專利名稱：防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置的制作方法
技術領域：
如本說明書的名稱所表述的，本發(fā)明涉及為保護外來物體可能撞擊的敏感區(qū)域而設計的裝置，以便保持敏感區(qū)域的完整性，甚至在發(fā)生外來物體撞擊的情況下也維持其功倉泛。本發(fā)明的主要目的包括提供一種重量減輕、容易安裝的裝置，其被置于外來物體通過用來撞擊待保護物體的可能軌跡束中，所有這些都使得在攔截外來物體軌跡的情況下，所述裝置逐步吸收其能量，防止它撞擊到待保護元件，或者如果它確實撞擊了待保護元件，也會以最小能量進行，以便不會損壞待保護物體，而所述逐步的能量吸收保護了其中夾有該裝置的結構。本發(fā)明適用于期望保護外來物體可能撞擊區(qū)域從而防止在所述待保護區(qū)中出現(xiàn) 損壞的任何工業(yè)領域，并且更具體地，本發(fā)明適用于航空領域，以便保護那些可能危及航空器完整性的航空器敏感區(qū)域。
背景技術：
航空器結構的發(fā)展已經導致包含日益增多的用于飛行控制、通信和航空器內其它任務管理的套件。同時，在估計和計算航空器在其壽命期限中將支撐的負載方面的改進以及在計算結構和材料特征、質量方面的改進已經導致其重量減輕，這允許增加航空器的有用負荷或者它可攜帶的燃料，但與此對應，結構的重量減輕涉及對其損害有更小的容受。由于有一定的可能出現(xiàn)航空器被外來物體撞擊，特別是高速飛行的鳥，這可危害航空器的完整性，并且相應地危害有效載荷的完整性，及內部的人員和物品。因此，航空管理規(guī)定要求保護航空器的重要元件，使其不存在撞擊可能，或者不然的話，也要能夠直接承受住該撞擊。因此，為了避免對航空器的敏感部件造成損害，待保護元件可被加強，以便能夠承受外來物體撞擊的影響，并能夠繼續(xù)執(zhí)行其任務，直到可被修理或更換，或者將某種能夠防止外來物體對待保護元件產生直接撞擊的元件置于待保護元件路徑中也是可能的。在兩種情況下，分析得出可增強待保護元件，在元件外部增設元件，或者增強處于將撞擊物體的路徑中的某個元件。在所有情況下，這種增強包括將航空器的總重量增加到其損害值，降低其特征和/或有利性。應該注意，除了飛鳥外，還有其它可能撞擊航空器重要元件的因素。這些因素有輪子的輪胎爆炸出現(xiàn)“輪緣釋放”的情況，或者甚至是物體脫離出現(xiàn)的“槳葉釋放”的情況，無論其是來自馬達、螺旋槳式渦輪機或者來自電學/液壓發(fā)電機應急系統(tǒng)。在前述所有情況下，共同點在于，存在一個具有質量的元件，其遵循已知路徑高速行進，因此敏感元件保護要求的實現(xiàn)是可能被滿足的。

發(fā)明內容
為了實現(xiàn)所述目標，并滿足當前規(guī)定，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護的新裝置；其特征在于它包括由抗撞擊材料制成的柔性層狀體，其被布置成與待保護物體分開，并被置于外來物體可用來撞擊所述待保護物體的可能軌跡束的路徑中。柔性層狀體包括多個能量吸收元件，其又配置有位于外來物體可用來撞擊所述待保護物體的可能軌跡束外部的支撐結構上的夾持元件。這種構造提供了很大的優(yōu)勢，即所述裝置通過層狀體攔截外來物體的撞擊軌跡，層狀體呈現(xiàn)柔性性質，在攔截外來物體時會變形，并且通過包括能量吸收元件，在層狀體變形時，產生能量吸收元件的隨后逐步延展，這允許吸收撞擊物體的能量，而不對支撐它的結構產生高的負荷，從而防止了在結構中產生損害。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，柔性層狀體是紡織物性質的，例如它可以由芳綸或另一類似材料制成，對撞擊表現(xiàn)出高的抵抗力，同時它是柔性的，適于它撞擊的外來物體的形狀。