飞机货物平台组件及其飞机模块化辅助机身燃料箱系统的制作方法

本文中公开的实施例总体上涉及货物负载托盘，该货物负载托盘特别适于为辅助飞机燃料系统提供支撑。本文中公开的某些实施例更具体地涉及组件和系统，其中，附加的燃料箱组件可以被可移除地安装在飞机机身的货物区域中。

背景技术：

商业、军事运输或空中加油飞机通常被设计成在给定的航程和/或给定的续航下运载给定负载的乘客、货物或这两者。取决于分配给飞机的任务类型，可能需要增加航程和/或续航，或者简单地说，可能需要增加机载燃料量。这种增加可以通过在飞机中安装附加的或辅助的燃料箱系统来实现。

传统的辅助燃料箱系统通常由附加燃料箱以及对于管理在箱体中运载的附加燃料来说所必需的它们的相应的设备、歧管和线束构成。这些附加的燃料箱和系统可以采用多种配置，例如，将箱体安装在机翼下方、在飞机外部或将箱体安装在机身内部。这些附加的燃料箱和系统可以被配置成直接向发动机供应燃料，或将燃料传输到其他机载专用燃料箱，然后从那里供料给飞机发动机，或用于控制飞机的重心，或甚至将燃料传输到飞行中的其他飞机，或地面上的其他车辆。

不管安装这些附加的箱体和系统的原因是什么，最重要的要求是它们对于飞机操作员来说应该是实用的。因此，补充飞机主箱体的附加箱体和系统应相对简单地安装/移除，并集成到基本飞机燃料系统中。

然而，大多数已知的辅助燃料箱(特别是安装在飞机机身的货舱中的辅助燃料箱)由于其尺寸和重量而可能难以快速安装或移除。另一考量涉及固定方法，因为某些辅助燃料箱需要安装在飞机机身上的专用的轨道和/或固定装置，这继而又损害了可用的货物空间，从而导致更加复杂的安装程序。结果，在重新配置的情况下，飞机的任务可用性将显著受损。

已知几种类型的辅助燃料箱系统(例如，通过美国专利第6,889,940号；第8,851,424号；和第9,963,030号，每个这样的专利的全部内容通过引用明确地结合于此)，它们包括安装在飞机机身中的辅助燃料箱。这些已知的系统通常由一个或多个燃料箱构成，这些燃料箱沿着飞机的纵向轴线彼此相邻地定位，并在彼此之间通过燃料管线连接，并连接到飞机的主燃料管线或主燃料箱。尽管这些已知的提议能够从飞机的货舱中移除，但它们仍需要一系列辅助设备、若干工具以及对箱体的精巧操纵，以便在不损坏燃料箱和/或飞机的情况下进行移除/安装。结果，在重新配置货物空间或进行箱体维持的情况下，飞机的任务可用性降低。

另一种已知类型的辅助燃料箱系统涉及便携式燃料箱单元，该便携式燃料箱单元由放置在托盘顶部上的燃料容器构成，如美国专利第9,873,519号中所公开的(其全部内容通过引用明确地结合于此)。由这种先前提出的辅助燃料箱系统提供的燃料箱包括滚轮或其他有轮部件，从而允许箱体滚动到飞机机身的货物区域中。一旦在飞机机身的货物区域中，辅助燃料箱就通过燃料管线在每个单元之间(级联)连接，并被连接到飞机主箱体。与如上所述的本领域中已知的其他提议相比，尽管由于所提供的滚动能力，已知的提议的系统更容易放置在飞机机身内，但是它仍必须级联连接。因此，辅助燃料单元无法独立地操作，因为所容纳的辅助燃料必须始终流动通过连接到飞机主燃料箱的第一单元。这种级联配置继而导致货物区域内部的辅助燃料箱配置的灵活性降低。此外，未提供关于如何将可滚动配置的箱体固定在机身内的提议。用于可移除的辅助燃料箱的任何固定方法都将明显地发挥重要作用，因为给燃料箱单元可操作地提供滚轮将使系统自然地不稳定，并可能导致飞机机身和/或辅助燃料箱经受不期望的振动。对于任何固定方法的安装时间也具有重要意义，因为它直接影响飞机的任务可用性和重新配置时间。

