專利名稱：宇宙飛行器座椅和裝備有該座椅的宇宙飛行器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種要安裝在飛行器中的座椅以及裝備有該座椅 的宇宙飛行器。
背景技術：
此處力圖減小加速度對座椅上的乘客的作用。該問題尤其出現(xiàn) 在太空運輸中，不管是火箭或是太空飛機(能夠在大氣層外飛行，
因此可以升至例如約lOOkm的高度)。在起飛或返回階,殳時，加速 度可在幾十秒的時間內達到5至10g。如果對于至今4又有的幾個參 與太空飛行的職業(yè)飛4亍員對舒適的要求較少，那么對于將太空飛行 擴展到運送普通乘客或者甚至游客的計劃使得必須改進現(xiàn)有的布 置，從而在現(xiàn)有的飛行中提供更好的舒適度，或者允許以高于如今 具有的加速度的加速度飛行，或者當遇到諸如事故的意外情況時提 供更大的安全纟及限。
這是本發(fā)明的主要目的。另一個目的是提供機艙的新穎布置， 以及在宇宙飛行器情況下的座^"的布置，該宇宙飛行器尤其是太空 飛機，即具有傳統(tǒng)飛機的總體特征但是被設計為達到大氣的限制或 降壓的限制，并且例如可包4舌火箭4,進以使^是供纟合該飛4幾必需的加速度。
眾所周知，人類在身體的前后方向比在其高度方向更好地抵抗 加速度，脊柱較小地承載加速度的相等的值，并且在不利的方向上，身體蜷曲的姿勢比伸展姿勢更有利。許多文件7〉開了利用這些情況 的座椅的設計，以便通過更改普通座椅的形狀或位置改善對加速度
的4氐抗。第一個是文件US 2304781，其已經(jīng)才是到4吏身體垂直于加速 度的重要性，并且公開了在用于普通情況下的垂直就座的位置和用 于加速度情況下的背部完全伸展的仰臥位置之間的可變形的座椅。 文件US 4301983中采用捲曲位置。在US 5064146中，座片奪上的乘 客被保持在伸展和蜷曲之間的 一般不變的姿勢，但是座椅的傾斜度 變化以使 使身體處于最有利的方向。
其它文件(US 4243024、 US 2006/0237586和US 2006/0145021 )
討i侖了其它布置，以^更通過抗加速組合或通過座片奪的特殊布置來改 善遭遇加速或振動時的飛行的舒適度。
然而，涉及更改現(xiàn)有4支術的該觀點的座椅的形狀或方向的裝置 全部與太空飛4幾相關，并且4皮用于其飛4亍員。以下i殳計不用于宇宙 飛行器垂直發(fā)射火箭包括固定的艙位，其中，乘客在加速階段期 間保持仰臥。
對于諸如汽車的其它交通工具，已經(jīng)提出了具有可變傾斜度的 座椅。目的還是在特殊的駕駛情況或事故中提高乘客的舒適性或安 全性?？商峒癊S-U-1 063217，其中，座椅通過萬向節(jié)懸掛于車輛 的框架，萬向節(jié)的一個旋轉軸是橫向的(在框架的左-右方向)，并 且另 一 個旋轉軸朝向車輛的前方。施加圍繞第 一 軸的旋轉以便當駕 駛員駛上或駛下斜坡時，調整駕駛員的傾斜度，并且施加圍繞第二 軸旋轉以《更當車輛轉彎時順從(c6der )科氏力(forces de Coriolis ) 或者以便允許當車輛沿著傾斜平面行駛時保持豎直。因此，第一旋 轉主要目的不是以駕駛員經(jīng)受的加速度處于其身體的前后方向的 方式安置駕駛員，并且圍繞垂直于脊柱的軸進行的第二旋轉根本不 具有該作用。文件DE-A-43 37019主要描述了圍繞橫向軸旋轉的車輛駕駛艙 以便當出現(xiàn)碰撞時優(yōu)化駕駛員的傾斜度。因此，該應用到汽車上的 旋轉座椅的現(xiàn)有技術結合了飛機的現(xiàn)有技術，這允許以駕駛員的身 體接收到作為事故結果的前后方向的加速力的方式來安置駕駛員。 但是，大多數(shù)用于汽車的旋轉座椅系統(tǒng)不直接應用到宇宙飛行器， 因為其設計用于正常的駕駛狀態(tài)，其中加速度很弱不會危協(xié)到乘客 的健康；另外，涉及到全部駕駛員的座椅的傾斜度必須被控制以便 保持駕駛的能力，這利用了電和機械系統(tǒng)，對于遭受了加速方向的 明顯且快速變化并且具有高加速強度的宇宙飛行器，這些系統(tǒng)的慣 性是要避免的。
