专利名称：飞行器机身部段以及包括这种部段的飞行器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种飞行器机身部段以及包括这种部段的飞行器.
背景技术：
商用飞机包括由诸如桁梁和框架的加强元件加强的通常为拟圃柱 形的机身是已知的，以抵抗例如飞行中施加的机械约束.
例如在商用飞机中，在机身的侧壁中设有开口以容纳窗户，并使乘 客能够直接看到机身外的环境。
但是，这些窗户产生了许多缺点.首先，飞机上的窗户必须提供机 身的内部空间与外界的隔热和隔音，从而为乘客提供一些舒适性.它还 必须是气密和水密的.
通常铆固于机身外蒙皮的窗户框架也必须抵抗诸如由于机身弯曲 所产生的栽荷和施加于窗户的加压等机械约束.
因此，窗户必须具有飞行器的空气动力学轮廓，
所有这些约束导致制造商专门加强窗户区域。
图l是现有技术的飞行器的机身部段的局部视图.该部段包括窗户
1，窗户1在沿机身部段的纵向轴线2对齐的同时规则地间隔开。该部 段还包括也称为颈环的框架3，框架3使得能够以机械方式加强机身部 段，并使侧部具有其形状。框架间距，即将两个相继的框架3分开的距 离，大于窗户1的宽度。
图2示意性地示出了这些窗户l受到的机械约束。
这些机械约束具有两种类型.它们通常是与机身的弯曲相关联的剪力4和相对于机身部段横向作用和纵向作用的加压力5。
所有这些约束导致制造商用窗户l开口处过厚的机身侧壁和框架来 专门加强窗户区域l，以保证窗户的机械抵抗性能。
窗户l在机身部段侧壁的开口中的组装是利用机械紧固件实现的。
但是，这种组装意味着对操作人员来讲是困难的并且也是耗时的任 务。因此，就维护情况下飞机的阻延而言，这种组装是昂贵的。
此外，机身侧壁的这些专门加强还意味着对飞机的燃油消耗具有负 面影响的额外重量。
因此，存在这样一种需求在提供窗户附近的机身壁的飞行器级别 的机械性能的同时，减小飞行器机身的质量密度。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种简单的飞行器机身部段，该机 身部段具有简单的设计和操作，并能够在减轻这种飞行器的机身结构的 质量的同时，具有用于飞机结构的非常高的机械抵抗性能，
机身结构质量的减轻是更加重要的，因为窗户网格的图案在机身结 构上重复多次。
本发明的另一个目的是一种机身部段，该机身部段包括尺寸大于现 有技术中的窗户尺寸的窗户.
为此，本发明涉及一种飞行器机身部段，其包括框架和用于容纳窗 户的开口。
根据本发明，这些框架中的至少一些包括环绕至少一个开口的至少 一个框架区段，其中该框架区段包括相对于所述开口横向定位的两个分 支，所述分支的端部联接起来，以在该框架区段的每个端部处形成Y形。
有利地，本发明能够应用于任何类型的已知的飞行器机身。仅仅作为 示例，双层飞行器的机身部段的侧壁对每层包括一行开口，所述开口用以 容纳窗户和框架。所述框架中的至少一些每个都包括两个框架区段，即每窗户和每层具有一个框架区段。
本发明的机身部段特别适合于飞行器的机身，其中，窗户的宽度基 本等于或甚至大于将机身的两个相继的框架分开的距离。
另外，框架区段可以环绕无论是一件式或是多部件式的窗户。在后 一种情况下，这些部件被一个或多个橫向构件间隔开。作为示例，横向 构件可将视场分成具有三角形、半圆形或任何其它形状的两个开口。
在这种机身部段的各种具体实施方式
中，每个实施方式都具有其特
殊的优点，并能够进行多种可能的技术组合
-框架区段的分支形成凹部，以容纳用于将窗户固定到所述开口中 的装置.