因此，期望能够在飞机停机时间最短的情况下容易地将飞机辅助燃料箱单元从飞机机身安装/移除，同时在使用期间可靠定位地将其固定到飞机机身结构。为了提供这种需要而提出本文公开的实施例。

技术实现要素：

本文中公开的实施例总体上涉及货物负载平台组件，该货物负载平台组件特别适于为各种货物(诸如辅助飞机燃料箱)提供支撑。根据本文的某些实施例，提供了一种负载平台，该负载平台适于被定位在货运飞机的载货甲板上。至少一个防振装置与负载平台可操作地关联，以将负载平台定位地固定到货运飞机的载货甲板的系紧环。货物负载平台可以在其上支撑刚性燃料箱，使得可以根据需要设置辅助燃料箱系统。

根据某些实施例，所述至少一个防振装置将包括：上连接器，该上连接器具有枢转地附接到负载平台的一个端部和从其轴向延伸的螺纹轴；下u形夹连接器，该下u形夹连接器具有与上连接器的螺纹轴同轴对准的从其延伸的螺纹轴；螺丝扣连接器，该螺丝扣连接器连接上连接器和下u形夹连接器的同轴对准的螺纹轴；以及主快速断开销，该主快速断开销可移除地插入下u形夹连接器中，以便当防振装置枢转地移动到操作位置中时与载货甲板的系紧环接合。

防振装置的u形夹连接器可以包括限定凸台孔的向外延伸的凸台，而螺丝扣连接器可以包括凸缘，该凸缘限定当螺丝扣连接器转动运动时能够与凸台孔对准的一系列周向间隔开的凸缘孔。因此，当副快速断开销与凸缘孔和凸台孔分别对准时，副快速断开销能够分别插入凸缘孔和凸台孔，从而将会防止螺丝扣连接器的转动运动(这可以松开负载平台到货运飞机的货物坡道的固定附接)。

当用作用于辅助燃料箱的负载平台时，多个箱体连接组件可以被设置成在辅助燃料箱与负载平台之间提供可靠但可移除的定位固定。在这点上，箱体连接组件可包括上配件和下配件，该上配件刚性连接到燃料箱，该下配件刚性连接到负载平台并枢转地连接到上配件。上配件和下配件中的一者可以具有一对分开的第一配合凸台，而上配件和下配件中的另一者可以具有第二配合凸台，该第二配合凸台被容纳在第一配合凸台之间并且枢转地连接到第一配合凸台。上配件可例如包括刚性地附接到燃料箱的至少一个壁的角支撑件。

在仔细考虑以下对本发明的优选示例性实施例的详细描述之后，本发明的这些和其他方面以及优点将变得更加清楚。

附图说明

通过结合附图参考示例性非限制性示出的实施例的以下详细描述，将更好地并且更全面地理解本发明的公开的实施例：

图1是根据本发明的一个实施例的包括有多个模块化辅助燃料箱系统的货运飞机机身的x射线平面图；

图2a和图2b是如图1所描绘的示例性模块化辅助燃料箱系统的相对于飞机的飞行方向的更详细的后立体图和前立体图；

图3至图6是可以在本文中描述的实施例的模块化辅助燃料箱系统中采用的负载平台的详细视图，其中，图3是其立体图，图4是其俯视图，图5是其左侧正视图，并且图6是其端部正视图；

图7是用于将燃料容器连接到负载平台的代表性前配件组件的详细立体图；

图8是图7中所示的代表性前配件组件沿其中的线8-8截取的截面正视图；

图9至图10分别是将燃料容器连接到负载平台的代表性横向左侧和右侧配件组件的详细立体图；

图11是将燃料容器连接到负载平台的代表性后配件组件的详细立体图；

图12至图13分别描绘了与负载平台相关联的被描绘成在收起位置和接合位置中的代表性横向防振装置；

图14是处于接合位置中的代表性横向防振装置沿着图13中的线14-14截取的截面正视图；

图15至图16分别描绘了与负载平台相关联的被描绘成在收起位置和接合位置中的代表性端部防振装置；并且

图17是处于接合位置中的代表性端部防振装置沿着图16中的线17-17截取的截面正视图。

具体实施方式

所附的图1描绘了传统货运飞机ca的机身10内的示例性内部货舱10-1的x射线平面图。如图所示，货运飞机ca设置有后入式货物门/坡道10-2和载货甲板10-3，该载货甲板支撑根据本发明的实施例的多个模块化货物负载平台组件20。载货甲板10-3传统地包括在飞机ca的飞行方向(箭头fd)上对准的一系列横向间隔开的配备有滚轮的引导轨道10-4，以用于将各个模块化货物负载平台组件20引导到货舱10-1内的选定位置。众所周知，当货物门/坡道10-2处于降低位置时，可通过货物门/坡道10-2进入货舱10-1，以便允许通过合适的货物装卸设备从货运飞机ca装载/卸载各个模块化辅助燃料箱系统。

