진다.
이러한 실례로 되는 예에 있어서, 전도성 경로(800)가 제1 튜브(500)의 제1 표면(508), 제1 이음관(516), 제1 O-링(520), 슬리브(524), 제2 O-링(522), 제2 이음관(518), 및 제2 튜브(502)의 제2 표면(512)을 통해 형성된다. 전도성 경로(800)는 제1 튜브(500), 제2 튜브(502), 및 커플링 어셈블리(528)가 2개의 튜브 사이에서 접지로서 기능할 수 있도록 한다. 제1 튜브(500), 제2 튜브(502), 및 커플링 어셈블리(528) 중 적어도 하나가 접지에 연결될 수 있어, 전도성 경로(800)는 이들 2개의 튜브를 접지시키는 것으로서 고려될 수 있다.
도 9를 참조하면, 커플링 어셈블리를 위한 여러 구성의 단면도의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 9에 있어서, 커플링 어셈블리(528)는 도 8의 커플링 어셈블리(528)를 위한 구성 보다 여러 구성을 갖는다.
도 9에 도시된 바와 같이, 커플링 어셈블리(528)는 밀봉재(600)의 제1 O-링(520) 및 제2 O-링(522)에 부가하여 제3 O-링(900) 및 제4 O-링(902)을 포함한다. 제3 O-링(900)은 제1 이음관(516)의 홈(906)에 맞추어진다. 제4 O-링(902)은 제2 이음관(518)의 홈(908)에 맞추어진다. 제3 O-링(900) 및 제4 O-링(902)은 또한 밀봉재가 아닌 탄성 또는 점탄성 특징일 수 있지만, 이하 설명되는 바와 같이 전도성 경로를 제공하기 위해 크램쉘 장치(526)에 부착되게 된다.
이러한 실례로 되는 예에 있어서, 제3 O-링(900) 및 제4 O-링(902)은 밀봉재(600)가 제1 튜브(500) 및 제2 튜브(502) 사이에서 부가적 전도성 경로(904)를 형성할 수 있도록 한다. 특히, 부가적 전도성 경로(904)는 제1 튜브(500)의 제1 표면(508), 제1 이음관(516), 제3 O-링(900), 크램쉘 장치(526), 제4 O-링(902), 제2 이음관(518), 및 제2 튜브(502)의 제2 표면(512)을 통해 형성된다.
도 10을 참조하면, 커플링 어셈블리를 위한 다른 구성의 단면도의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 이러한 실례로 되는 예에 있어서, 커플링 어셈블리(528)의 밀봉재(600)는 2개의 O-링 대신 오직 하나의 O-링만을 구비하여 구성된다. 도시된 바와 같이, 밀봉재(600)는 도 8의 제1 O-링(520) 및 제2 O-링(522) 양쪽 대신 O-링(1000)을 이용한다.
밀봉재(600)를 위한 구성에 따르면, 전도성 경로(1002)가 제1 튜브(500) 및 제2 튜브(502) 사이에 형성된다. 전도성 경로(1002)는 제1 튜브(500)의 제1 표면(508), 제1 이음관(516), O-링(1000), 제2 이음관(518), 및 제2 튜브(502)의 제2 표면(512)을 통해 형성된다. 도시된 바와 같이, 전류는 또한 제1 이음관(516)으로부터 슬리브(524)로, 그리고 제2 이음관(518)으로 흐를 수 있다.
도 11을 참조하면, 커플링 어셈블리를 위한 여러 구성의 단면도의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 실례로 되는 예에 있어서, 커플링 어셈블리(528)의 밀봉재(600)는 가스킷(1100)을 구비하여 구성된다. 더욱이, 밀봉재(600)는 본 예에서 슬리브(524)를 포함하지 않는다.
도시된 바와 같이, 가스킷(1100)은 형상(1102)을 갖는다. 형상(1102)이 구성되어, 가스킷(1100)의 제1 종단(1104)이 제1 이음관(516)의 홈(806)에 맞추어진다. 더욱이, 형상(1102)이 형성되어, 가스킷(1100)의 제2 종단(1106)이 제2 이음관(518)의 홈(808)에 맞추어진다. 크램쉘 장치(526)가 가스킷(1100)을 압축하는데 이용될 수 있어, 크램쉘 장치(526)가 밀봉재(600) 주위에 배치될 때 가스킷(1100)은 경계면(802)을 밀봉하도록 밀봉재(600)를 형성한다.
