用于飞行器的改进的座舱盖的制作方法

用于飞行器的改进的座舱盖的制作方法
【专利摘要】一种用于飞行器的改进的座舱盖，该飞行器的座舱盖包括至少一块玻璃(1)、所述玻璃抵靠着的框架(4)、至少一个用于将所述玻璃紧压靠在所述框架上的压板(5)、以及至少一个在所述玻璃、所述框架和所述压板间界定的空腔(6)。型材(7)基本填满所述空腔(6)，所述型材在其周沿的至少一部分上具有起伏部(9、10)，所述起伏部呈条纹形，其与相面对的表面限定形成密封的迷宫通道。
【专利说明】用于飞行器的改进的座舱盖
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞行器驾驶舱的座舱盖以及装配有这种座舱盖的飞行器。【背景技术】
[0002]飞机通常配有驾驶舱的座舱盖，座舱盖的玻璃或玻璃块为平面状，这使得座舱盖呈具有多个小平面的凸形，所述多个小平面与机身的前部分相接合。这种技术方案允许将成本有限的玻璃块与简单的玻璃框架使用于玻璃座舱盖。然而，这种类型的座舱盖会局部带来很大的气动阻力。
[0003]为减小飞机在座舱盖区域中的气动阻力，已知可以对此使用具有双曲率的玻璃。这种水平且侧向弯曲的玻璃形状与机身形状完美衔接，并且对于减小气动阻力效果显著。
[0004]许多飞机座舱盖具有六块玻璃(相对于飞行员而言，其中两块位于正前位置，两块位于侧面位置，两块位于后部位置)，其中的两块正前玻璃由飞机的外部被安装和紧固。事实上，由于驾驶舱中有导航屏幕，使得无法从飞机的内部安装这些正前玻璃。
[0005]正前玻璃的这种安装方式允许快速更换玻璃，而对机器使用没有限制。运用干燥密封的玻璃机械安装可以避免使用密封胶泥，而密封胶泥的聚合需要超过24小时并且使得对其结构件的拆卸和清洁相对复杂。
[0006]对于其它四块玻璃(侧面玻璃和后部玻璃)，当驾驶舱内没有任何设备阻碍从驾驶舱内部安装它们时，优选从驾驶舱内部进行所述安装，因为巡航飞行状态时机舱内存在的压力有利于该座舱盖部分的密封性和安全性。这种从驾驶舱内部安装玻璃的方案还有利于使玻璃与座舱盖结构接合的接合件的重量最小化。
[0007]然而，从驾驶舱内部安装双曲率的侧面玻璃和后部玻璃，会在其结构件和玻璃块之间产生大的空腔。
[0008]当鸟类撞击到驾驶舱的座舱盖上时，鸟类转变成的液体和气体会填进所述空腔中。由此导致的玻璃和框架结构的变形则可能会给座舱盖造成损坏。
[0009]通常没有任何增压舱的许多小型的民用飞机和军用飞机带有双曲率座舱盖，而连接玻璃与结构件的技术方案不具有在鸟类撞击时会削弱这些区域的空腔。

【发明内容】

[0010]本发明旨在提供一种上述类型的座舱盖，其可以避免鸟类碰撞情况下对座舱盖的损坏并使玻璃安装和拆卸时间保持尽可能短。
[0011]为此，本发明的目的在于提出一种飞行器的座舱盖，其包括至少一块玻璃、所述玻璃抵靠着的框架、至少一个用于将所述玻璃紧压靠在所述框架上的压板、以及至少一个在所述玻璃、所述框架和所述压板间界定的空腔，所述座舱盖具有至少一个型材，所述型材适于基本填满所述空腔，所述型材在其周沿的至少一部分上具有起伏部(relief)，所述起伏部与相面对的表面限定形成密封的迷宫通道。
[0012]鸟类撞击在所述座舱盖的框架和玻璃之间的连接区域中时，该区域的构件会发生机械形变。源于鸟类的气体与液体的压力猛烈地施加在该连接区域中，由此施加于所述型材的起伏部和相面对的表面之间所形成的迷宫通道。这些迷宫通道具有由一些区域将其彼此相隔开的迷宫腔，在这些区域中，所述起伏部或与所述相面对的表面接触，或者略微离开所述相面对的表面，以便压力在每次从一个迷宫腔转移到下一个迷宫腔时大大降低，并且使鸟类的气体及液体残余物的通过最小化。这些迷宫通道，限制上述气体及液体残余物的通过，形成密封，下文将该密封称为“迷宫密封”。源于本说明书的意义应赋予“迷宫密封”这一表述。
[0013]如果需要更换玻璃，则拆卸玻璃并安装新玻璃可能耗时数小时，而如果所述空腔由可聚合弹性体制密封进行填充，则需要超过二十四小时。
[0014]根据本发明一种可能的特征,所述起伏部包括纵向的条纹(cannelure)。这种形成迷宫密封的起伏部可以通过型材的加工或模制易于获得。
[0015]根据本发明另一种可能的特征，所述条纹中的至少一部分条纹具有至少一个带尖锐棱边的边部。具有带尖锐棱边的边部的条纹被证实对于显著减小压力和将鸟类的气体和液体残余物的通过最小化尤其有效。增加带尖锐棱边的边部可以在各个迷宫腔中相继重复其显著降低由撞击产生的气体和液体的压力的效果。