已經(jīng)力圖改善現(xiàn)有技術中存在的座椅的設計以便將其更具體 地應用于宇宙飛4亍器和關心飛^f亍的舒適性、甚至〗木閑性的乘客，并 且該乘客不參與該裝置的駕馬史。也要注意，節(jié)省地布置飛4于器的枳j 艙，以便保持在座椅上的這些乘客不被過大的距離隔開。因此，已 經(jīng);改棄座^"允許在伸出、就座或伸展姿勢和彎曲姿勢之間改變乘客 的姿勢的設計，因為該姿勢的改變將不會獲得舒適性。也已經(jīng)放棄 了其中座椅圍繞橫向軸旋轉以改變乘客傾斜度的傳統(tǒng)裝置如果該 方案對于沿著乘客身體減小最危險的加速度是有效的，那么該方案 在相鄰的座椅之間需要很大的空間，并且該方案使乘客不愉快，乘 客在一見覺上強烈地感覺到其在車輛中的傾斜度的改變。
總之，堅固且圍繞朝向乘客(乘客坐或躺在扶手椅上)高度的 基本縱向(而不是如在一些已知的設計中橫向的)的軸樞轉的扶手 椅已經(jīng)被保持。該布置是新穎的，因為至少在本發(fā)明的最簡單的實 施例中，其沒有依賴機艙中乘客的姿勢的變化或傾斜度的變化；但 是，該布置允許在太空飛機飛行的特有情況中將乘客的身體安置在 有利的方向。

發(fā)明內容
在一個主要的特征下，本發(fā)明因此涉及一種安裝在宇宙飛行器 中的座椅，所述座椅包括堅固的外殼，所述外殼從座椅上的乘客的 腳延伸到頭，其特征在于，所述座椅包括接合在支撐結構中的至少 一個軸部件，該軸部件沿著基本平^于于乘客的纟從向方向的對準線方 向定向，并且所述軸部件通過定向4妄頭連4妄到所述外殼，以〗更乘客 至少基本上處于外殼和該軸部^f牛的對準線方向之間。
支撐結構可包:fe位于固定在飛4亍器中的4九道上的可移動滑4干， 并且該滑桿保持在所述軌道上。如同已知方案，該可選4奪的裝置重 新建立了調整機艙中的乘客的傾斜度的可能性，并且座椅的雙向旋 4爭可以<吏乘客更好;也垂直于加速度。
通常會選擇座椅具有外殼的形式，該外殼通過其整個輪廓上的 或者最大的側邊緣包圍乘客的身體，以1更更好地保持乘客，同時通 過通常其中裝滿的墊料保護乘客。尤其地，該座椅將自由旋轉以便
遵循(suivre)意外的加速度，并且因此不具有旋轉控制；4旦是可 以加入1￡沖器以<更向其運動纟是供慣性，并且也可以加入制動才幾構 (但是其只在飛行器停止時起作用)以便于乘客的落座和離開。
本發(fā)明的另一方面涉及宇宙飛行器，具體涉及太空飛機，其特 征在于，所述太空飛機在機艙中包括至少一個根據(jù)上述權利要求中
4壬一項的座斗奪。
有利地，在該飛行器中，軸部件的對準線方向基本垂直于宇宙 飛行器的縱向方向，這允許更有利的布置，其中，座椅在飛行的正 常情況期間有利地定位(垂直于加速度)。另外，乘客可彼此接近， 并且可以轉向4幾艙壁和為其纟是供飛4于景象的舷窗。遵守了充分地填充才幾艙、保證乘客舒適的需求，乘客承受沒有傾斜度變化明顯的運 動并且更容易享受舒適的外部風景。
尤其在座椅的該構造中，如果座沖奪允i午雙向旋轉，座才寺的軸部 件的支撐軌道(在其上滑動滑桿)可以包括在所述機艙中基本上豎
直的后部；在所述才幾艙中基本上水平的下部；以及在所述才幾艙中傾 斜的前部。因此，在才幾艙中可以將乘客的基本上豎直的姿勢或者至 少比水平姿勢更豎直的姿勢該變?yōu)榛舅降淖藙荨?br> 在具體且有利的布置中，軸部件的方向與宇宙飛行器的4黃截面 平面形成小的角度，該宇宙飛行器包括在才幾艙中沿宇宙飛行器的縱 向方向單排排列的多個所述座椅，所述座椅相對于機艙的徑向(縱