这些用于固定窗户的装置优选地包括紧固夹和用于使该紧固夹与 窗户框架成为一体的构件。这些集成构件包括，例如，栓钉、螺钉和螺 栓。
—框架区段包括通过用于固定窗户的装置固定于所述开口的窗户，所 述装置包括紧固夹，该紧固夹的周边的至少一部分具有与框架区段的所述 分支配合的形状，以承受力。
因此，待安装于窗户框架上的紧固夹优选地具有这样的形状该形 状的侧周可与该框架区段的每个分支的内周匹配，以便承受开口的应力 及其偏差。
-所述框架包括至少两个框架部分，其中该机身部段包括用于将该框 架区段固定在框架部分上的构件，
-该紧固构件包括鱼尾板，
-框架区段制成一件式，并由复合材料制成，
有利地，这些框架区段由复合材料制成，该复合材料满足机械抵抗 性能和航空领域应用中相关的抗腐蚀标准。
例如，框架区段由基于利用注射或压印方法制成的树脂和碳纤维的 复合材料制成。-沿机身部段的纵向方向的两个相继的框架支撑件通过稳定板连 接在一起。
该稳定板能够有利地在两个框架区段之间限定凹部，以容纳一个或 多个延伸件，如线缆或空调管道。
-这种机身部段包括定位在框架区段的至少一端和开口之间的桁梁。
最后，本发明涉及一种具有机身的飞行器，该机身的侧壁设有窗户。
根据本发明，机身包括至少一个如前所述的机身部段。
有利地，所述飞行器的窗户的横向尺寸大于或等于将机身的两个相 继的框架分开的距离。
将参考附图更详细地描述本发明，其中
图1示意性地示出了现有技术的飞行器的机身部段的局部视图； 图2是施加于图l的机身部段的窗户内的机械约束的示意图； 图3是根据本发明的具体实施方式
的飞行器机身部段的立体图； 图4是施加于图3的机身部段的窗户上的机械约束的示意图； 图5以前视图示意性地示出了图3的机身部段； 图6是沿图5的机身部段的A-A轴线的剖视图。
具体实施例方式
图3示出了根据本发明的具体实施方式
的飞行器机身部段。该机身 部段可以是一个复合的机身部段。作为示例，该机身部段可以是基于碳 纤维的。
机身部段包括框架IO和安装在开口上的窗户11。这些窗户11沿机身部段的纵向轴线12对齐并规则地间隔开。
每个框架10包括通过环绕窗户11的框架区段连接在一起的两个框 架部分13、 14。该框架区段借助于固定构件与这些框架部分13、 14形 成一体。固定构件包括，例如，鱼尾板，所述鱼尾板使得框架区段连接 于上部结构和下部结构的框架，从而为定位提供一定的灵活性。
这些鱼尾板可由金属材料或复合材料制成。当用金属制造时，作为 示例，它们由钛合金、铬镍铁合金或铝合金制造。但是，可替代地，它 们可由热塑性复合材料制成。
窗户11以已知的方式包括外部透明元件、至少一个内部透明元件、 以及窗户框架。
该窗户的内部透明元件优选地具有椭圆形的形状。有利地，窗户的 内部透明元件的尺寸大约为520X299mm，从而为乘客提供比现有技术 的已知窗户更宽的视野。
当然，窗户11可具有选自包括三角形、圆形、或长方形或任何其 它形状的组中的任何其它形状。
每个框架区段包括相对于窗户11横向定位的两个分支15、 16，所 述两个分支15、 16的端部相联接，从而在框架区段的每个端部17、 18 处形成Y形.
分支15、 16还在其中部形成圆顶形，使得框架区段呈大致椭圆形。
每个窗户11大致居中设置在其相应的框架区段上，其中利用一空 间将侧分支15、 16与窗户11的周边的框架区段分开。
机身部段的加强元件进一步包括框架10和桁梁19。机身部段包括 定位在窗户11和框架区段的每个端部17、 18之间的街梁19。桁梁19 以与窗户ll相切的方式定位，并能够为容纳窗户ll的机身侧壁开口的 上端和下端提供边缘。此外，本发明的机身部段的平面外的加强因而减 至最小。
图4示意性地示出了施加于机身部段上，并且更具体地是施加于窗 户ll上的约束的仿真结果。应当注意，本发明的框架区段有利地排除了与窗户周围的Y加压相 关联的气流。比较图2和图4,应当注意到与现有技术相反，窗户11 不再直接受到加压所导致的约束。自机身部段的下部区域至其上部区域 的约束通道能够增大窗户的尺寸.