[0016]根据本发明另一个可能的特征，所述型材为一种明显刚性的材料。这样,所述型材可以抵挡鸟类撞击在所述座舱盖的框架和玻璃之间的连接区域中时其所承受的很大的压力。
[0017]根据本发明另一种可能的实施方式，所述型材为金属材质。所述型材例如由铝合金制成，而铝合金是一种轻质且易加工的材料。
[0018]根据本发明另一种可能的特征，所述型材为合成材料材质，例如特氟隆、尼龙或短纤维树脂类型。这些材料的优点在于相对较轻，但选定的材料应具有良好的机械抗压强度，这是因为在撞击时鸟类的液化和气化所产生的压力是巨大的。
[0019]根据本发明另一种可能的特征，所述型材具有中央芯部，制成所述中央芯部的材料比所述型材的周沿的材料更柔软。所述型材，优选为一种弹性体材料制成，因而可以在由迷宫通道保证的降低压力的功能外还确保其减震缓冲器的功能。
[0020]根据本发明另一种可能的特征，所述型材，例如通过胶合或锁紧，固定在所述压板上，这样可简化安装和拆卸的操作。在这种情况下，各个型材的长度与几何形状都应当与各个压板的长度与几何形状相符。
[0021]根据本发明另一种可能的特征，所述型材包括第一型材元件和第二型材元件，第一和第二型材元件具有交错的齿，这些交错的齿彼此之间形成所述迷宫通道。这种布局可以使这些齿具有所需的形状和尺寸，以便最优化当座舱盖的框架和玻璃之间的连接区域中被急剧施加很大压力时的压力降低效应。
[0022]根据本发明另一种可能的特征，所述第一型材元件被固定在所述框架上且所述第二型材元件被固定在所述压板上，这样能确保良好地固定两个元件中的每一个。
[0023]根据本发明另一种可能的特征，填充所述空腔的型材在所述玻璃的整个周沿上延伸，这样可以将环绕所述玻璃的整个空腔都填满。
[0024]根据本发明另一种可能的特征，所述型材为单体环状件，这简化其安装与拆卸。
[0025]根据本发明另一种可能的特征，所述型材与所述压板一体成型。因此，所述型材可以在可为例如铝合金材质的压板的材料块中加工而成。因此以有限的成本及优良的可靠性，确保了所述型材与压板的完美的一体关系。[0026]根据本发明另一种可能的特征，所述起伏部包括至少一个设置在所述型材的至少一个表面内的横向的条纹。
[0027]本发明的目的还在于提出一种具有至少一个如上所定义的座舱盖的飞行器。
[0028]图说明
[0029]从接下来的对结合附图所示并以示例方式给出的实施方式的描述中，本发明的其它特征和优点将得到更清晰的体现，附图中:
[0030]-图1是从驾驶舱内部进行观察的飞机驾驶舱的座舱盖的撕拉出的一部分的侧立视图；
[0031]-图2是沿图1的2-2线的剖视图；
[0032]-图3是沿图1的3-3线的剖视图；
[0033]-图4是沿图1的4-4线的剖视图；
[0034]-图5是沿图1的5-5线的剖视图；
[0035]-图6是示出根据本发明的第一实施方式的一种型材的更大比例的详细剖面图；
[0036]-图7是示出图6中的型材的透视图；
[0037]-图8是示出本发明的第二实施方式的与图6相似的视图；
[0038]-图9是示出本发明的第三实施方式的与图6相似的视图；
[0039]-图10是示出本发明的第四实施方式的与图6相似的视图；
[0040]-图11示出在压板上固定型材的第一种固定方式；和
[0041]-图12示出在压板上固定型材的第二种固定方式。
【具体实施方式】
[0042]图1描绘飞机驾驶舱的座舱盖的一半，其包括正前玻璃1F、侧面玻璃IL和后部玻璃IR。所述座舱盖的另一半(未示出)与所描绘的这一半相对于飞机的纵向对称平面对称。
[0043]玻璃1F、1L和IR安装在框架中，该框架整体由标号2表示，通过飞机机身前部分的结构3进行支撑并与该结构3连为一体。
[0044]所述正前玻璃IF为平面状，从驾驶舱的外部被安装在框架2中。该正前玻璃通过压板5F保持安置抵靠在其框架4F上，压板5F通过未在图中示出的部件固定于框架4。
[0045]侧面玻璃IL和后部玻璃IR为双曲率类型的玻璃，即它们水平地和侧向地呈弯曲状，以便与飞机机身(未示出)的形状相接合，限制气动阻力。
[0046]沿着图2至5中所示的箭头的方向，从驾驶舱内部(未示出)进行侧面玻璃IL和后部玻璃IR在框架2上的安装以及它们从该框架的拆卸。