向、豎直和平分)的平面對半對稱地定向。因此，同時4是供了進入 座椅的方便性(同時允許在飛行器機艙中的質量均衡分布)和更好 的空間布置。該小角度可為小于25。。有利地沖妄近15。。
在另外的具體和有利的布置中，座椅在水平方向上大約傾斜 25。至40。的角度，可以大約是35。。


現(xiàn)在將結合圖描述本發(fā)明，其中 -圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的座椅；
-圖2A、 2B、 2C和2D是在不同狀態(tài)下的另一個才艮據(jù)本發(fā)明 的座一^的實施例；
-圖3是在太空飛機的機艙中的根據(jù)本發(fā)明的座椅的透視布
置；-圖4和5是裝備有根據(jù)圖1中實施例的座椅的太空飛機機艙 的兩個截面-圖6示出了可能的布置。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的座椅。該座椅包括支撐乘客的整個身 體的唯一的堅硬外殼l,所述外殼/人上到下包括頭^L2、靠背3、侵_ 乘客處于坐姿的特有的座椅4、擱腳(appuie-jambes ) 5和腳凳6， 所述外殼還包括沿著整個外廓的邊緣7，和在邊緣7的適當位置處 的一對扶手8。包括邊緣7的外殼1由有助于吸收加速力且有助于 乘客舒適度的墊料(rembourrage)構成，對于4黃向加速度，該舒適 度同樣被保持。所述座椅還包括一對軸部件9和10,第一軸部件在 頭上方并且第二軸部件在腳下方；如果第二軸部件直接連接到外殼 1,更精確地連接到腳凳6下的邊緣7，則第一軸部件通過朝向乘客 頭吾卩禾口夕卜殼1的前方定向的《扁心^, ( bras d，excentrement) 11連沖妄到 頭沖允2上的邊緣7,并且該偏心臂的作用是朝向乘客身體的最大部 位(除了在腿的位置處外)前方推軸部件9和10的對準軸線12， 這導致由座沖寺和其上的乘客形成的整體的重心#1對準軸線12改變； 軸部件9和10自由礎:4爭地或幾乎自由旋轉地安裝在宇宙飛^于器的 結構中。
圖2A、 2B、 2C和2D示出了一個實施方式。圖1中的座沖奪具 有可設置在飛行器的固定軸承上的軸部件9和10，但是圖2中的實 施例的軸部件容納在滑桿的中心，滑桿在此處包括橫向于座^"且相 互平行的上橫桿13和下橫桿14，并且該上橫桿和下纟黃桿的端部滑 動地固定在各自的軌道件15和16上，每個軌道件在此處包括基本 豎直但是朝乘客的后方傾斜的后部17、基本水平的下部18，和可為基本豎直但朝乘客的前方傾斜的傾斜前部19。后部17可獨立于其它部分，4旦相反其可以^皮連4妄作為相互的延伸。
該布置使得可以從圖2A示出的靜止位置開始，4艮據(jù)圖2B 4吏座椅樞轉，根據(jù)圖2C或也根據(jù)圖2D改變傾斜度。因此，乘客可從頭朝上情況下的基本豎直或比水平位置更豎直的位置變?yōu)檗D向一側或另一側的位置或者變?yōu)樵絹碓匠蠓絻A斜的位置，直到基本水平的位置，因為軌道件15和16的前部19能夠抬升乘客的腳。加速度的力將乘客置于垂直于或盡可能垂直于其的最有利的方向，由于座椅和其上乘客的重心位置從對準線12的方向朝后偏移，并且軌道件15和16的前部19和后部17在豎直方向上朝相反的方向(通過相互遠離向上)傾殺牛，并且其中間部分18基本水平，僅_得在4九道件15和16的平面中定向的加速力總是具有〗吏座^"沿著軌道滑動的分量。
