本發(fā)明涉及飛行器中空氣調(diào)節(jié)的一般領(lǐng)域,更具體來說涉及飛行器結(jié)構(gòu)上設(shè)計成用于空氣循環(huán)的管道的設(shè)置。
本發(fā)明還涉及飛行器結(jié)構(gòu)上組成電纜的各種電纜線股的布置問題。
背景技術(shù):
對于目前正在使用或在處于組裝過程中的飛行器,布置穿過飛行器的空氣調(diào)節(jié)管道以及確保去飛行器中各種電氣設(shè)備之間電互連的電纜線股的設(shè)置是飛行器組裝過程中的一個難處理階段。
空氣通常經(jīng)由剛性管在飛行器中循環(huán),這些剛性管由玻璃纖維和酚醛樹脂復(fù)合物制成并通過連接套筒連接在一起。
由于重量這個顯而易見的原因,這些管具有非常輕且易碎的結(jié)構(gòu),這使得在安裝過程中設(shè)置它們特別麻煩和費時。而且,它們本身的易碎性使它們易損壞并導(dǎo)致頻繁更換,尤其是在飛行器的組裝和維護(hù)操作中。
此外,這些管通過固定到結(jié)構(gòu)元件(主結(jié)構(gòu)、包層等)的支撐件與結(jié)構(gòu)相連,支撐件的安裝(表面處理、支撐件的粘合/鉚接、干燥周期等)本身是非常耗時的。
目前設(shè)備之間的電互連本身通過電纜實現(xiàn)。這些電纜允許例如高強(qiáng)度電流、低強(qiáng)度工作電流或電通信信號的傳輸以及各種設(shè)備的接地。
這些電纜也通過固定到結(jié)構(gòu)元件(主結(jié)構(gòu)、包層等)的支撐件與結(jié)構(gòu)相連。
互連的設(shè)置通常也通過使用預(yù)制的具有特定尺寸的電纜線股實施,這些電纜線股不易重新配置。
對于空氣管道,電互連的支撐件的設(shè)置(表面處理、支撐件的粘合/鉚接、干燥周期等)本身是非常耗時的。
此外,支撐件之間的間距意味著構(gòu)成互連的電氣連接導(dǎo)致布線松弛,因此兩個相鄰連接之間的間隔距離通過安裝系統(tǒng)的規(guī)定實施,由于兩個連接物之間連接的松弛,使得兩個相鄰的電氣連接不能夠彼此接觸。
結(jié)果,保持不同導(dǎo)體之間的間隔距離的需求意味著,按照合乎目前關(guān)于空間的規(guī)定進(jìn)行各種相互連接的布置需要很大的展開空間,這難以與當(dāng)前飛行器的結(jié)構(gòu)兼容,因為越來越多的系統(tǒng)安裝在飛行器的越來越小的技術(shù)空間中。
因此,在飛行器組裝期間減少各種設(shè)備的安裝時間的必要性以及使電氣連接和空氣傳輸裝置的設(shè)置與由于重量和空間要求的限制兼容的必要性,導(dǎo)致需要仔細(xì)重新思考這些裝置的結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的在于針對上述問題提出一種簡單有效的方案。
為此目的,本發(fā)明的主題為用于組成結(jié)構(gòu)中氣流通道的一種管道。根據(jù)本發(fā)明的管道包括由復(fù)合材料制成的一根柔性的管,復(fù)合材料的基體為聚合后保持柔性的一種樹脂。該管在其長度上具有多個部分,對于這些部分,管的外壁通過由復(fù)合材料制成的結(jié)構(gòu)元件加固,復(fù)合材料的基體為聚合后變硬的一種樹脂。結(jié)構(gòu)元件被構(gòu)造和布置在管的表面,以此種方式形成包圍管外壁的網(wǎng)格骨架。
根據(jù)能夠彼此組合的各種布置,根據(jù)本發(fā)明的裝置還具有各種互補(bǔ)特征。因此:
根據(jù)一個特定實施方式,組成形成管的復(fù)合材料的基體為聚氨酯樹脂或硅樹脂。
根據(jù)一個特定實施方式,組成形成結(jié)構(gòu)元件的復(fù)合材料的基體為丙烯酸類樹脂。
根據(jù)一個特定實施方式,由剛性的復(fù)合材料制成的網(wǎng)格骨架由圓環(huán)組成,網(wǎng)格骨架構(gòu)成了管道的剛性部分,圓環(huán)通過圍繞管整個外壁布置的縱向支撐構(gòu)件彼此相連。
根據(jù)一個特定實施方式,根據(jù)本發(fā)明的管道還包括環(huán)形的結(jié)構(gòu)元件,其由剛性復(fù)合材料制成且布置在管道的端部。
根據(jù)一個特定實施方式,網(wǎng)格骨架和端部的結(jié)構(gòu)元件在樹脂聚合之前整合在柔性的管的外壁,樹脂構(gòu)成了柔性的管和組成網(wǎng)格骨架的元件。
根據(jù)一個特定實施方式,在樹脂聚合之前將起加固作用元件整合在管道中。
根據(jù)一個特定實施方式,根據(jù)本發(fā)明的管道還包括縱向設(shè)置在管壁上的電導(dǎo)體,該電導(dǎo)體在管道的加固部分區(qū)域中具有直線路徑且在管道的某些非加固部分區(qū)域中具有彎曲路徑。
