模块化装备中心分布式装备包装桁架的制作方法
【技术领域】
[0001]本文提出的实施例的领域被指向模块化交通工具机构，且更特别地，被指向用于安装和供电给分布式电力和数据飞行器机构的组件的支撑结构。
【背景技术】
[0002]大多数商用飞行器具有一个或多个集中的装备底座用于容纳电力和通信装备。自集中的装备底座遍及整个飞行器分配电力和数据从而控制飞行器内的所有功能。集中的装备底座彼此移位跨越飞行器内的一个或多个区段间断处。通常地，一个集中的装备底座在前部区段内，而另一个集中的装备底座在飞行器的后部区段内。
[0003]由主推进发动机驱动的发电机生成用于飞行器的三相初级电力。初级电力首先被路由到后部装备底座，并且然后通过飞行器到达前部装备底座。然后初级电力被集中配置为分配遍及到飞行器的其余部分以服务各种装备负荷。装备底座内的集中的总线电力控制单元控制遍及飞行器的所有电力功能。在集中转换之后，次级电力被路由到远程电力分配单元以服务遍及飞行器的装备负荷或者直接被路由到装备负荷。
[0004]飞行器所有的功能都依靠集中电力和通信装备。如果来自集中装备底座的任一电力或数据被切断，则接收装备进入备用状态，对于机组人员来说，该备用状态使得相应系统的状态变得难以确定。同样地，由于在高峰时间期间往返集中通信装备的高带宽需求，通信网络的基干必须是极大的。
[0005]复合材料飞行器不具有铝质机架以用作返回电流路径或网络。因此，不是必须添加线路的复杂网络以为所有的电路提供电流返回路径，就是必须添加专用返回线路以用于每个装备负荷。例如，必须添加沿着复合材料飞行器的长度纵向延伸并且横跨复合材料飞行器的宽度的导线。这种解决方案给复合材料飞行器增加了成本、制造和维护复杂度、增加的电压降以及不理想的重量。因而，通过使线路最小化而减少复合材料飞行器内的重量的尝试已经被复合材料飞行器中增加的避雷组件和其他原因的需要抵消。
[0006]传统飞行器的铝质机架(例如组成框架或蒙皮或其组合的组件)和飞行器的任何其他的导电金属结构被绑定到一起以形成用于将电压参考点返回到源分配接地点的电流返回网络。电流返回网络还提供避雷和人员安全保护通道。然而，在机架可由绝缘材料形成的复合材料飞行器内，从发电机到前部和后部装备底座、到远程电力分配单元和它们服务的装备负荷、以及通过电流返回网络回到前部装备底座的线路的路由创建了大型线路回路。在复合材料飞行器内，在某些条件下对飞行器的雷击期间，这种长的线路回路可以引起大电流。为了处理这种顾虑，线路回路可以被屏蔽，但是这种大型线路回路和它的屏蔽将不理想地在飞行器内贡献大量的重量。
[0007]商用飞行器可以按照分离的区段被制造，所述区段然后被连接到一起以装配成完整的飞行器。在飞行器内的各种系统可以具有跨越多个区段分布的组件。在区段被最终装配到一起之前，在区段内的许多组件被安装和测试以确认它们被正确装配。因此，为了测试和验证区段，还没有存在于建造序列中的部分系统必须被仿真。一旦已经测试了区段安装，就能够执行形成飞行器的区段的最终装配，所述最终装配将对发现的错误进行修复，在该阶段后，由于有限的可达性，纠正将会更困难。
[0008]在当今的飞行器内，最终装配是如此耗时的过程的一个原因是由于相邻区段间的大量的初级和次级电力连接和大量的数据连接。能够以更快的速率和顺序建造成完整的飞行器的飞行器可以通过在建造周期早期的功能性测试系统以及通过使飞行器线路的重量和复杂度最小化而被更迅速地填充，因而消除了对位于飞行器的其他部分内的某些装备进行仿真的需要，减少了跨越区段间断处的连接的数量，消除了集成面板。
[0009]本文的公开内容提出了关于这些和其他的考虑因素。
【发明内容】
[0010]应该意识到该
【发明内容】
被提供以用简化的形式介绍将在以下【具体实施方式】中被进一步描述的选择的概念。该
【发明内容】
不意在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0011]根据本文公开的一个实施例，提供了用于交通工具的桁架组装件。桁架组装件包含被配置为电气地并且机械地安装用于交通工具的系统组件的安装结构。安装结构至少部分地在交通工具的支撑结构之间延伸并且被配置以便安装结构的不同部分提供用于交通工具内系统组件的不同电压等级。