[0047]侧面玻璃IL通过图2至5中示出的压板5L保持抵靠在其框架4L上。压板5L通过本领域技术人员公知的常规方式(未示出)被固定在框架4L上。
[0048]由于从驾驶舱的内部沿图2至图5中的箭头MD所指的方向进行侧面玻璃的安装/拆卸和该侧面玻璃IL的双曲率，因而空腔6L被设置在所述玻璃IL的周沿边部(或者更确切的说围绕该玻璃的密封垫)、框架4L和压板5L之间。该空腔6L完全围绕侧面玻璃IL延伸。
[0049]同样，可从驾驶舱内部安装/拆卸的双曲率后部玻璃IR使得在所述玻璃IR的周沿边部(或者更确切的说围绕该玻璃的密封垫)、其框架4R以及其保持压板5R之间存在有空腔6R。该空腔6R沿所述后部玻璃IR的整个周沿延伸。
[0050]为避免座舱盖由于玻璃IL和IR与它们各自的框架4L和4R的连接区域中受到鸟类撞击而导致损坏，空腔6L和6R装配有迷宫密封。为使附图清楚，这些迷宫密封未在图2至5中示出，但现在可以参照图6至12对其进行描述。
[0051 ] 参照图6和7，根据本发明的第一实施方式的迷宫密封包括设置在所述空腔6的型材7，该空腔被布置在所述玻璃I的周沿边部8 (或者更确切的说未在图6中示出的围绕该玻璃的密封垫)、座舱盖的框架4和压板5之间，所述压板5从座舱盖的内侧将玻璃I保持抵靠在框架4上。
[0052]优选地，沿其横向截面同样还沿纵向方向，型材7填充整个空腔6。如果管状空腔6在玻璃I的整个周沿上延伸，优选地对于型材7也同样如此。
[0053]型材7在其周沿的至少一部分上具有条纹，所述条纹由纵向沟槽9与凸出的纵向肋条10交替而构成,从而形成迷宫型面(profil ? chicanes)。在图6和图7的实施例中，型材7的横向截面基本呈四边形。所述四边形的第一边朝向玻璃I的基本平坦的周沿边部8(或者更确切的说，朝向在图6中未示出的围绕该玻璃的密封垫)，呈迷宫型面。四边形的同样呈迷宫型面的第二边朝向框架4的基本沿玻璃I的延长线延伸的壁4a的基本平坦的内表面。所述四边形的第三边朝向框架4的腹板4b的基本平坦的表面，该腹板横向于壁4a和玻璃I向驾驶舱内部延伸。该第三边同样具有沟槽9和肋条10，以形成迷宫通道(chicane)。最后，所述四边形的第四边呈平面，通过胶合、锁紧等或类似方法固定在压板5的相面对的表面上，如下文将描述的。
[0054]在图6和7所示的实施方式中，型材7为空心的，具有内空腔11，这可以减轻重量。该型材由刚性材料、例如金属如铝合金制成。型材7的尺寸确定成:使这些肋条10的顶端平齐或所述顶端距离玻璃I和框架4的相面对的壁很近。压板5通过未示出的方式固定在框架4上，压板5将玻璃I与型材7保持抵靠在所述框架的壁4a上。
[0055]型材7可以由一段或多段制成。如果空腔6完全围绕玻璃I延伸，若其制造方式允许，该型材则可由总体环状的单体件构成。
[0056]除由沟槽9和肋条10形成的纵向的迷宫通道以外，型材7还可以沿其长度从一处到另一处具有横向的迷宫通道12，横向的迷宫通道设置在所述型材的一个表面或多个表面内，如图7中所示。这些横向的迷宫通道12可以例如由沟槽构成。
[0057]将玻璃I从位于压板5那侧的驾驶舱内部安置抵靠在框架4的壁4a上。通过本申请中不会详细描述的本领域技术人员已知的其它常规机械方式和密封垫，来保证玻璃I与框架4之间的气密性。由驾驶舱内部安装玻璃I使得在飞机巡航飞行且机舱增压时，驾驶舱内部存在的压力与飞机外部存在的压力之差，从力学上有助于使玻璃I紧靠在框架4上并有利于所述座舱盖的该部分的密封性。
[0058]然而，当飞行中发生鸟类撞击在玻璃I与其框架4之间的连接区域13中时，该区域的不同机械构件产生变形，超高压的液体和气体朝空腔6的方向猛烈地施加。
[0059]在这种偶发情况下，所述型材的纵向的迷宫通道9、10和横向的迷宫通道12可以有助于在每 次通过一迷宫通道时大大减小所述气体和液体的压力。这种减压现象在每次穿过迷宫通道时重复，使得在经过多条迷宫通道后，所述气体和液体的压力快速降低至与所述座舱盖的组成件的良好机械强度相兼容的值。
[0060]图8示出本发明的第二实施方式，在该实施方式中，型材7为实心的并且与压板5一体成型。压板5与型材7优选地为金属材质,例如招合金,它们可以一起被加工而成。装配玻璃I抵靠在其框架4上的装配构件的制造和安装由此被简化。