根據(jù)一個特定實施方式,電導(dǎo)體在位于管道的端部的管道的非加固部分區(qū)域中具有彎曲路徑。
根據(jù)一個特定實施方式,電導(dǎo)體在樹脂聚合之前整合在管道的壁中。
根據(jù)一個特定實施方式,電導(dǎo)體通過一種粘合劑固定到管道的壁。
本發(fā)明有利地允許長的管道的生產(chǎn),長的管道包括能夠快速設(shè)置并固定在結(jié)構(gòu)中的剛性部分和易于安裝和拆除的柔性部分。
此外,具有生產(chǎn)能夠承載電氣連接的一體化長的管道的可能性,有利地允許生產(chǎn)具有最少的連接區(qū)域的較長的電氣連接。而由于增加接觸電阻,這些連接區(qū)域降低了整個連接的可靠性,本質(zhì)上不利于電氣系統(tǒng)的操作特性。
附圖說明
通過以下基于附圖的描述,將更清楚地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點,其中:
-圖1所示為展示根據(jù)本發(fā)明的一個管道的結(jié)構(gòu)的整體示意圖;
-圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的設(shè)置有導(dǎo)電元件的一個管道的整體示意圖;
-圖3所示為圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的管道的局部示意圖;
-圖4所示為圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的管道的局部示意圖,該管道的一端部分被折疊;
-圖5所示為圖3所示的根據(jù)本發(fā)明的管道10a的局部示意圖,管道的一端連接至另一個管道10b。
具體實施方式
說明書的其余部分通過附圖的圖1至圖5所示的示例性實施方式公開了本發(fā)明。這個實例僅具有公開本發(fā)明的特征的目的,自然不限制本發(fā)明的范圍或范疇。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備主要由管道10組成,例如被設(shè)計為容納于飛行器結(jié)構(gòu)中的一根空氣調(diào)節(jié)管,其具有由管道的柔性部分12彼此隔開的管道的剛性部分11。
剛性部分11和柔性部分12各自的長度主要取決于所考慮的管道的用途和該管道的設(shè)置環(huán)境。
根據(jù)本發(fā)明,這種所謂的“柔-剛性”結(jié)構(gòu)是通過生產(chǎn)由浸漬有樹脂的增強(qiáng)織物組成的復(fù)合材料制成的管獲得的,這種樹脂具有聚合后保持柔性的性能。
在作為非限制性實例的一個特定實施方式中,使用的樹脂為聚氨酯樹脂。
如此獲得的柔性的管道10還在某些部分通過結(jié)構(gòu)元件13進(jìn)行加強(qiáng),每個元件由圓環(huán)131a和131b組成,這些圓環(huán)由具有剛性基體的復(fù)合材料制成,且沿管道10布置并通過縱向支撐構(gòu)件132連接在一起,縱向支撐構(gòu)件132由同樣具有剛性基體的復(fù)合材料制成,且圍繞整個管道10布置,優(yōu)選以規(guī)則地方式布置。
由通過縱向支撐構(gòu)件132連接在一起的圓環(huán)131a和131b構(gòu)成的組件形成了一個結(jié)構(gòu)13,其具有圍繞管道10某些部分,尤其是中心部分的框架外形或網(wǎng)格外形,并使得這些部分不能彎曲。
因此根據(jù)本發(fā)明的管道10能夠由諸如圖1所示的一系列剛性的部分13和柔性的部分12組成。
如此獲得的管道10還通過位于端部的環(huán)形元件14、15在其端部加固,端部元件由具有剛性基體的復(fù)合材料制成,與構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu)13的圓環(huán)131a和131b類似。這些特定寬度的圓環(huán)有助于兩根管道的連接,例如如圖3所示,使剛性連接管31能夠容易地插在每個管道的端部。
根據(jù)所考慮的管道的端部部分是否保持剛性或者柔性,端部圓環(huán)可以如圖1至圖3所示放置在管道10保持柔性的部分的端部,或者可以構(gòu)成剛性的部分的端部圓環(huán)131b。
