专利名称：用于飞行器内部隔离的隔离结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如对火的隔绝和/或防护。特别是，本发明涉及一种用于飞行器的内部隔离的隔离结构。这种隔离结构可以用于保护飞行器的内部区域以防止来自飞行器环境之外的火的侵入。
背景技术：
常规的隔离系统，例如图1中所示的隔离系统，基本上包括嵌入隔离封装件中的芯部材料和包封。芯部与隔离材料通常包括纤维工业的产品，特别是使用玻璃纤维材料(玻璃棉)。这种材料满足了关于隔热与隔声的需求。为了实现将比较无定形的半成品安装(附连)于飞行器结构上，利用包封薄膜将隔离封装件(包括这些半成品)封闭。增强件附连于包封薄膜的端部以便因此借助于紧固件而将(因此得以完成的)隔离封装件附连于飞行器的结构表面上。
这种类型的隔离封装件利用紧固件附连于飞机机身结构上，所述紧固件通常由塑料例如聚酰胺制成。包括玻璃棉和简单塑料薄膜的典型隔离系统可以具有约六十秒的烧穿时间。
在停在地面上的飞机着火的情况下，即“碰撞后着火情况”(图2)，燃烧的煤油可能导致飞机结构的铝电池乃至飞机的机身隔离结构(内部隔离结构)烧穿。始终希望增加烧穿时间或者增加结构可以耐火的时间。
如上所述，典型的隔离紧固件由非金属材料(塑料)制成，所述材料通常不能够在灾难情况下长时期抗火。由此，燃烧的隔离结构(隔离封装件)可能发生破裂，由此将会(突然)出现不可控制的障碍或其它着火危险点。
WO 00/75012 A1公开了一种称为“防火块”的用于飞机机身的机身隔离结构。该公开文件公开了一种作为主要隔离物定位于一个空间区域中的隔离封装件，所述空间区域位于机身内部嵌板与机身外蒙皮之间。在这种情况下，这种隔离封装件在多个区域由防火材料制成的薄膜保护。这种防火薄膜区域直接面向飞机机身的外蒙皮(作为防火屏障)。忽略使用这种方案对隔离封装件以及机身内部区域提供了不充分的保护来防止发生着火的事实，由于在火灾期间，火焰可能从飞机外侧穿过受损的外蒙皮并且可能吞噬内部隔离结构，即将会穿过(唯一)防火屏障，而不是在发生永久性着火损伤时穿过耐火薄膜，所以只打算将防火薄膜局部地定位可能不能够确保关于机身内部区域的长期防火安全性。
发明内容
根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于飞行器的内部隔离的隔离结构，所述隔离结构适于设置于飞行器的内部嵌板与飞行器的外侧或外蒙皮之间的中间空间中。这种隔离结构包括带有隔离芯部的隔离封装件，所述隔离芯部嵌入所述隔离封装件中。此外，存在由防烧穿的薄膜(burn-through safe film)材料构成的薄膜，其中这种薄膜材料用于阻挡这种薄膜的薄膜表面区域在着火事故期间经受的着火。根据本发明的一个方面，隔离封装件基本上由该薄膜包封。
本发明的一个示例性实施例可以容许一种改进型飞行器隔离结构，所述结构用于内部隔离，以便可防止或者延迟飞行器周围外侧引起的火源的火焰侵入飞行器的内部。此外，可相信通过这种类型的隔离封装件的薄膜隔离就能实现位置靠近结构外蒙皮的各个分离内部区域的防火安全性的增加。
根据以下附图，参考示例性实施例，对本发明进行更详细地说明。
图1示出了商用飞机的已知的机身隔离结构；图2示出了停放的商用飞机碰撞后着火的场景；图3示出了一种根据本发明示例性实施例的用于商用飞机内部隔离的隔离结构，所述隔离结构的隔离封装件具有防烧穿的薄膜包封；图4示出了一种根据本发明示例性实施例的图3中所示的隔离结构，所述隔离结构具有通过分层的防烧穿薄膜包封形成的薄膜增强件；图5示出了一种根据本发明示例性实施例的图4中所示的隔离结构的改型，其中示出了通过另一个防烧穿薄膜包封形成的局部薄膜包封；图6示出了一种根据本发明示例性实施例的图4中所示的隔离结构的改型，其中示出了单个防烧穿薄膜的Z形折叠(在实例中)；图6a示出了图6中所示的局部B的图示。