圖3示出了包括根據(jù)本發(fā)明座椅的太空飛機的可能的布置，指定座沖爭標號為20。 4個座片奢20置于飛才幾的沖幾搶21內，該才幾艙由近似圓柱形機身22限定，該機艙具有軸部件的對準線12的方向的橫向定向(基本垂直于飛4幾的纟從向方向23)。注意到，兩個座椅20布置為朝向才幾身的一側，另兩個座^"朝向相對側；同才羊地，兩個座才奪20背靠才幾身22的一側，另兩個座椅背靠在相對側。座片奮20相對于才幾艙21的徑向平面(纟從向、豎直和平分)的該完全對稱的分布確保了維持機艙21中的質量的平衡。
已經(jīng)示出了根據(jù)圖2中的實施例的座椅。軌道件15和16的后部17可安置在機身22上，下部18可安置在才幾搶21的地板24上，并且前部19可安置在才幾身22的另一側，或如此處所示，與才幾身的另 一側間隔一革殳距離以Y更在座椅20的底部處留下l交大的通4亍空間。該圖3允許包括本發(fā)明提供的優(yōu)點。在太空飛行過程中產(chǎn)生的大多數(shù)強加速度被定向在裝置的徑向平面中，而不是在速度的簡單增加的情況下或者當速度上的變化與俯仰運動或與對加速提供豎直分量的高度變化相關時，通過在朝向裝置的后方定向的乘客上的力被定向在不穩(wěn)定的方向上。但是，如果座椅的對準線12的方向基本垂直于徑向平面或至少具有大角度的扇區(qū)，則座椅圍繞軸部件9和10的樞轉允許跟隨徑向平面上力的方向的變化；并且在軌道件15和16上滑動的翻轉(basculement)才幾構允i午進一步傾殺牛座才命，致使乘客更好地垂直于徑向平面上的這些力。盡管在圖1中的座椅(可用于圖3中的實施例)的情況下無傾斜變化是可能的，但是其上乘客同樣只經(jīng)受在其身體的縱向方向上的低強度加速度，即使加速度突然出現(xiàn)，并且座^"圍繞對準線12的方向樞轉，以便4黃向(左至右)上的加速度消失。加速度的主要部分因此在身體的前后方向上被感覺到。這可以通過圖2中的雙向旋轉座椅被更好地驗證。
注意到，在該"i殳計中，其中，乘客通常面對4幾身22的一側，他們處于舷窗25的前方，這使得他們在最好的條件下進行飛行。
圖4和5示出了另一種可能的布置，座沖爭26基本以與以上方式相同的方式安置，但是該座椅在允許單一旋轉的同時符合圖1中的實施例。軸部件的對準線12的方向的傾斜角度27因此^皮固定，并且必須根據(jù)飛行的規(guī)定來選擇以便最小化乘客承受的加速度；對于該角度27，相對于水平面傾斜約35。的值可以提供良好的結果，即極大地減小脊柱經(jīng)受的身體縱向上的力，同時還在沒有加速度的飛行過程中提供舒適的位置；相對于7jc平面的更小傾斜還可更好地減小這些縱向的力，因為加速度主要存在于裝置的徑向平面上，但是起飛和勻速飛行時乘客的舒適度不好，并且座椅占據(jù)更多的橫向空間，這對布置不利，從而相對大的角度27是優(yōu)選的。由對準線12的方向與4幾身22的直截面，或與相對于纟從向方向23的垂線形成的角度28必須很小，以便提供所需的對加速度的抵抗，但是該角度可為非零以使j是供更大空間的效果，并且以{更改善進入不同的座
椅；該角度可約為20。，并且在任何情況下在15°和25°之間。因此，這兩個角度的選擇將由相反需求之間的折衷產(chǎn)生。此處給出的值不是絕對的，在其它規(guī)格的情況下，其它值可能會更好。
必須強調的是，飛4幾的座椅的正常布置是朝向前方(角度28等于90°)，并且如果至少在地面交通工具中已經(jīng)采用對黃向定向(角度28為零)，則相當小但不為零的角度28在車輛上尤其是在^L行
器上是新穎的。
座椅的外殼1可裝備有助于舒適度和吸收沖擊力的襯里，諸如皮革、泡沫材料或兩者。座椅的外殼還包括用于固定乘客的安全帶、
皮帶或其它等同裝置。
對加速度的抵抗的增加可通過軸部件9和10的支撐柔性提供，無論該軸部件被固定到飛行器上或是諸如橫桿13和14的可移動滑桿的形式，并且其通過變形吸收能量?？蓪⒃撓敕ㄌ貏e運用到減輕嚴重的事故碰撞上，并且實施例在于在支承上布置弱的點，諸如截面4欠縮(strictions de section )，因jt匕其經(jīng)受7;jc久變形。