而且，柔性層狀體相對于待保護物體的間隔至少等于柔性層狀體經歷的變形加上能量吸收元件中產生的延展，使得如果有外來物體撞擊柔性層狀體，則會防止對待保護物體產生撞擊。 為了實現(xiàn)能量吸收元件中提供的夾持元件的附連，想到了在其中執(zhí)行所述附連的支撐結構包括一些鉤形元件，能量吸收元件中提供的夾持元件被保持在其中。能量吸收元件的功能是將撞擊元件的能量(形式為速度和質量)轉換為夾持所述裝置的支持結構中提供的鉤形元件上的點作用力。通過分析，將鉤形元件的力限制在不會對受體結構造成永久損壞的水平。為此目的，必須確定能量吸收元件、柔性層狀體和待保護物體之間的距離、在其中夾持了本發(fā)明裝置的支撐結構的剛性的最佳組合。本發(fā)明采用的能量吸收元件可以是紡織物元件、機械元件或液壓元件。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述能量吸收元件是紡織物性質的，由帶狀物構成，每個帶狀物由重疊成之字形的區(qū)段構成，從柔性層狀體的一側朝向其內部夾緊，并配置有當外來物體對柔性層狀體產生撞擊時逐步破裂的密封。所述密封例如可由在設置成之字形模式的帶狀物上制成的橫向接縫確定。能量吸收元件中提供的夾持元件是快速釋放/鉤形件類型的，例如可以是扣鉤或能夠支撐由撞擊產生的負荷的類似物，提供了將所述裝置簡便快速地安裝于所需位置，夾持它的支撐結構的鉤形元件也是快速釋放/鉤形件類型的。而且，柔性層狀體和能量吸收元件位于袋狀物內部，所述結構的夾持元件從所述袋狀物中伸出到所述裝置，從而使得所述裝置受到袋狀物的保護，只有為該結構提供的鉤形元件上的錨定扣鉤懸垂，這大大地簡化并有助于將所述裝置安裝到所述結構上。這種構造防止了由外部機構或其誤操作對裝置的損壞。因此，保護袋的使用降低了由于操作或退化造成故障的可能性，相應提高了本發(fā)明的有效性。接下來，為了便于更好地理解本說明書，附上一系列附圖，這些附圖構成了說明書的一個整體部分，附圖中已經用示例性而非限制性方式呈現(xiàn)了本發(fā)明的目的。


圖I示出了本發(fā)明裝置的一個可能實施例的示意性透視圖。此外，示出了能量吸收元件的配置細節(jié)。圖2示出了在前一幅圖中所示的本發(fā)明裝置安裝于結構上以便執(zhí)行待保護元件的保護的示意性透視圖。圖3-6示出了當裝置上發(fā)生飛鳥撞擊時，裝置運行不同階段的等同于前一幅附圖的側視圖。圖7示出了圖I裝置被放置于便于處理和安裝的保護袋中的示意性透視圖。圖8和圖9示出了本發(fā)明的裝置應用于航空器上的可行例子，以便對保持主起落架的門關閉的機構進行保護。為簡化視圖，圖9中起落架的門是打開的。
具體實施例方式參照圖中所用的標號，本發(fā)明的裝置包括抗撞擊的紡織物性質(例如芳綸)的柔性 層狀體1，其中夾持有一系列的能量吸收元件2，它們同樣是紡織物性質的，并且都由帶狀物2構成，每個帶狀物由之字形的重疊區(qū)段構成，并縫制到柔性層狀體I。夾持元件3被設置在帶狀物末端，由扣鉤構成，以便允許執(zhí)行將裝置夾持到保持與待保護物體4隔離的支撐結構5，為此所述支撐結構5包括一些鉤形元件6，其中扣鉤3以快速簡便方式夾持，由于只需要將扣鉤錨定到鉤形元件6上，所以便于裝置的組裝操作。此配置也是非常有用的，目的是便于在執(zhí)行完其任務后移去本發(fā)明的裝置，以便允許定位新裝置。鉤形元件6以不同的扣鉤3與鉤形元件配合的方式組裝在柔性層狀體I的完全延展位置。所述鉤形元件6也可以不位于所需距離，為此在帶狀物2末端提供允許調節(jié)扣鉤3相對于柔性層狀體I的間隔的張力元件，這允許將本發(fā)明的裝置安裝在支撐結構5上，其中鉤形元件6不以所需精度設置(未示出)。