이러한 실례로 되는 예에 있어서, 가스킷(1100)은 제1 튜브(500) 및 제2 튜브(502) 사이에서 전도성 경로(1108)를 형성한다. 전도성 경로(1108)는 제1 튜브(500)의 제1 표면(508), 제1 이음관(516), 가스킷(1100), 제2 이음관(518), 및 제2 튜브(502)의 제2 표면(512)을 통해 형성된다.
도 5 내지 도 11의 커플링 어셈블리(528)를 위한 여러 구성의 도면은 실례로 되는 실시예가 구현될 수 있는 방법에 대해 물리적 또는 구조적 제한을 암시하도록 의미하지는 않는다. 도시된 것에 부가 또는 대신하여 다른 구성요소가 이용될 수도 있다. 몇몇 구성요소는 선택적일 수 있다.
도 12를 참조하면, 플로우차트의 형태로 유체 수송 시스템 내에서 전기적 방전의 강도를 감소시키기 위한 프로세스의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 12에 도시된 프로세스는 도 1의 유체 수송 시스템(100)을 이용해서 구현될 수 있다. 이러한 실례로 되는 예에 있어서, 유체 수송 시스템(100)은 도 1의 항공우주 운송수단(106)에서 이용하기 위해 구성될 수 있다.
프로세스는 유체 수송 시스템이 전기적 특성의 세트의 각 전기적 특성이 선택된 범위 내의 값을 갖는 전기적 특성의 세트를 구비하여 구성되는 전기적 구성을 갖는 항공우주 운송수단을 동작시키는 것에 의해 시작한다(동작 1200). 이어, 프로세스는 유체 수송 시스템의 전기적 구성에 의한 선택된 내성 내에 대해 항공우주 운송수단의 동작 동안 유체 수송 시스템 내의 전기적 방전의 강도를 감소시킬 수 있고(동작 1202), 그 후 프로세스가 종료된다.
도 13을 참조하면, 플로우차트의 형태로 유체 수송 시스템 내에서 전기적 방전에 대해 공급될 수 있는 에너지를 감소시키기 위한 프로세스의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 13에 도시된 프로세스는 도 1의 유체 수송 시스템(100)을 이용해서 구현될 수 있다. 특히, 본 프로세스는 도 2의 튜브(201)를 이용해서 구현될 수 있다. 튜브(201)는 도 1의 항공우주 운송수단(106)에서 이용하기 위해 구성될 수 있다.
프로세스는 항공우주 운송수단의 유체 수송 시스템의 수송 부재가 선택된 재료로 이루어져 수송 부재가 선택된 범위 내의 저항을 갖는 항공우주 운송수단을 동작시키는 것에 의해 시작한다(동작 1300). 이 선택된 범위는 단지 약 100㏀ 이상의 전기적 저항 레벨을 포함할 수 있다. 더욱이, 몇몇 경우에 있어서, 이 선택된 범위는 또한 단지 약 100㏁ 이하의 전기적 저항 레벨을 포함할 수 있다.
이어 프로세스는, 수송 부재의 저항에 의한 선택된 내성 내에 대해 수송 부재를 따라, 항공우주 운송수단의 동작 동안 야기되는 전자기 사건에 응답하여 유도된, 전압 및 전류를 감소시킬 수 있고(동작 1302), 그 후 프로세스가 종료된다. 이들 전압 및 전류를 감소시키는 것은 유체 수송 시스템 내에서 전기적 방전에 대해 공급될 수 있는 에너지를 감소시킬 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 유도된 전압 및 전류의 이러한 감소는 유체 수송 시스템 내에서 야기될 수 있는 전기적 방전의 강도를 감소시킬 수 있다.
도 14를 참조하면, 플로우차트의 형태로 정전하를 분산시키기 위한 프로세스의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 도 14에 도시된 프로세스는, 예컨대 도 3의 커플링 어셈블리(301)와 같은, 커플링 어셈블리를 이용해서 구현될 수 있다.
프로세스는 항공우주 운송수단을 동작시켜, 정전하가 항공우주 운송수단의 유체 수송 시스템의 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 중 적어도 하나의 표면 상에 축적되는 것에 의해 시작한다(동작 1400). 하나의 실례로 되는 예에 있어서, 제1 수송 부재의 제1 종단은 제1 설비, 제2 설비, 및 밀봉재를 구비하여 구성되는 커플링 어셈블리의 형태의 연결부를 이용해서 제2 수송 부재의 제2 종단에 결합될 수 있다. 제1 설비는 제1 수송 부재의 제1 종단과 관련될 수 있다. 제2 설비는 제2 수송 부재의 제2 종단과 관련될 수 있다.