如可能在图2a和图2b中更好地示出的那样，当用作辅助燃料箱系统时，模块化货物负载平台组件20通常包括负载平台22和由该负载平台支撑的刚性辅助燃料箱24。一旦被定位在载货甲板10-1上，模块化货物负载平台组件20就可以由传统的托盘锁10-5而被定位地被固定到载货甲板10-1，该传统的托盘锁10-5能够与和负载平台22相关联的横向凸缘元件接合。在若干附图中，燃料箱24继而通过一系列分别相对于箭头fd所示的飞行方向的前箱体连接组件30、横向箱体连接组件50和后箱体连接组件70而刚性地连接到负载平台22。

燃料箱24最优选地是刚性双层壁燃料容器，该刚性双层壁燃料容器具有进入端口和附接配件，以允许燃料箱24彼此互连和/或与和飞机ca相关联的机载固定燃料容量(例如，机翼安装式燃料箱)互连。还可以在燃料箱中设置进入窗口和/或门，以允许可视检查燃料量和/或进入以维护燃料箱以及与其相关联的配件部件。

在图3至图6中更详细地示出了示例性负载平台22。负载平台22优选地被定尺寸并配置成符合标准i型(typei)军用托盘的外部尺寸(例如108英寸×88英寸)，因此它可以容易地被容纳在传统的军用货运飞机内。如图3至图6中所示，负载平台22将一体地包括将在下面更详细地描述的下附接配件32、52和72，所述下附接配件32、52和72分别与被定位于燃料箱22的前侧、横向侧和后侧的前连接组件30、横向连接组件50和后连接组件70相关联。此外，负载平台将包括将在下面更详细地描述的前后相对的成对的横向防振装置100和一对后防振装置140，所述前后相对的成对的横向防振装置100被分别定位于沿着负载平台24的相对的横向侧的前后位置处，所述一对后防振装置140沿着负载平台24的后侧定位。

在图7和图8中更详细地示出了前箱体连接组件30。组件30的下配件32通过螺栓和螺母组件34刚性地、但可移除地连接到负载平台22。配件32具有向上延伸的配合凸台32a，该配合凸台32a包括一体式支承构件36(参见图8)。上配件38包括角支撑件38a，该角支撑件38a通过任何合适的手段(例如螺栓、螺钉、焊接等)刚性地连接到燃料箱24。限定相应开口的一对向下突出的配合凸台38b刚性地联接(例如，通过焊接)到角支撑件38a，并且在其间限定了合适的尺寸以用于容纳下配件32的配合凸台32a，使得下配合凸台32a中的开口与配合凸台38a的开口对准。下配合凸台32a和上配合凸台38a之间的连接分别由传统的带螺纹螺栓40和槽式螺母42提供，槽式螺母42通过延伸穿过螺栓40的轴中的孔的传统开尾销44而被固定到带螺纹螺栓40。可以提供圆柱形滑动衬套46和肩部衬套48以促进凸台32a和38a的连接。

在图9和图10中分别示出了基本上镜像的横向左侧和右侧连接组件50。如图所示，每个连接组件50包括下配件52，该下配件52通过螺栓组件54刚性地、但可移除地连接到负载平台22。下配件52具有限定对准的开口的向上延伸的成对的配合凸台52a。上配件58包括角支撑件58a，该角支撑件通过任何合适的手段(例如铆钉、螺栓、螺钉、焊接等)刚性地连接到燃料箱22。限定开口的向下突出的配合凸台58b刚性地联接(例如，通过焊接)到角支撑件58a。下配合凸台52a彼此分开，以便在其间限定合适的尺寸以用于容纳上配件58的配合凸台58a，使得下配合凸台52a中的开口与配合凸台58a的开口对准。下配合凸台52a和上配合凸台58a之间的连接分别通过传统的带螺纹螺栓60和槽式螺母62提供，槽式螺母62通过延伸穿过螺栓54a的轴中的孔的传统开尾销64被固定到带螺纹螺栓60。