具体实施例方式
为了对图1进行解释，还将为了介绍的目的而指出，在飞机机身的强度撑条中，除了用于加强飞机机身结构的所有外蒙皮板的桁条31之外，飞机机身还包括多个框架32，这些框架垂直于飞机纵向轴线(未示出)隔开一定(近似)的间隔c放置并且/或者附连于桁条31上。平行于飞机纵向轴线延伸的框架梁40集成于这些框架32的未附连端上，框架梁40的(末附连自由)端垂直于飞机的纵向轴线成斜角(在这个实施例中)。
图1中的图示为观察者提供了关于(总体编号了的)隔离封装件3在飞机的(近侧)外侧或外蒙皮33上的位置的印象。这种隔离封装件3在每一种情况下，都特别地实施成具有板隔离封装件17和框架隔离封装件16，两者都分开放置并(在共同使用的结构支承件的区域中)附连于飞机机身结构(接近外蒙皮的区域)。从图1中还可以看出，板隔离封装件17互相隔开间隔c位于(两个)框架32之间，接近外蒙皮33的外蒙皮板的内表面区域，框架隔离封装件16位于框架梁40上，其从框架纵向侧41沿侧向延伸(并且在一侧压在框架纵向侧41上)。这两个隔离封装件由薄膜2完全包封。他们位于中间空间(图1中不能看出)内部，所述中间空间封闭着飞机的内部嵌板与外蒙皮33的外蒙皮板。
为了阐明利用本发明的示例性实施例可实现的改进与分隔出的空间区域的改善的防火安全性，其中所述空间区域包括中间空间，外蒙皮33，以及位置与后者(垂直于机身纵向轴线限定和设置)平行并间隔开的飞机机舱的内部嵌板，参看图2中的图示，考虑停放的客机中的火灾情况。在称作“碰撞后着火情况”7中模拟的着火情况(图2)中可以看出，在由于外部机械作用而导致故障飞机结构8(外蒙皮33)的情况下，以及/或者由于机身和/或机舱内部的煤油逸出和/或点燃而导致在这个飞机区域同时发生着火结果的情况下，乘客与飞行人员可能发生紧急情况。因此，始终需要改进隔离结构或设置，以便容许延长耐火的时间或者长期保持隔离。
现在，为了贯彻提高靠近例如客机的结构外蒙皮的隔开内部区域的防火安全性的这种需要，举例来说，建议采用由耐火薄膜材料制成的防烧穿薄膜11，所述薄膜11根据图3中的模式完全包封着传统上用于飞机机身的内部隔离的隔离封装件3。只要通过将隔离封装件3包封在薄膜中，将能够在不管什么初始(毁灭)原因引起的飞机(一般地为飞行器)的(不可预见和不希望出现的)火灾保护中防止潜在的危险，以便克服开头中指出的缺点。优选地可采用完全的包封。
另一种考虑包括具有玻璃纤维(玻璃棉)的典型隔离封装件3，隔离芯部1嵌入隔离封装件3中。在这种情况下，芯部材料满足关于隔热与隔声的需求。这(即使在此)通常是纤维工业的产品，主要使用玻璃纤维材料。以下更详细地讨论薄膜包封式隔离封装件3的连接类型情况与相应紧同件的使用，以便至少部分满足关于飞机机身的内部隔离的总体设置的防火安全性需要的情况。
推荐用于包封隔离封装件3的薄膜11(为了预定目的)将完全包封着隔离封装件3。这通过使用防烧穿材料，即使用薄膜材料来实现，所述材料使薄膜壁免受由于火7的火焰在薄膜11的外表面和/或其薄膜材料上持久作用而导致烧穿的风险。因此，这种薄膜材料是对燃烧的火7的绝对障碍，在图2中所示的火灾期间，这种薄膜11的表面区域就会遭受这种燃烧的火7。
由于词语“防烧穿”与词语“耐火”高度相关，“耐火”在一定程度上类似于“阻火”，因此薄膜11使月具有高的、持久耐火能力的材料实施，其实施为具有足够的耐火能力。在这种情况下，对火7的这种抵抗能力的水平与所使用的薄膜材料的类型及所使用的薄膜壁厚度相关，抵抗性能与薄膜11的使用期相关，薄膜11的使用期被视作非常长的时期并且于是将有效使用较长的年限(有限)寿命(从薄膜11开始使用计算)；例如，直至薄膜材料11将由于薄膜老化而失去其对火7的抵抗力或者可以预期的对火7的抵抗力已降低的时间为止。