밀봉재는 제2 수송 부재의 제2 종단 다음에 위치된 제1 수송 부재의 제1 종단을 구비하는 제1 설비 및 제2 설비 주위에 배치된다. 제1 종단 및 제2 종단이 서로에 대해 다음에 위치될 때 밀봉재가 제1 수송 부재의 제1 종단과 제2 수송 부재의 제2 종단 사이의 경계면을 밀봉하도록 구성된다.
하나의 실례로 되는 예에 있어서, 밀봉재는 제1 가스킷, 제2 가스킷, 및 슬리브를 포함한다. 제1 가스킷은 제1 설비 주위에 배치되고, 제2 가스킷은 제2 설비 주위에 배치된다. 이어, 슬리브는 제1 가스킷 및 제2 가스킷 주위에 배치된다. 슬리브는 제1 수송 부재의 제1 종단과 제2 수송 부재의 제2 종단 사이에서 경계면을 밀봉하도록 제1 가스킷 및 제2 가스킷을 압축한다. 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이의 커플링 어셈블리는 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이에서 전도성 경로를 형성하도록 구성될 수 있다.
프로세스는, 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 사이의 전도성 경로를 이용해서, 항공우주 운송수단의 동작 동안 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재 중 적어도 하나의 표면 상에 축적되는 정전하를 분산시키고(동작 1402), 그 후 프로세스가 종료된다. 이러한 방법에 있어서, 커플링 어셈블리는 제1 수송 부재 및 제2 수송 부재가 하나의 수송 부재으로부터 다른 수송 부재까지 접지되어질 수 있도록 한다. 다수의 전류는 방해 없이 그리고 선택된 내성 밖으로 변하는 전류의 레벨 없이 하나의 수송 부재로부터 다른 수송 부재까지 흐를 수 있다.
여러 도시된 실시예의 플로우차트 및 블록도는 실례로 되는 실시예의 장치 및 방법의 몇몇 가능한 구현의 구조, 기능성, 및 동작을 설명한다. 이와 관련하여, 플로우차트 및 블록도의 각 블록은 동작 또는 단계의 모듈, 세그먼트, 기능, 및/또는 부분을 제공할 수 있다.
실례로 되는 실시예의 몇몇 대안적인 구현에 있어서, 블록들에서 주지된 기능 또는 기능들은 도면에 주지된 순서 외로 야기될 수도 있다. 예컨대, 몇몇 경우에 있어서, 연속해서 도시된 2개의 블록은 실질적으로 동시에 실행될 수 있고, 또는 블록은, 포함된 기능성에 따라, 때때로 반대의 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 다른 블록들은 플로우차트 또는 블록도의 도시된 블록에 부가하여 부가될 수도 있다.
개시의 실례로 되는 실시예는 도 15에 도시된 바와 같은 항공기 제조 및 서비스 방법 및 도 16에 도시된 바와 같은 항공기(1600)의 상항에서 설명될 수 있다. 도 15를 먼저 참조하면, 항공기 제조 및 서비스 방법의 도면이 실례로 되는 실시예에 따라 도시된다. 생산 개시 이전 동안, 항공기 제조 및 서비스 방법(1500)은 도 16의 항공기(1600)의 명세 및 설계(1502)와, 재료 조달(1504)을 포함할 수 있다.
제조 동안, 구성요소 및 서브어셈블리 제조(1506) 및 항공기(1600)의 시스템 통합(1508)이 발생된다. 그 후, 항공기(1600)가 서비스 중(1512)에 위치되도록 하기 위해 인증 및 전달(1510)을 통해 갈 수 있다. 소비자에 의한 서비스(1512)에 있는 동안, 항공기(1600)는, 변경, 재구성, 정비, 및 다른 유지보수 또는 서비스를 포함할 수 있는, 주기적 유지보수 및 서비스(1514)를 위해 예정된다.
항공기 제조 및 서비스 방법(1500)의 각 프로세스는 시스템 통합자, 제3자, 및/또는 오퍼레이터에 의해 수행 또는 실시될 수 있다. 이들 예에 있어서, 오퍼레이터는 소비자일 수 있다. 본 설명의 목적을 위해, 시스템 통합자는, 제한 없이, 소정 수의 항공기 제조업체 및 메이저-시스템 하청업자를 포함할 수 있는 바; 제3자는, 제한 없이, 소정 수의 판매자, 하청업자, 및 공급자를 포함할 수 있고; 오퍼레이터는 항공사, 리스 회사, 군수 업체, 서비스 단체 등등일 수 있다.