[0012]根据本文公开的另一实施例，用于交通工具的桁架组装件被提供，所述桁架组装件包括至少部分地彼此重叠以将交通工具系统组件机械地且电气地互连到交通工具的第一安装结构和第二安装结构。第一和第二安装结构被电气地并且机械地彼此互连。每个第一和第二安装结构是导电的，并且适于携带相对于彼此不同的电力等级。桁架组装件至少部分地在交通工具的支撑结构之间延伸。
[0013]根据本文公开的又一实施例，用于交通工具的桁架组装件被提供，所述桁架组装件至少包括第一和第二网格。第一和第二网格为电气地且机械地耦接到该第一和第二网格的系统装备提供结构支撑。每个第一和第二网格包括在节点处被接合到其他片段以形成至少部分地在交通工具的支撑结构之间延伸的开放的网格单元模式的连接的片段。
[0014]此外，本公开包括根据以下条款所述的多个实施例:
[0015]条款1.一种用于交通工具的桁架组装件，其包括:
[0016]被配置为电气地且机械地安装用于交通工具的系统组件的安装结构，安装结构至少部分地在交通工具的支撑结构之间延伸，安装结构被配置以便不同的部分为交通工具内的系统组件提供不同的电压等级。
[0017]条款2.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述安装结构的至少一部分是从交通工具的支撑结构可拆除的，以便所述安装结构的至少一部分在交通工具内是可替换的。
[0018]条款3.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述安装结构限定部分模块化装备中心(MEC)。
[0019]条款4.根据条款3所述的桁架组装件，其中所述安装结构的至少一部分将电力从MEC的一部分传输到MEC的另一部分。
[0020]条款5.根据条款4所述的桁架组装件，其中所述一部分是初级MEC的高电力部分，并且所述另一部分是初级MEC的低电力部分。
[0021]条款6.根据条款5所述的桁架组装件，其中所述初级MEC的低电力部分向由初级MEC服务的装备负荷提供次级电力。
[0022]条款7.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述安装结构的至少一部分向被安装到安装结构的至少一个系统组件提供数据通信。
[0023]条款8.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述安装结构的分离部分被配置为向被安装到安装结构的系统组件提供分离的通信信道。
[0024]条款9.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述安装结构包括多个结构元件，以便桁架组装件是模块化的。
[0025]条款10.根据条款9所述的桁架组装件，其中所述结构元件具有相似的形状。
[0026]条款11.根据条款9所述的桁架组装件，其中至少一对结构元件的至少一部分重置。
[0027]条款12.根据条款11所述的桁架组装件，其中在一对结构元件重叠处限定至少一个电连接。
[0028]条款13.根据条款11所述的桁架组装件，其中在一对结构元件重叠处限定机械连接和电连接。
[0029]条款14.根据条款9所述的桁架组装件，其中至少一对结构元件的至少一部分以镜像关系重叠。
[0030]条款15.根据条款9所述的桁架组装件，其中所述结构元件是从彼此可拆除的，以便受损的结构元件可以被替换而不需要从交通工具中移除未受损的结构元件。
[0031]条款16.根据条款I所述的桁架组装件，其被安装在限定在交通工具的支撑结构之间的薄结构体积内。
[0032]条款17.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述桁架组装件的至少一部分被配置为与交通工具的支撑结构的至少一部分一致。
[0033]条款18.根据条款17所述的桁架组装件，其中所述桁架组装件的至少一部分与飞行器的地板横梁的至少一部分一致。