[0061]图8中的型材7在横向截面上具有基本呈平行六面体的形状:型材7的朝向玻璃I的周沿边部8的表面基本平行于该型材的朝向框架的壁即腹板4b的表面。
[0062]图8中所示的玻璃I在其周沿边部8上具有常规的周沿密封垫14，为使附图清楚而未在图6中示出该密封垫。密封垫14，例如为硅胶材质，基本具有与玻璃I的周沿边部的横截面互补的呈U形的横截面。密封垫14及边部8的U形形状可以确保玻璃I嵌入框架4的壁4a与压板5之间。另外，根据图8的实施例,密封垫14在其与型材7相面对的顶表面上具有发泡件15。该发泡件15的横截面呈楔形，以便具有平行于框架4的腹板4b以及平行于型材7的相对表面的外表面。楔形的发泡件15填补密封垫14的顶表面与型材7的邻近表面之间的空间，所述密封垫的顶表面基本垂直于框架的壁4a，而型材7的邻近表面相对于该壁4a倾斜。发泡件15可以方便不同构件的加工和/或制造，因为型材7具有彼此之间平行的侧表面，这些侧表面还平行于压板5的一个侧表面，玻璃4的周沿边部仍然基本垂直于其总平面。
[0063]当鸟类撞击在框架4与玻璃I之间的连接区域13中时，图8的型材7可以获得参照图7的实施例中所述的迷宫密封的效果。
[0064]图9示出型材7的第三种实施方式，在该实施方式中，型材具有与图6中的型材形状相似的整体形状。在该第三实施例中，型材7例如通过合成材料(例如特氟隆、尼龙、短纤维树脂等类型)模制制成，或是通过金属材料(例如铝合金)的模制或加工制成。
[0065]此外，图9的型材7具有芯部16，制成芯部16的材料的密度比构成型材7的合成材料或金属材料材质的周沿部分17的材料的密度更低。
[0066]由于其芯部16的密度低于其周沿17的密度，因而型材7同样具有在上文所描述的情况下鸟类撞击到座舱盖上时的减震器的功能。
[0067]如图9中所示，肋条10在其顶端部分中具有一个或多个锋利的或尖锐的边缘，所述边缘形成唇片18。这些唇片18可以增强迷宫密封的曲径密封效应，及可以在鸟类撞击的情况下加快压力下降的进程。
[0068]在图9的该实施例中，一些迷宫通道被设置在型材7的整个周沿上。形成迷宫通道的沟槽9和肋条10并不必需地具有长方形或正方形的截面，这种截面可以为曲线形，如图9中所示。
[0069]在图10中所示的第四实施方式中，填充空腔6的迷宫密封具有互补的两个型材7a和7b ο
[0070]其中一个型材7a在其表面中的朝向压板5侧的表面上具有一排齿19。所述型材7a，例如通过胶合，被固定在框架4的壁4a和4b上。该型材的第四表面朝向设置于玻璃I周沿的密封垫14的发泡锯齿表面。
[0071]第二型材7b具有一排齿20，该排齿20的齿距与齿19的齿距相同，齿20和齿19交错。齿19和20具有不同的高度,使得在齿20的齿顶和隔开两个齿19的齿列底部之间留出空间。[0072]第二型材7b通过将该第二型材的与其带有齿20的表面相对的表面，例如通过胶粘，被固定在压板5上。所述型材7b的朝向密封垫14的表面具有条纹，这些条纹如图6中的实施例中那样由沟槽9和肋条10构成。型材7b的带条纹的这个表面与密封垫14的相面对的呈梳状的锯齿表面相邻，与该锯齿表面一起形成迷宫密封。型材7b通过例如为平面的第四表面被支撑抵靠在框架4的腹板4b上。型材7b具有芯部16,制成该芯部的材料的密度比该型材的周沿部分的材料的密度低，用以确保减震器功能。
[0073]当在前文描述的条件下发生鸟类撞击时，包括在型材7a和密封垫14的邻近的锯齿表面之间的区域、在型材7b的带条纹的表面和密封垫14的邻近的锯齿表面之间的区域、以及在交错的齿19和20之间的区域起到迷宫密封的作用。这些形成迷宫密封的区域在撞击的情况下获得前文描述的降低压力的效果。
[0074]图11显示型材7固定在压板5上的固定方式，这种方式尤其适合于弹性体材料制的型材7。在该实施例中，型材7在它的其中一个表面上设有一个或多个销钉或尖头锤21，所述销钉或尖头锤具有杆22和扩大的头部23。压板5具有与销钉21同样多数量的开孔24。开孔24的直径等于所述杆22的直径但小于所述头部23的直径。所述杆22的长度基本上与压板5的厚度相等。当头部23被压插入开孔24中并伸出该开孔时，销钉21则被固定于压板5中。型材7的固定可以通过将其胶粘在压板5上来完成。作为变型，销钉21可以已知地呈锯齿状，以便确保其被保持在开孔24中。