可選地,管道10還可包括環(huán)形中間結(jié)構(gòu)14和15,其由具有剛性基體的復(fù)合材料制成,與構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu)13的圓環(huán)131a和131b類似,但環(huán)形中間結(jié)構(gòu)14和15沒有剛性連接,并且環(huán)形中間結(jié)構(gòu)14和15與剛性結(jié)構(gòu)13之間也沒有剛性連接。這些中間剛性圓環(huán)14和15尤其可有助于具有保持柔性的管體部分的柔性端部的兩根管道之間的連接。
根據(jù)本發(fā)明的柔-剛性管道結(jié)構(gòu)可以由復(fù)合材料以已知的且這里未公開的不同方式制成。
例如,為制造柔-剛性管道,可以使用粗網(wǎng)狀玻璃纖維織物和聚合后保持柔性的樹脂(聚氨酯、硅樹脂等)作為柔性的部分,并且使用具有聚合后為剛性的樹脂,例如環(huán)氧樹脂的標(biāo)準(zhǔn)編織玻璃織物。
然而,在一個優(yōu)選的實施方式中,根據(jù)本發(fā)明的管道10以單次操作制成,其中包括:由浸漬有柔性樹脂的紡織玻璃纖維織物形成管,并且通過將浸漬有剛性基體的織物條帶包覆到管的外表面從而在管的外壁上構(gòu)成剛性的結(jié)構(gòu),將浸漬的織物條帶布置為圓環(huán)131a和131b,且縱向支撐構(gòu)件132形成管道的結(jié)構(gòu)元件13或端部圓環(huán)14和15。
然后由此形成的組件以單次操作聚合,從而獲得的管道10形成為一個一體的物體,即在制造之后沒有通過粘合或任意已知技術(shù)連接的任何元件。
根據(jù)該優(yōu)選實施方式,選擇使用環(huán)氧樹脂制成結(jié)構(gòu)元件13,因此其聚合在與生產(chǎn)管道10使用的聚氨酯相同的條件下進(jìn)行。
有利地,如圖4至圖5所示,這種柔-剛性結(jié)構(gòu)使得能夠布置單根管道,其具有直的剛性的部分11和能夠變形而不損壞的柔性的部分12,從而能夠制造較長(幾米)的一體化管道10,其易于設(shè)置在它們規(guī)定的結(jié)構(gòu)內(nèi)。
剛性的部分11使所考慮的管道10容易操作,能夠?qū)⒐艿腊惭b在結(jié)構(gòu)上,且易于連接組成通道的不同管道。
相應(yīng)地,柔性的部分12有助于在擁擠區(qū)域中的管道的安裝和拆卸以及在其安裝在的結(jié)構(gòu)的組件中的幾何變化。特別地,它們允許所考慮的管道10具有沿著所需路徑的彎曲部分。因此制造彎曲部分不需要將管中斷或設(shè)置剛性彎曲元件。因此,能夠用最少的接頭31制造具有直線部分和彎曲部分的長度較長的通道。
在一個特定的實施方式中,如圖2至圖5所示,根據(jù)本發(fā)明的管道10可設(shè)置電導(dǎo)體21(電纜、編織物等),其布置為沿管道10縱向延伸。為此目的,在制造管道10之后可以將導(dǎo)體21直接粘合在其表面。
或者,可以將導(dǎo)體在聚合之前整合到浸漬有復(fù)合材料的基體中,從而在聚合后它們形成了管道10外壁的一體部分。優(yōu)選地將導(dǎo)體21布置為經(jīng)過縱向支撐構(gòu)件132之上,每個組成的結(jié)構(gòu)13組成了管道10的剛性的部分11。
根據(jù)本發(fā)明,導(dǎo)體21布置在管道10上,而不損害管道10在保持柔性的區(qū)域12中具有的變形能力。為此目的,導(dǎo)體在這些區(qū)域中采用如圖2和圖3所示的彎曲的路徑22。如圖4和5所示,這種起伏路徑有利地使管道10的直線輪廓能夠在柔性的部分12的區(qū)域中變形,同時導(dǎo)體21沒有破裂或被從管道10的表面撕下并損壞其外壁。因此,如圖5所示,這能夠有利地通過簡單的直連接套筒31,連接以不同方向取向的兩根管道10a和10b。
應(yīng)該提及的是,由于組成給定長度的通道所需的接頭較少,所以電導(dǎo)體沿所考慮的通道的路徑需要較少的連接設(shè)備51,因此由連接引起的電損耗(即,特別是與電阻相關(guān)聯(lián)的焦耳效應(yīng))較低,并且由于這些連接的中斷而破壞這些電氣連接的風(fēng)險是最低的。
因此,使用根據(jù)本發(fā)明的柔-剛性管道具有以下優(yōu)點:
-其允許空氣管和電氣網(wǎng)絡(luò)成組安裝,這使得被委托安裝該設(shè)備的人員的工作量減少且安裝電氣系統(tǒng)所需的周期縮短(省去了用于電氣連接的支撐件的設(shè)置)。
-其能夠增加電氣連接的緊湊性,導(dǎo)體元件直接整合在空氣通道的表面(不需要保持間隔距離);
-其使得通過消除在飛機(jī)上保持電氣連接所需的支撐件,減少了電器連接的重量;
-其使空氣管道在受到例如與工具掉落相關(guān)的沖擊時,對損壞有一定容限,現(xiàn)在能夠產(chǎn)生變形而不是被損壞。該柔-剛性管道的撓性使管道更結(jié)實,因此使用這種管道有利地降低了維護(hù)費用。