如圖6所示，其中，橫桿13在軸部件9的支撐部位(emplanture )的兩側具有一對縮口 ( strictions ) 31 ，并且其中也示出了滑4侖32、33，該滑4侖;故固定在沖黃桿13上并且^皮可滑動i也容納在4九道件15和16的中空軌道中?？梢员Ａ衾缟婕皬椥跃彌_器的其它設計?？梢韵嗤姆绞絠殳i十沖黃^干14。
已經(jīng)看到，座^"圍繞一個或兩個4t轉軸的定向通過加速度的力自動調整，由于控制機構的遲鈍和慣性是過度的，因此，拒絕使用控制機構。但是可增加制動機構，該制動機構允許將座椅保持在靜止位置，并且乘客一^皮安置且固定就可釋放該制動才幾構。還可增加 制動器(或緩沖器)以便限制移動的速度和程度，并且防止偶然的、
過快的、過度的移動或由非常弱的力產(chǎn)生的移動；該制動器尤其適 于避免座椅的自轉。該制動器可接合在軸部件9和10之間、滑輪 32和33之間以及專九道件15和16的4九道之間以《更產(chǎn)生摩才察。
一種適于輕微制動的制動器，包括充滿油并的箱和固定在軸部 件中的一個上的翼片(ailettes),并且當軸部件轉動攪拌油以便通過 粘滯力產(chǎn)生緩沖。
一種適于更強制動的制動器，包括小板
(plaquettes ),該小板通過彈簧4氐壓在軸部件上并且該小板與軸部 件摩擦。第三種可使用的制動器為液壓千斤頂，該液壓千斤頂通過 鉸接在千斤頂活塞上的杠桿臂與軸部件接合，該千斤頂活塞在油中 移動但是具有止擋位置?？梢赃x擇組合系統(tǒng)或自動脫離制動器以便 才艮據(jù)環(huán)境施加不同的制動，特別是在與湍流或其它意外情況相對應 的高轉速時的較強制動。此外，液壓制動器具有這種制動步進
(progression )。所有提到的制動器是技術人員已知的，不在此處進 一步描述。
乘客同樣可在座^"中處于伸展位置，則座4奪不再包括部分4。 可通過在相應軸部件9和外殼1之間的其它連4妄部分(例如外殼1 的彎曲延伸)來替代偏心臂。
權利要求
1.一種安裝在宇宙飛行器中的座椅，所述座椅包括堅固的外殼(1)，所述外殼從所述座椅上的乘客的腳延伸到頭，其特征在于，所述座椅包括接合在支撐結構中的至少一個軸部件(9、10)，所述軸部件沿著基本平行于所述乘客的縱向方向的對準線(12)的方向定向，并且所述軸部件通過接頭(11)連接到所述外殼(1)，以便所述乘客至少基本上處于所述外殼和所軸部件的所述對準線方向之間。
2. 根據(jù)權利要求1所述的座椅，其特征在于，所述外殼被形成為 使得所述乘客處于就座位置。
3. 根據(jù)權利要求1或2中任一項所述的座椅，其特征在于，所述 座椅包括兩個軸部件(9、 10)，所述軸部件沿著所述乘客的縱 向方向對齊且安置在所述座沖t的兩個相對端。
4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的座椅，其特征在于，所述 支撐結構包括位于固定在飛行器中的軌道上的可移動滑桿(13、 14)，并且所述滑桿保持在所述軌道上。
5. 根據(jù)權利要求4所述的座椅，其特征在于，所述可移動滑桿是 延長的橫桿，并且所述軌道為雙軌道且由兩個平行件(15、 16) 形成，所述4黃桿在中間長度部位設置有平滑軸中的一個，并且
6. 根據(jù)權利要求1所述的座椅，其特征在于，所述座椅包括在外 廓上延伸并包圍所述乘客的外周邊纟彖。
7. —種宇宙飛行器，其特征在于，所述宇宙飛行器在其機艙中包 括至少一個4艮據(jù)上述權利要求中任一項所述的座^"，并且所述 軸部件的對準線方向基本垂直于所述宇宙飛行器的縱向方向。