在图11中示出了代表性的后连接组件70。如图所示，后连接组件70包括下配件72，该下配件72通过螺栓和螺母组件74刚性地但可移除地连接到负载平台22。下配件72具有限定对准的开口的向上延伸的成对的配合凸台72a。上配件78包括转角支撑件78a，该转角支撑件通过任何合适的手段(例如铆钉、螺栓、螺钉、焊接等)刚性地连接到燃料箱24的相互垂直的边板和底板。限定开口的向下突出的配合凸台78b刚性地联接(例如，通过焊接)到角支撑件78a。下配合凸台72a彼此分开，以便在其间限定合适的尺寸以用于容纳上配件78的配合凸台78a，使得下配合凸台72a中的开口与配合凸台78a的开口对准。下配合凸台72a和上配合凸台78a之间的连接分别通过传统的带螺纹螺栓80和槽式螺母82提供，后者通过延伸穿过螺栓80的轴中的孔的传统开尾销84被固定到前者。

在图12至图14中更详细地示出了代表性的横向防振装置100。在这点上，将观察到，装置100包括：支撑配件102，该支撑配件102刚性连接到负载平台22的横向侧22a；以及从横向侧22a向外延伸的横向连接凸缘22-1。支撑配件102包括一对分开的带孔的连接凸角102a、102b。上连接器104被设置成具有上孔眼端104a和下螺纹轴104b，该上孔眼端104a被定位在分开的带孔连接凸角102a、102b之间，该下螺纹轴104b从所述孔眼104a延伸。支撑配件102包括一体形成在孔眼螺栓104中的支承件106，该支承件106具有与孔眼螺栓104的孔眼端104a对准的开口。螺纹螺栓108延伸穿过连接凸角102a、102b的开口和与其对准的支承件106，并通过槽式螺母110和开尾销112被固定。提供合适的肩部衬套114以便允许孔眼螺栓104围绕螺纹螺栓108的轴线(如图14中的箭头a3所示)在图12中所示的收起状态和图13中所示的操作状态之间枢转运动。

下连接器120包括上螺纹轴120a，该上螺纹轴120a具有相对于上连接器104的螺纹轴104b相反的螺纹并且终止于带孔的u形夹构件120b中。主快速释放销122被定尺寸并且被配置成延伸穿过u形夹构件120b的孔。

螺丝扣连接器124分别螺纹地联接上连接器104和下连接器120的相反的螺纹轴104b和120a。如图所示，螺丝扣连接器124的外表面设置有形成六边形周界的一系列平面表面，以允许转动工具(扳手)被应用于连接器124，并帮助其围绕装置100的纵向轴线(图14中的箭头a2)的转动运动，以便有效地增加或减少螺纹螺栓108和快速释放销122的平行轴线之间的有效尺寸(图14中的箭头a1)，即，以螺丝扣连接的方式有效地增加或减少上述有效尺寸。

在使用中，装置100可以在图12中所示的收起状态到图13中所示的操作状态之间围绕螺栓108的轴线枢转，以允许u形夹构件120b在其中容纳与载货甲板10-1相关联的被定位地固定的系紧环10-6。然后可以将螺丝扣连接器124在一个方向上转动以增加装置100的有效长度，以允许快速释放销122延伸穿过u形夹构件120b的每个开口并穿过系紧环10-6。此后，施加到螺丝扣连接器124的反向转动运动的施加将有效地缩短装置100的长度，从而通过装置100在负载平台20与系紧环10-6之间施加张力，从而将负载平台20的位置牢固地固定到载货甲板10-1。