도 16을 참조하면, 항공기의 도면이 실례로 되는 실시예가 구현될 수 있게 도시된다. 본 예에 있어서, 항공기(1600)는 도 15의 항공기 제조 및 서비스 방법(1500)에 의해 제조되고, 시스템(1604)을 구비하는 동체(1602) 및 인테리어(1606)를 포함할 수 있다. 시스템(1604)의 예는 추진 시스템(1608), 전기 시스템(1610), 유압 시스템(1612), 환경 시스템(1614), 및 연료 시스템(1616) 중 하나 이상을 포함한다. 연료 시스템(1616) 및 유체 시스템(1612)은, 예컨대 도 1의 유체 수송 시스템(100)을 이용해서 구현될 수 있다.
소정 수의 다른 시스템이, 구현에 따라, 시스템(1604)에 포함될 수 있다. 항공우주산업의 예가 도시됨에도 불구하고, 여러 실례로 되는 실시예가, 자동차 산업과 같은, 다른 산업에 적용될 수 있다.
여기서 실시된 장치 및 방법은 도 15의 항공기 제조 및 서비스 방법(1500)의 스테이지 중 적어도 하나 동안 채택될 수 있다. 예컨대, 도 1의 다수의 튜브(111)와 같은, 튜브는 구성요소 및 서브어셈블리 제조(1506), 시스템 통합(1506), 및 유지보수 및 서비스(1514) 중 적어도 하나 동안 항공기(1600)에서 제조, 설치, 및/또는 재가공될 수 있다.
하나의 실례로 되는 예에 있어서, 도 15의 구성요소 및 서브어셈블리 제조(1506)에서 제조된 구성요소 또는 서브어셈블리는 항공기(1600)가 도 15의 서비스 중(1512)에 있는 동안 생산된 구성요소 또는 서브어셈블리와 유사한 방법으로 제작 또는 제조될 수 있다. 또 다른 예로서, 하나 이상의 장치 실시예, 방법 실시예, 또는 그 조합이, 도 15의 구성요소 및 서브어셈블리 제조(1506) 및 시스템 통합(1508)과 같은, 제조 스테이지 동안 이용될 수 있다. 하나 이상의 장치 실시예, 방법 실시예, 또는 그 조합이 도 15의 서비스 중(1512)에 있는 동안 및/또는 유지보수 및 서비스(1514) 동안 이용될 수 있다. 다수의 여러 실례로 되는 실시예의 이용은 항공기(1600)의 조립 및/또는 비용 감소를 실질적으로 촉진시킬 수 있다.
따라서, 여러 실례로 되는 실시예는 유체 수송 시스템 내에서 야기될 수 있는 전기적 방전의 강도를 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 하나의 실례로 되는 실시예에 있어서, 유체 수송 시스템은 다수의 수송 부재와 서로에 대해 다수의 수송 부재에서의 수송 부재를 연결하는 복수의 연결부를 구비하여 구성된다. 다수의 수송 부재 및 복수의 연결부가 선택된 재료로 이루어질 수 있어, 유체 수송 시스템 내에서 야기되는 전기적 방전의 강도가 선택된 내성 내로 감소될 수 있다.
여러 실례로 되는 실시예의 설명이 도면 및 설명의 목적을 위해 제공되고, 개시된 형태로 실시예를 포괄적이거나 한정되어지도록 하는 의도는 아니다. 많은 변경 및 변형이 당업자에게는 명백하게 된다. 더욱이, 여러 실례로 되는 실시예는 다른 바람직한 실시예들에 비해 여러 특징을 제공할 수 있다. 선택된 실시예 또는 실시예들은 실시예들의 원리, 실제적 적용을 최상으로 설명하고, 고려된 특정 이용에 적절하게 되는 것으로 다양한 변형을 구비하는 다양한 실시예에 대한 개시를 다른 당업자가 이해할 수 있도록 하기 위해 선택 및 개시된다.