支撐結構5應該在外來物體8可能撞擊待保護物體4的可能軌跡束7的外部，因此，通過安裝本發(fā)明的裝置，設置的是覆蓋外來物體8可能獲得的可能軌跡束7?；谝郧皩ζ渌娇掌鞯膶嶒炓约皩惭b本發(fā)明的仿真，通過風險分析結果，用實驗方式知道可能軌跡束7。外來物體撞擊的風險分析是必需的，以便證明航空器和所獲得結果的信任度很高。這意味著關于可能軌跡束7的知識是眾所周知的，現(xiàn)在可以借助可靠手段相對簡便地預測可能軌跡束7。本發(fā)明的操作示于圖3-圖6中，其中外來物體8是在可能軌跡束7內飛行的鳥，如圖3中所示，這表示飛鳥8撞擊柔性層狀體1，其變形，導致能量吸收元件2的張力，引起由所述能量吸收元件2的帶狀物橫向縫合(未示出)所構成的密封裂開，密封延伸，直到在圖4和圖5中所描述的最大長度，在已經執(zhí)行飛鳥8的完全制動之后，該裝置會保持如圖6所示，通過釋放鉤形元件6的扣鉤3，執(zhí)行裝置移去，因此允許組裝新裝置。在圖7中，示出了圖I的裝置，具體的是它放置在袋狀物9中，任務是防止柔性層狀體I和重疊成之字形的帶狀物2受到可能損壞本發(fā)明并降低其保護特性的不利環(huán)境條件的影響。袋狀物9根據(jù)本發(fā)明的裝置將要安裝的區(qū)域，必須表現(xiàn)出對外物(水，燃料，液壓液體等)以及對環(huán)境條件(溫度，氣流等)的保護特性。袋狀物安全閉合，防止接近其內部元件，只有夾持保護裝置的扣鉤3是在袋狀物外部的元件。如已經描述過的，此配置便于保護裝置的安裝和拆卸。在袋狀物9中有標簽10，其中包括所述裝置的身份標簽，諸如，它可以是名稱和/或參數(shù)，序列號，到期日期(如果適用)，組裝指令，安全指令等。在圖8和圖9中，描述了本發(fā)明在航空器11上為保護鎖定鉤4 (“上鎖”)的應用例子，它是位于航空器11的凸出整流罩13上的主起落架的門12的鎖定鉤。鎖定鉤4不受機身保護，因此它被置于在著陸和起飛操作中以及在航空器11的巡航條件下，可能對其產生撞擊的飛鳥8的可能軌跡束7內。鎖定鉤4是起落架的延長/收縮系統(tǒng)的一個重要元件。它是負責保持門在關閉位置的元件。在圖9中，門12是打開的，以簡化所述圖。在鎖定鉤4出現(xiàn)故障的情況下，存在鎖定起落架的下面部分的門的風險，阻止其正確展開，相應地，危及航空器和其通道的完整性。即使有冗余操作系統(tǒng)，也不可能確保鎖定鉤4支撐飛鳥8或另一外來元件的直接 撞擊，并能繼續(xù)正常操作。為此原因，需要通過其外部的一些元件來保護它，以便防止所有可能的風險。在此例子中，航空器11的支撐結構5位于待保護的鎖定鉤4前面，并以如之前描述的在柔性層狀體I和鎖定鉤4之間存在足夠距離以使本發(fā)明以正確方式作用的方式完全覆蓋可能軌跡束7，并防止將高負荷傳輸?shù)街谓Y構5。在飛鳥8或其它任何物體撞擊的情況下，鎖定鉤4會保持完整，航空器可以繼續(xù)運行，直到通過移去形成凸出整流罩12的外表面的受影響面板，以及移去本發(fā)明的裝置，損壞被修復為止，本發(fā)明的裝置不可再使用。由于之前描述的本發(fā)明的操作，因為產生的負荷由于本發(fā)明的能量吸收效應被最小化，支撐結構5不會遭受損壞。其次，新面板被更換，或者損壞被修復，本發(fā)明的新裝置被更換。以此方式，會恢復保護能力，使航空器處于最佳運行條件，不需要執(zhí)行費用高、費力的檢查來確保沒有對本發(fā)明的支撐結構造成損壞。
權利要求
1.防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，該裝置包括 由抗撞擊材料制成的柔性層狀體(1)，其與待保護物體(4)分離地設置，并被置于外來物體(8)可用來撞擊所述待保護物體(4)的可能軌跡束(7)的路徑中，并且包括 多個能量吸收元件(2)，其配置有 夾持元件(3)，所述夾持元件處于支撐結構(5)上，所述支撐結構位于外來物體(8)可用來撞擊所述待保護物體(4)的可能軌跡束(7)之外， 以便通過柔性層狀體(I)攔截外來物體(8)的撞擊軌跡，這會引起柔性層狀體變形，以及能量吸收元件(2)的隨后延展。