将观察到的是，螺丝扣连接器124包括下凸缘126，该下凸缘126具有一系列周向间隔开的孔126a。u形夹构件120b包括向外延伸的凸台128，该向外延伸的凸台128限定能够与螺丝扣连接器124的孔126a之一对准的孔128a。因此，当副快速释放销130与孔126a、128a彼此对准时，副快速释放销130可以插入通过这些孔126a、128a，以防止螺丝扣连接器124的继而可以松开与系紧环10-6的张力连接的转动运动。当处于如图12中所描绘的收起状态时，副快速释放销130可以延伸穿过形成在与凸角102a、102b相关联的凸台132中的孔。因此，装置100将被保持在如图12中所示的收起状态，其中，销130与凸台132的孔接合，但可以从凸台132的这种孔中移除，从而允许装置100然后枢转到如图13中所示的操作位置中。

提供后防振装置140以用于如上述的横向防振装置100那样为负载平台22并因此为由此被支撑的燃料箱20提供类似的位置固定目的。在所附的图15至图17中描绘了代表性的后防振装置140。在这方面将观察到，后防振装置在负载平台22的后侧22b处可操作地连接到倒u形配件22-2。装置140包括相对定向的上u形夹连接器142a和下u形夹连接器144a，该上u形夹连接器142a和下u形夹连接器144a包括通过螺丝扣连接器146彼此可螺纹联接的轴向相对的螺纹轴142b、144b。轴142b、144b包括相反的螺纹，使得当转动运动被施加到螺丝扣连接器146(图17中的箭头a5)时，例如，通过将转动工具(扳手)应用到其外部六边形表面上，装置140的有效长度可以根据施加到螺丝扣连接器146的转动方向而增加或减少(图17中的箭头a4)，从而在u形夹连接器142a、144a之间施加轴向张力。

上u形夹连接器142a通过螺栓148a和槽式螺母148b可操作地连接到配件22-1，该螺栓148a延伸穿过一体形成在配件22-2的通孔中的支承件150。开尾销148c可以设置在螺栓148a的孔中，以便将螺母148a定位地固定到螺栓148a的螺纹轴上。合适的肩部衬套152允许装置140围绕螺栓148a的轴线(图17中的箭头a6)在图15中所示的收起状态与图16中所示的操作状态之间枢转。

提供主快速释放销154，以便延伸穿过下u形夹连接器144a的开口。带孔的凸台22-2a从u形配件22-2延伸并与u形夹连接器144a匹配，使得销154可以延伸穿过u形夹连接器144a和凸台22-2a的对准的开口，从而将装置保持在如图15中所描绘的收起状态。在使用中，装置140围绕螺栓148a的轴线在图15中所示的收起状态到图16中所示的操作状态之间枢转，以允许下u形夹连接器144a在其中容纳与载货甲板10-3相关联的相应的定位地固定的系紧环10-6。然后，通过将u形夹连接器142a、144a充分地张开以允许主快速释放销154延伸穿过u形夹连接器142a、144a的每个开口并穿过系紧环10-6，螺丝扣连接器146在一个方向上转动以增加装置140的有效轴向长度。此后，施加到螺丝扣连接器124的反向转动运动的应用将有效地轴向缩短装置140的长度，从而通过装置140在负载平台20的配件22-2与系紧环10之间施加张力，从而将负载平台22并因此将由此支撑的燃料箱24的位置牢固地固定到载货甲板10-3。

将观察到的是，螺丝扣连接器146包括上凸缘156，该上凸缘156具有一系列周向间隔开的孔156a。上u形夹连接器142a包括向外延伸的凸台158，该向外延伸的凸台158限定能够与螺丝扣连接器146的孔156a之一对准的孔158a。因此，当副快速释放销160与孔156a、158a彼此对准时，副快速释放销160可以插入通过这些孔156a、158a，以防止螺丝扣连接器146的继而可以松开与系紧环10-6的张力连接的转动运动。

应当理解的是，负载平台22和由此支撑的燃料箱24可以以各种配置定向，包括如图1中所描绘的纵向配置以及根据本文所述实施例的一个或多个系统20的横向配置。因此，取决于系统20中的各个配置与和飞机ca相关联的固定燃料箱之间的配置和流体连接，可以提供多个辅助燃料任务，包括与飞机ca相关联的推进系统的直接供应以及空对空加油任务。

还应当理解的是，尽管辅助燃料箱24已经被示出和描绘为与负载平台22可操作地接合，但其他类型的货物也可以被装载并与平台22接合。

因此，尽管参考了本发明的特定实施例，但是可以预想到本领域技术人员的技术范围内的各种改型。因此，应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖包括在其精神和范围内的各种改型和等同布置。