[0034]条款19.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述桁架组装件被配置为阻止烟雾进入交通工具的乘客区的屏障。
[0035]条款20.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述桁架组装件被配置为阻止水接触安装到桁架组装件的电子器件的屏障。
[0036]条款21.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述交通工具为飞行器并且桁架组装件被安装在乘客舱和货舱之间的地板内。
[0037]条款22.根据条款21所述的桁架组装件，其中被安装在地板内的桁架组装件上的系统组件被耦接到邻近桁架组装件的装备负荷。
[0038]条款23.根据条款22所述的桁架组装件，其中所述桁架组装件上的系统组件被耦接到乘客舱和货舱内的邻近桁架组装件的装备负荷。
[0039]条款24.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述交通工具为飞行器并且桁架组装件被安装在邻近装备负荷的飞行器的侧壁内，并且被配置为对应于飞行器的机身的曲率。
[0040]条款25.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述交通工具为飞行器，并且桁架组装件被配置为安装在飞行器的冠部内。
[0041]条款26.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述交通工具为飞行器并且桁架组装件被安装在飞行器的邻近装备负荷的冠部内。
[0042]条款27.根据条款I所述的桁架组装件，其中所述交通工具为飞行器并且部分桁架组装件被配置为在飞行器的地板内的相邻的地板横梁之间延伸，并且另一部分桁架组装件被配置为在地板之下并且在支撑飞行器的地板的相邻的支柱之间延伸。
[0043]条款28.根据条款I所述的桁架组装件，其不暴露在所述桁架组装件和被安装在其上的线性可替换单元(LRU)之间的电力连接。
[0044]条款29.根据条款I所述的桁架组装件，其还包括条形码，其中耦接到安装到桁架组装件的系统装备的条形码阅读器被配置为从条形码读取关于交通工具的数据。
[0045]条款30.—种用于交通工具的桁架组装件，其包括至少部分地彼此重叠以机械地且电气地将交通工具系统组件互连到交通工具的第一安装结构和第二安装结构，第一和第二安装结构电气地且机械地彼此互连，并且每个第一和第二安装结构导电且适于携带相对于彼此不同的电力等级，并且桁架组装件至少部分地在交通工具的支撑结构之间延伸。
[0046]条款31.根据条款30所述的桁架组装件，其中至少一个第一和第二安装结构是从交通工具中可拆除的。
[0047]条款32.根据条款30所述的桁架组装件，其中所述第一安装结构携带第一电压并且第二安装结构携带第二电压，并且其中所述第一电压高于第二电压。
[0048]条款33.根据条款32所述的桁架组装件，其还包括携带不同于分别由第一和第二安装结构携带的第一和第二电压的电压的第三安装结构。
[0049]条款34.根据条款30所述的桁架组装件，其中每个安装结构包括多个细长的片段，细长的片段被互连以限定用于机械的且电气的连接的多个节点。
[0050]条款35.根据条款34所述的桁架组装件，其中所述第一安装结构的一个或多个节点与第二安装结构的一个或多个节点重叠。
[0051]条款36.根据条款35所述的桁架组装件，其中在至少一个第一和第二安装结构内的节点的密度在邻近被安装到桁架组装件的组件处增加。
[0052]条款37.根据条款30所述的桁架组装件，其中所述第一和第二安装结构中的一个比另一个更厚，并且第一和第二安装结构中的更厚的一个比第一和第二安装结构中的另一个携带更高的电压。
[0053]条款38.根据条款30所述的桁架组装件，其中电气隔离被维持在第一和第二安装结构之间。
[0054]条款39.根据条款30所述的桁架组装件，其中当第一或第二安装结构中的一个被损坏时，受损的安装结构能够被第三安装结构替换而不移动桁架组装件。
[0055]条款40.—种用于交通工具的桁架组装件，其包括:
[0056]为电气地且机械地耦接到桁架组装件的系统装备提供结构支撑的至少第一和第二网格，每个第一和第二网格包括在节点处接合到其他的片段以形成至少部分地在交通工具的支撑结构之间延伸的开放单元的模式的多个连接的片段。
[0057]条款41.根据条款40所述的桁架组装件，其中至少部分第一网格重叠至少部分第二网格。
[0058]条款42.根据条款41所述的桁架组装件，其中所述第一网格的至少一个节点重叠第二网格的至少一个节点。
[0059]条款43.根据条款42所述的桁架组装件，其中所述第一和第二网格的重叠的节点中的至少一个被用作用于交通工具系统的机械连接点。
[0060]条款44.根据条款42所述的桁架组装件，其中所述第一和第二网格的重叠的节点中的至少一个被用作用于固定桁架组装件到交通工具的机械连接点。
[0061]条款45.根据条款40所述的桁架组装件，其中所述第一和第二网格被配置为携带相对于彼此不同的电压。
[0062]条款46.根据条款40所述的桁架组装件，其中所述第一和第二网格是从彼此可拆除的。
[0063]条款47.根据条款40所述的桁架组装件，其中所述第一网格的模式不同于第二网格的模式。
[0064]条款48.根据条款40所述的桁架组装件，其中所述第一网格的开放单元的尺寸和取向不同于第二网格的开放单元。
[0065]条款49.根据条款40所述的桁架组装件，其中所述开放单元的至少一部分是非矩形的。
[0066]条款50.根据条款40所述的桁架组装件，其中所述开放单元的至少一部分是六边形的。
[0067]条款51.根据条款40所述的桁架组装件，其中所述第一和第二网格之一内的开放单元的模式的密度大于第一和第二网格中的另一个内的开放单元的模式的密度。
[0068]条款52.根据条款40所述的桁架组装件，其还包括第三网格，其中所述第一网格、第二网格以及第三网格中的至少一个节点彼此重叠。
[0069]已经讨论的特征、功能以及优点能够被独立地实现在本公开的各种实施例中或可与其他实施例组合，参照以下说明和附图，更多的细节能够被获知。
【附图说明】
[0070]从【具体实施方式】和附图中，本文提出的实施例将被更全面地理解，其中:
[0071]图1说明了根据本文公开的至少一个实施例的具有空间分布式模块化装备中心(MEC)的飞行器的一种配置的俯视图，其中所述装备负荷由最近的MEC服务，
[0072]图2说明了根据本文公开的至少一个实施例的相对于飞行器的前部和后部的每个飞行器发动机的两个发电机的分离，
[0073]图3说明了根据本文公开的至少一个实施例的被连接到使电力总线网络通电的发电机的初级电力馈线的一种配置，
[0074]图4说明了根据本文公开的至少一个实施例的初级MEC和次级MEC的一种配置，
[0075]图5A-5F说明了根据本文公开的至少一个实施例的初级MEC、次级MEC以及备用MEC的容错组合的初级和次级电力分配网络的一种配置，
[0076]图6说明了根据本文公开的至少一个实施例的在飞行器的前部区段内的次级电力总线网络的一种配置，
[0077]图7说明了根据本文公开的至少一个实施例的用于服务装备负荷并且具有用于分布式计算功能和MEC间的双向数据的网关路由的计算和网络接口模块的MEC的一种配置，
[0078]图8说明了根据本文公开的至少一个实施例的具有由区段间断处分隔的空间分布式MEC之间的通信总线接口的数据网络结构的一种配置，
[0079]图9说明了根据本文公开的至少一个实施例的用于分布式计算功能和双向数据的网关路由的计算和接口模块的一种配置，
[0080]图10A-10D说明了根据本文公开的至少一个实施例的相对于特定电力输入源和若干不同电力输出的初级MEC的高压初级电力总线结构的各种配置，
[0081]图11说明了根据本文公开的至少一个实施例的具有共同的电力输入源和若干共同的电力输出以便于与初级MEC —起使用的初级电力切换网络设备的共同的结构和布局，
[0082]图12A-C说明了根据本文公开的至少一个实施例的与从发电机接收三相电力的初级MEC —起使用的一组初级电力切换网络设备的一种配置，
[0083]图13说明了根据本文公开的至少一个实施例的MEC的多层集成桁架组装件的分解透视图，
[0084]图1