8. 4艮據(jù)權利要求7所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述座才寺圍 繞所述對準線(12 )的方向自由轉動。
9. 根據(jù)權利要求8所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述宇宙飛 行器包括位于所述軸部件和所述支撐結構之間的制動才幾構。
10. 根據(jù)權利要求8或9所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述宇 宙飛行器包括能夠在所述軸部件和所述支撐結構之間斷開的 止動機構。
11. 根據(jù)權利要求7至10中任一項所述的宇宙飛行器，根據(jù)權利 要求4或5中任一項所述的座椅，其特征在于，所述軌道包括 在所述機艙中基本豎直的后部(17)。
12. 根據(jù)權利要求11所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述軌道 包括在所述機艙中基本水平的下部(18)。
13. 根據(jù)權利要求12所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述軌道 包括在所述機艙中傾斜并連接所述下部的前部(19)。
14. 根據(jù)權利要求13所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述軸部 件的對準線方向允許在所述機搶中傾斜，該傾斜在比水平更豎 直的傾斜和基本水平的傾斜之間變化。
15. 根據(jù)權利要求7至14中任一項所述的宇宙飛行器，其特征在 于，所述宇宙飛行器包括在所述4幾搶中沿所述宇宙飛4于器的縱向方向單排排列的多個所述座椅，所述座椅相對于所述機艙的 縱向、豎直和平分的平面對半對稱地i殳置。
16. 根據(jù)權利要求7至15中任一項所述的宇宙飛行器，其特征在 于，所述軸部件的對準線方向與垂直于所述宇宙飛4于器的縱向 方向的平面形成非零角度。
17. 根據(jù)權利要求16所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述非零 角度小于25°。
18. 根據(jù)權利要求17所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述非零 角度大于15°。
19. 根據(jù)權利要求7至10中任一項所述的宇宙飛行器，其特征在 于，所述軸部件的對準線方向相對于水平面大約傾壽斗25°到 40。。
20. 根據(jù)權利要求19所述的宇宙飛行器，其特征在于，所述軸部 ff的^"準線方向相^"于水平面大約傾4斗35°。
21. 根據(jù)權利要求7至20中任一項所述的宇宙飛行器，其特征在 于，所述宇宙飛行器是太空飛機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種座椅，該座椅具體地被設計用于宇宙飛行器，并且尤其用于太空飛機，該太空飛機包括堅固的外殼和軸部件(9、10)，所述軸部件的對準線(12)的方向沿著座椅上的乘客通過座椅上乘客的前方；座椅沿著加速度的方向圍繞軸部件自由旋轉，以便總是將乘客安置在垂直于加速力的方向，此處乘客最好地抵抗加速力。
文檔編號B64G1/60GK101678900SQ200880015979
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權日2007年5月15日
發(fā)明者克里斯蒂安·韋爾尼, 多米尼克·貝謝, 熱羅姆·貝特朗, 瓦萊里·奧熱 申請人:阿斯特里厄姆公司;Eads蘇格馬公司