词语“不敏感”(此处)假定对火7作用于薄膜材料7上的燃烧作用不敏感。由于可想到薄膜材料的其它敏感性，例如对从隔离封装件3外部作用于薄膜材料上的在薄膜11的使用位置处的环境条件的敏感性，所以词语“防烧穿”主要包括对发生的火7“不敏感”的意思，所使用的薄膜材料当然还能够对其它影响不敏感，例如空气中的污物和其它化学影响，对电气危险的影响，对环境空气压力的影响，等等。
相应地，薄膜11使用具有高、持久耐火能力的材料实施，其实施成抵抗发生的火7和/或对其不敏感，因此即使在薄膜表面区域受到火的持久作用，薄膜壁也不会由于燃烧的火7而被烧穿，并且可防止或阻碍燃烧的火7蔓延过薄膜表面区域。
例如，图4中示出了安装于商用飞机上的用于内部隔离的隔离结构的另一个实施例。相应地，对首先已经——根据图3中的模式——(只)利用单个(第一)防烧穿薄膜11完全包封的这种隔离封装件3，利用铺在第一薄膜11上的另一个(第二)防烧穿薄膜11a将其包封。在这种情况下，对于两个薄膜11、11a是否包括相同类型的薄膜材料并不强求。重要的是在两种情况下都要使用防烧穿(耐火)薄膜材料。
即使后来，如图5中(用箭头)所示，(由例如两层防烧穿薄膜11、11a形成的)薄膜增强件的限定薄膜区域A实施为借助于第三防烧穿薄膜11b(通过将该薄膜铺于第二薄膜11a上)进行薄膜增强，也应当理解在这种限定的意义上，可具有铺在例如第二或第一薄膜11、11a的薄膜表面区域的一半上的薄膜层。对薄膜组件3的完全包封将不会被解除，并且/或者将会被看作通过完全包封隔离封装件3上的第一和/或第二薄膜11、11a来实现。使用第三防烧穿薄膜11b对限定薄膜区域A进行的这种薄膜增强非常有意义，因为另外的第三薄膜11b将提供另外的防火作用，例如所述第三薄膜11b将完全覆盖朝向(如图1中所示)外蒙皮33的薄膜表面区域(作为另外的保护屏障)。此外，举例来说，第二和第三薄膜11a、11b的双侧存在的薄膜端33a、33b被模制于第一薄膜11的也已存在的两个薄膜端上(可能通过施加压力和同时加热待连接的薄膜端来进行)。
在图6中(如图4和5中)，示出了通过铺设两个一层铺在另一层上的防烧穿薄膜11、11a(完全封闭着薄膜组件3)的这种薄膜增强件，至少理论上可以设想使用多个防烧穿薄膜11、11a、11b、...、11zn来实施的薄膜增强件。如前文关于图5所指出的那样，薄膜增强件再次借助于第三薄膜11b在第二(此处)薄膜11a的外周周围实施。
然而，与图5相反，可以看到以下变化。在第一薄膜11的实例中，(在前一工作循环的框架中)薄膜11的软管状端部形成于薄膜11的端部、薄膜包封的外部以及隔离封装件3的边缘上。如果(第一薄膜11的软管状端部的)软管状成形的薄膜壁沿它们的矩形宽度和矩形长度一个铺在另一个上，其中宽度与软管圆周的一半相对应，而长度与第一薄膜11的软管状区域(未用作薄膜包封)的延伸长度相对应，则这种软管状端部被成形为具有矩形外观(在俯视图中)的这种薄膜11的附连部分50。
按照这种方式成形的附连端部50的端部的长、宽边具有平直设计(在侧视图中)。
第一薄膜11的Z形折叠附连部分的最终状态可近似地根据图6a的详图B推断，或者至少清楚扁平附连端部50沿着其伸展长度的这种Z形折叠，因此，在折叠之后，端部50将具有矩形接触表面的三个单独的扁平部分附连端部B11、C11、D11——根据图6a的模式——它们在最终位置中一个叠放于另一个之上。第二和第三薄膜11a、11b的软管状端部也可按照这种方式成形于相应的扁平附连端部50a、50b中并且随后折叠成Z形。还可以考虑通过应用压力和热(借助于适当工具)来将(由于Z形折叠)一个叠放于一个之上的附连端部50、50a、50b的扁平部分附连端部成形为薄膜11、11a、11b的压实端体部分。
在附连端部33、33a、33b的部分附连端部和/或压实端体部分中制出垂直于接触表面的通孔，例如螺钉状连接元件之类的紧固件被引导穿过所述通孔，而使用所述紧固件将附连端部50、50a、50b和/或压实端体部分附连至后来提供的飞机结构上。