另外，框架区段指向窗户间网格的对角线，窗户间网格4吏得框架区 段能够承受窗户顶梁的剪切(在竖直阵风情况时)，
稳定板20定位在沿机身部段的纵向方向12的两个相继的框架支撑 件之间。这些板20能够稳定框架区段并承受作用在开口上的应力。
图6示出了沿图5中的机身部段的A-A轴线的局部剖视图。与图3 中的元件具有相同的附图标记的元件表示同样的元件，下面将不再描 述。
机身部段的侧壁21包括开口，窗户ll安装在该开口上。该窗户11 包括外部透明元件22和至少一个内部透明元件(未示出).柔性接头能 够将外部透明元件22和内部透明元件组装在一起，同时通过中间的空 间使它们保持相互分开。该接头可用如弹性体制成。
机身部段的侧壁21沿开口的周边具有倒角24，该倒角24具有与外 部透明元件22的边缘形状基本相似的形状，以将外部透明元件22横向 地且纵向地锁定在该开口内。透明元件22的最外面的表面具有与飞行 器机身的侧壁在空气动力学上连续的形状。
窗户11利用紧固夹23以传统方式固定在开口上，该紧固夹23利 用螺母和栓钉安装在窗户u的框架上。
稳定板20和紧固夹23与框架区段的协作能够使其稳定.
权利要求
1.一种飞行器机身部段，所述部段包括框架和用于容纳窗户(11)的开口，其特征在于，所述框架(10)中至少一些每个都包括环绕至少一个开口的至少一个框架区段，所述框架区段包括相对于所述开口横向定位的两个分支(15、16)，所述分支(15、16)的端部联接起来，以在所述框架区段的每个端部(17、18)处形成Y形。
2. 如权利要求l所述的部段，其特征在于，所述开口大致居中设置在 所述框架区段上。
3. 如权利要求1或2所述的部段，其特征在于，所述框架区段呈大致 椭圆形。
4. 如权利要求1至3中的任一项所述的部段，其特征在于，所述框架 区段的所述分支(15、 16)形成凹部，该凹部用于容纳将窗户(11)固定 在所述开口上的装置。
5.如权利要求4所述的部段，其特征在于，所述框架区段包括通过用 于固定窗户(11)的装置固定于所述开口的窗户(11),所述装置包括紧固 夹(21 )，所述紧固夹(21)的周边的至少一部分具有与所述框架区段的所 述分支(15、 16)配合的形状，以承受力。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的部段，其特征在于，沿所述部 段的纵向方向的两个相继的框架支撑件通过稳定板(20)连接在一起.
7.如权利要求1至6中的任一项所述的部段，其特征在于，所述开口 具有选自包括椭圃形、长方形和三角形的组中的形状。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的部段，其特征在于，所述框架 包括至少两个框架部分(13、 14)，所述部段包括用于将所述框架区段固定 在所述框架部分上的构件。
9.如权利要求8所述的部段，其特征在于，所述固定构件包括鱼M。
10.如权利要求1至9中的任一项所述的部段，其特征在于，所述框 架区段制成一件式，并且由复合材料制成。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的部段，其特征在于，所述部 段包括定位在所述框架区段的至少一端(17、 18)和所述开口之间的軒梁 (19 )。
12. —种具有机身的飞行器，该机身的側壁包括窗户，所述飞行器的 特征在于，所g身包括至少一个根据权利要求1至11中的一项所述的机 身部段。
13.如权利要求12所述的飞行器，其特征在于，所述窗户(11)的横 向尺寸大于或等于将所述机身的两个相继的框架分开的距离。
全文摘要
本发明涉及一种飞行器机身部段，包括框架和用于容纳机舱窗户(11)的开口。根据本发明，至少一些框架包括环绕至少一个开口的至少一个框架区段，所述框架区段包括设置于开口侧部的两个分支(15、16)。分支的端部附连于框架区段的每个端部(17、18)，以形成Y形。
文档编号B64C1/14GK101578220SQ200880001704
公开日2009年11月11日 申请日期2008年1月3日 优先权日2007年1月5日
发明者纪尧姆·加朗, 菲利普·贝尔纳代, 达米安·阿格拉 申请人:空中客车法国公司