Claims (15)

  1. 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)과 관련되는 제1 설비(318)와;
    제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)과 관련되는 제2 설비(320); 및
    제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)이 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에 관해 위치될 때 제1 설비(318) 및 제2 설비(320) 주위에 배치하기 위해 구성된 밀봉재(322);를 구비하여 구성되되,
    밀봉재(322)가 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306) 및 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308) 사이의 경계면을 밀봉하도록 더 구성되고, 밀봉재(322)는, 밀봉재(322)가 선택된 범위 내에서 전도율의 레벨을 갖고, 전도성 경로(331)가 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이에 형성되도록 구성된 재료로 이루어지고,
    재료가 점탄성 재료이고, 밀봉재(322)가:
    제1 설비(318)에 의해 수용되도록 구성된, 선택된 범위 내에서 전도율의 레벨을 갖춘 점탄성 재료를 구비하여 구성되는, 제1 가스킷(352)(336)과;
    제2 설비(320)에 의해 수용되도록 구성된, 선택된 범위 내에서 전도율의 레벨을 갖춘 점탄성 재료를 구비하여 구성되는, 제2 가스킷(352)(338);을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    선택된 범위가 1×10-4 S/cm 및 1×10-9 S/cm 사이인 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    밀봉재(322)가:
    제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)이 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에 관해 위치될 때 제1 가스킷(352)(336) 및 제2 가스킷(352)(338) 주위에 배치하기 위해 구성된 슬리브(340)를 더 구비하여 구성되고, 슬리브(340)는 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306) 및 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308) 사이의 경계면을 밀봉하기 위해 제1 가스킷(352)(336) 및 제2 가스킷(352)(338)을 압축하는 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    전도성 경로(331)가 형성되어, 전류가 제1 수송 부재(302)로부터, 제1 설비(318)를 통해, 제1 가스킷(352)(336)을 통해, 슬리브(340)를 통해, 제2 가스킷(352)(338)을 통해, 그리고 제2 설비(320)를 통해, 제2 수송 부재(304)까지의 제1 방향과, 제2 수송 부재(304)로부터, 제2 설비(320)를 통해, 제2 가스킷(352)(338)을 통해, 슬리브(340)를 통해, 제1 가스킷(352)(336)을 통해, 그리고 제1 설비(318)를 통해, 제1 수송 부재(302)까지의 제2 방향 중 적어도 하나로 흐를 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  6. 제4항에 있어서,
    제1 설비(318), 제2 설비(320), 제1 가스킷(352)(336), 제2 가스킷(352)(338), 및 슬리브(340)가 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖춘 비금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    제1 가스킷(352)(336)이 제1 O-링(342)이고 제2 가스킷(352)(338)이 제2 O-링(344)인 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 중 적어도 하나에 축적되는 정전하에 의해 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)의 적어도 하나에서 유도된 전류가 전도성 경로(331)를 따라 전도되는 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    밀봉재(322)가:
    선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖춘 점탄성 재료를 구비하여 구성되고, 전도성 경로(331)가 가스킷(352)을 통해 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이에 형성되고, 가스킷(352)의 압축이 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이의 경계면을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    적소에 밀봉재(322)를 커버하고 밀봉재(322)를 유지하도록 구성된 커버(324)를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    커버(324)가 크램쉘 장치(346)인 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  12. 제10항에 있어서,
    커버(324)가 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖춘 비금속 재료를 구비하여 구성되고, 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이에서 전도성 경로(331)의 일부분을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  13. 제1항에 있어서,
    제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304)는 연료 시스템이 선택된 범위 내의 전도율의 전체 레벨을 갖는 항공우주 운송수단을 위한 연료 시스템에서의 연료 수송 부재인 것을 특징으로 하는 커플링 어셈블리.
  14. 항공우주 운송수단의 연료 시스템에서의 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이에서 전류를 전도시키기 위한 방법으로, 방법이:
    정전하가 항공우주 운송수단의 연료 시스템의 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 중 적어도 하나의 표면 주위에 축적되도록 하기 위해 항공우주 운송수단을 동작시키는 단계와, 여기서 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)이 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)과 관련된 제1 설비(318), 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)과 관련된 제2 설비(320), 및 밀봉재(322)를 이용해서 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에 결합되고, 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306)이 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308)에 관해 위치될 때 밀봉재(322)가 제1 수송 부재(302)의 제1 종단(306) 및 제2 수송 부재(304)의 제2 종단(308) 사이의 경계면을 밀봉하도록 구성되고, 밀봉재(322)는 밀봉재(322)가 선택된 범위 내의 전도율의 레벨을 갖고 전도성 경로(331)가 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이에 형성되도록 구성된 재료를 구비하여 구성되고;
    제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 사이에서 밀봉재(322)에 의해 형성된 전도성 경로(331)를 이용해서 항공우주 운송수단의 동작 동안 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 중 적어도 하나에 축적되는 정전하를 분산시키는 단계;를 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 전류를 전도시키기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    정전하를 분산시키는 단계가:
    밀봉재(322)에 의해 형성된 전도성 경로(331)를 이용해서 제1 수송 부재(302) 및 제2 수송 부재(304) 중 적어도 하나에 축적되는 정전하를 분산시키는 단계를 갖추어 이루어지고, 밀봉재(322)에 대한 전도율의 레벨을 위한 선택된 범위가 1×10-4 S/cm 및 1×10-9 S/cm 사이인 것을 특징으로 하는 전류를 전도시키기 위한 방법.
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