还要指出，还考虑使用防烧穿薄膜11、11a、11b作为防火屏障或者共同作为防火屏障。
还要指出，这种防烧穿薄膜11利用载体薄膜实施，将防火屏障的纤维应用于所述载体薄膜上。防火屏障的纤维使用陶瓷纤维实施。相应地，存在防烧穿薄膜11或薄膜增强件由陶瓷纤维形成的可能性，这种薄膜增强件至少增强了薄膜11的一个限定薄膜区域A，否则的话将要使用一个叠放于另一个之上的多层薄膜11来实施。
附图标号列表1芯部材料2包封薄膜3隔离封装件
4、13紧固件7碰撞后着火情况；火8机结构11、11a、11b 防烧穿薄膜17 板隔离封装件18 框架隔离封装件21 孔31 桁条32 框架33 外蒙皮40 框架梁41 框架长侧50 (薄膜11的)附连端部50a (薄膜11a的)附连端部50b (薄膜11b的)附连端部A限定的薄膜区域B11、C11、D11(薄膜11的)局部附连端部c(框架32的)间隔
权利要求
1.一种用于飞行器内部隔离的隔离结构，所述隔离结构设置于飞行器的内部嵌板与飞行器的外蒙皮之间的中间空间中，这种隔离结构包括隔离封装件(3)；其中隔离芯部(1)嵌在所述隔离封装件中；由防烧穿薄膜材料构成的薄膜(11)；其中所述薄膜材料用于阻挡这种薄膜(11)的薄膜表面区域在着火事故期间所经受的火(7)；以及其中所述隔离封装件(3)基本上由薄膜(11)包封。
2.根据权利要求1所述的隔离结构，其中所述薄膜(11)使用具有高、持久耐火能力的材料实施，所述薄膜(11)实施成足以抵抗发生的火(7)和/或对其不敏感，因此即使在薄膜表面区域受到火(7)的持久作用，薄膜壁也不会由于受到燃烧的火(7)影响而被烧穿，并且阻碍或防止了燃烧的火(7)在薄膜表面区域的蔓延。
3.根据权利要求1所述的隔离结构，其中在薄膜(11)的外周部上具有薄膜增强区域(A)。
4.根据权利要求3所述的隔离结构，其中所述薄膜增强区域通过一层一层地铺设多个防烧穿薄膜(11、11a、11b)来实施。
5.根据权利要求1所述的隔离结构，其中薄膜(11)的软管状端部形成于所述薄膜的端部及其薄膜包封的外部以及隔离封装件(3)的边缘上，假定软管状成形的薄膜(11)壁的接触处被成形为具有平面设计的薄膜(11)的附连部分(50)，其中所述壁沿径向与软管周部的一半相对。
6.根据权利要求5所述的隔离结构，其中薄膜(11)的附连端部(50)按照Z形折叠，并且将通过进行折叠而获得的薄膜(11)的附连部分(50)的薄膜折叠区域(B11、C11、D11)一个叠放于一个之上。
7.根据权利要求1和4中任一项所述的隔离结构，其中考虑使用防烧穿薄膜(11、11a、11b)作为防火屏障或者共同作为防火屏障。
8.根据权利要求1所述的隔离结构，其中薄膜(11)利用载体薄膜实施，防火屏障的纤维应用于所述载体薄膜上。
9.根据权利要求8所述的隔离结构，其中防火屏障的纤维使用陶瓷纤维实施。
10.根据权利要求3和4或9所述的隔离结构，其中薄膜或薄膜增强件由陶瓷纤维形成。
全文摘要
本发明提供了一种用于对飞行器内部进行隔离的隔离结构。所述隔离结构改进成通过使用该隔离结构就可以尽可能地排除飞行器周围外侧引起的火源的火焰侵入飞行器的内部，并且通过这种类型的隔离封装件的薄膜隔离就能实现位置靠近结构外蒙皮的各个分离内部区域的防火安全性的增加。这种隔离结构包括其中嵌有隔离芯部(1)的隔离封装件(3)和薄膜(11)。隔离封装件(3)位于封闭于内部嵌板与外蒙皮之间的中间空间内侧。其由薄膜(11)完全包封。薄膜(11)使用防烧穿薄膜材料实施，所述薄膜材料用于阻挡这种薄膜的薄膜表面区域在着火事故期间经受的火。
文档编号A62C3/08GK1906085SQ200580001950
公开日2007年1月31日 申请日期2005年1月5日 优先权日2004年1月5日
发明者雷纳·穆勒, 彼得·图兰斯基, 维尔科·厄斯特赖希, 托尔斯滕·赖内尔特 申请人:空中客车德国有限公司