2.根據(jù)權利要求I所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，所述柔性層狀體(I)是紡織物性質的。
3.根據(jù)權利要求I所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，所述柔性層狀體(I)與待保護物體(4)相距一距離，該距離至少等于柔性層狀體(I)的變形量加上能量吸收元件(2)的延長量。
4.根據(jù)權利要求I所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，所述能量吸收元件(2 )是從紡織物元件、機械元件和液壓元件中選擇的元件。
5.根據(jù)權利要求4所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，紡織物性質的能量吸收元件(2)是帶狀物，其中的每個帶狀物由重疊成之字形的區(qū)段構成，且被夾持到柔性層狀體(I)的一側并朝向其內部，所述帶狀物(2)配置有當外來物體(8)對柔性層狀體(I)產生撞擊時逐步破裂的密封。
6.根據(jù)權利要求I所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，能量吸收元件(2)中采用的夾持元件(3)是快速釋放/鉤形元件。
7.根據(jù)權利要求6所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，所述快速釋放/鉤形元件是扣鉤(3)。
8.根據(jù)權利要求1、6或7所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，所述夾持元件(3)被夾持到鉤形元件(6)上，所述鉤形元件設置在所述保護裝置的支撐結構(5)中。
9.根據(jù)前述權利要求所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，所述柔性層狀體(I)和所述能量吸收元件(2 )位于袋狀物(9 )內，所述夾持元件(3 )從所述保護裝置伸出到所述支撐結構(5 )。
10.根據(jù)權利要求5所述的防止外來物體撞擊的敏感區(qū)域保護裝置，其特征在于，設置成之字形的帶狀物(2)包括伸張元件，所述伸張元件用于將它們的尺寸調節(jié)到所述支撐結構(5)的鉤形元件(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于保護敏感區(qū)域不受外來物體撞擊的裝置。該裝置包括柔性層狀抗撞擊體(1)，其被布置成與待保護物體(4)相距一距離，并被置于由可能軌跡(7)形成的束形中，外來物體(8)沿所述可能軌跡可撞擊所述待保護物體(4)。該裝置還包括多個能量吸收元件(2)，其被配置用于將該裝置附連到一結構(5)上的裝置(3)，該結構位于前面提到的束形之外，從而使得柔性層狀體(1)攔截外來物體(8)的撞擊軌跡，這會引起柔性層狀體的變形以及能量吸收元件(2)的隨后逐步延展，由此降低了由結構(5)承受的負荷。本發(fā)明能被用來防止飛鳥或其它物體撞擊到飛機的敏感區(qū)域。該裝置由輕質紡織物制成。
文檔編號B64D45/00GK102753439SQ201080064207
公開日2012年10月24日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者R.比利亞努埃瓦蒙特羅 申請人:空中客車西班牙運營有限責任公司