[0075]图12示出图11的示例的一个实施变型，根据该变型，型材7同样通过一个或多个销钉21被固定在压板5上。图12的型材7具有:内空腔11，用以在发生撞击时确保缓冲；以及呈锯齿状的条痕，这些条痕在型材的与框架4的壁4a和4b相面对的两个表面上以及在型材的与玻璃I (未示出)的周沿边部相面对的表面上。型材7的带条痕的表面与相面对的表面形成迷宫密封，由此获得在鸟类撞击时需要的减压效果。图12的实施方式尤其适合于配置非常闭塞的区域。
【权利要求】
1.飞行器的座舱盖，所述座舱盖包括至少一块玻璃(I)、所述玻璃抵靠着的框架(4)、至少一个用于将所述玻璃紧压靠在所述框架上的压板(5)、以及至少一个在所述玻璃、所述框架和所述压板间界定的空腔出)，其特征在于，所述座舱盖具有至少一个型材(7;7a、7b)，所述型材适于基本填满所述空腔(6)，所述型材在其周沿的至少一部分上具有起伏部(9、10 ; 12)，所述起伏部与相面对的表面限定形成密封的迷宫通道。
2.根据权利要求1所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述起伏部包括纵向的条纹(9、10)。
3.根据权利要求2所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述条纹(9、10)中的至少一部分条纹具有至少一个带尖锐棱边的边部(18)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞行器的座舱盖，其特征在于所述型材(7;7a、7b)由明显刚性的材料制成。
5.根据权利要求4所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述型材(7)为金属制的。
6.根据权利要求4所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述型材(7)为合成材料制的。
7.根据权利要求6所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述型材(7)具有中央芯部(16)，所述中央芯部由比型材周沿的材料更柔软的材料制成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述型材(7；7b)被固定于所述压板(5)。
9.根据权利要 求1至7中任一项所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述型材具有第一型材元件(7a)和第二型材元件(7b)，第一和第二型材元件具有交错的齿(19、20)，这些交错的齿彼此之间形成所述迷宫通道。
10.根据权利要求9所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述第一型材元件(7a)被固定于所述框架(4)，所述第二型材元件(7b)被固定于所述压板(5)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述型材(7；7a、7b)在所述玻璃(I)的整个周沿上延伸。
12.根据权利要求11所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述型材(7)为单体环状件。
13.根据权利要求5所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述型材(7)与所述压板(5)—体成型。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述起伏部包括设置在所述型材的至少一个表面上的至少一个横向的条纹(12)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的飞行器的座舱盖，其特征在于，所述玻璃(IR)具有周沿密封垫；并且，所述空腔^R)被界定在所述周沿密封垫、所述框架(4R)和所述压板(5R)之间。
16.飞行器，其特征在于，所述飞行器具有至少一个根据权利要求1至15中任一项所述的座舱盖。
【文档编号】B64C1/14GK103847952SQ201310757146
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】F·达泽 申请人:空中客车运营简化股份公司