样地，由扭曲且屏蔽的电气导线对314创建的回路的横截面积比由CRN的较大线路回路创建的横截面积小得多，这减少了对复合材料飞行器10的闪电威胁。为了比较，扭曲的导线对可以约为16到约20美国线规(AWG)，然而CRN的导线约为2AWG或更大的直径。
[0115]图16也说明了来自发电机34、36的初级电力在被分配在飞行器10的前部、中部以及后部区段内的初级MEC44间的分配。每个初级MEC44包含TRU134和ATU138，以便分别服务于如上所述的装备负荷50b和装备负荷50a。电力被从每个MEC44采用扭曲并且屏蔽的电气导线对314分配到每个装备负荷50。图16也描述了为辅助负荷520提供230VAC的一对MEC44。参考图12A-12C和接下来的文本，往返辅助负荷的230VAC电力被初级MEC44的PPSND302的接触器232、278控制。
[0116]图16也说明了由前部绝大多数初级MEC44服务的多个LRU52，例如航空电子设备。图16也说明了用于提供备用电力的蓄电池598。尽管图16描述了仅向前部绝大多数初级MEC44提供备用电力的蓄电池598，但是蓄电池备用电力优选地被提供给所有的初级MEC44。
[0117]图17说明了可被用于飞行器制造以便提供如上所述的一个或多个电力和数据传输路径的集成的桁架系统600。一个或多个MEC44、46、48可包含作为支撑或安装结构的桁架系统600以便将交通工具系统、MEC44、46、48的组件、装备负荷50、LRU52或其他装备中的所有或部分附连。
[0118]桁架系统600的安装结构可以是堆叠的、可拆卸连接或锁定在一起以创建可被安装在飞行器10内作为单个单一块的集成的安装结构的分离的结构元件的多部件或者模块化组装件。每个结构元件可以具有如上所述的一个或多个传输层和一个或多个绝缘层。多部件的桁架系统600的每个结构元件可以是彼此可拆除的以允许修复或替换受损的结构元件，而不用从飞行器10中移除没有受损的结构元件。每个结构元件的一层或多层也可以被替换。桁架系统600的一个元件可以被替换掉而不必移除整个桁架系统600。同样地，所有的或至少一部分桁架系统600也可以从飞行器10的支撑结构(例如地板横梁或者机身框架构件)中拆除。可替换地，桁架系统600可以被制造为可被整体安装或替换的单个单片结构。
[0119]桁架系统600被配置为在被限定在框架构件之间的机身的侧壁内的薄结构体积内延伸，并且向框架构件的深度方向延伸，或者在被限定在飞行器10的乘客舱和货舱之间的地板内的空间内延伸，且沿地板横梁的深度方向延伸。可替换地，例如桁架系统600的桁架可以具有被配置为被嵌入传统的装备底座内的物理形式。被安装在飞行器10的侧壁内的桁架系统600优选地对应于飞行器10的机身的曲率。图17是向着被配置为从飞行器10的侧壁到侧壁延伸、在座椅轨道下610并且在横向的地板横梁608之间的桁架系统600向上观察的仰视图。被定位在地板内或具有桁架系统(例如桁架系统600)的飞行器10的侧壁内的MEC44、46、48能够服务于飞行器10的乘客舱内和货舱内邻近MEC44、46、48的装备负荷50。
[0120]桁架系统600被配置为具有在两个内部相邻的地板横梁608的顶部之上延伸的狭窄的中间部分和从两个内部相邻的地板横梁608的两侧到下一个地板横梁608进一步向外延伸以提供宽的表面以便安装例如电力分配模块170的组件的相对的端部。在一个或多个实施例中，桁架系统被配置为具有在相邻的地板横梁608之间或者在彼此移位的地板横梁608之间的宽度和长度，所述宽度和长度适于用作烟雾屏障，以便阻止烟雾从货舱进入乘客舱和/或用作水滴屏障，以便阻止水滴落在MEC44、46、48内的电气组件上。
[0121]图17也显示了 CNI模块162、电力分配模块170、TRU134、142、ATU138以及被安装到初级MEC44的桁架系统600的PPSND302。TRU134从PPSND302的输出连接390接收230VAC。TRU134连接到具有28VDC的电力总线，以便供电给分配模块170。每个电力分配模块170具有连接596，以便和与初级MEC44相关的装备负荷50接合。
[0122]桁架系统600的每个结构元件具有如上所述的一个或多个传输和绝缘层。一个传输层可被配置为从一部分MEC44、46、48传输高压电力到相同的MEC44、46、48的另一部分。例如，高压电力可被提供为在桁架系统600的内部跨越传输层到达PPSND302，PPSND302被配置为LRU52且被安装到桁架系统600的表面。低压次级电力也可通过桁架系统600的另一传输层被提供给安装到祐1架系统600的表面的低电力装备负荷50。同样地,通信数据能够跨越桁架600的传输层被提供给安装到桁架系统600的表面的飞行器系统组件。桁架系统600的一个传输层可以向安装到桁架系统600的所述表面的系统组件提供信道A，并且另一传输层可以向该相同的系统提供信道B。
[0123]现在转向图18，在此提供了用于减少雷电威胁和复合材料交通工具内线路导线重量的示例性程序700。除非另外指示，否则可以执行比在此所述和在图中显示的更多或更少的操作。此外，除非另外指示，否则这些操作也可以与在此所述的顺序不同的顺序执行。
[0124]程序700开始于操作702，其中一个或多个电源生成初级电力。操作704包含空间地分配MEC44、46、48遍及复合材料交通工具，以便将电力分配到装备负荷50。操作706包含在每个MEC44、46、48内提供电力转换能力，以便将电力分配到装备负荷50。操作708包含采用导线对314将装备负荷50耦接到最近的MEC44、46、48。在操作710中，由每个MEC44、46,48和相关的装备负荷50之间的导线对314限定的回路的长度是最小的。
[0125]条款1:用于交通工具的电力分配系统，所述系统包括:被空间地分配遍及所述复合材料交通工具的若干模块化装备中心(MEC)，所述若干MEC将电力分配到遍及所述复合材料交通工具的若干装备负荷，所述复合材料交通工具内的所述每个装备负荷由所述若干MEC中最近的MEC服务；以及若干多导线电缆，每个多导线电缆包括多个电力导线和中性导线，其中所述电力导线和所述中性导线携带基本相等但是相反的电流，其中每个装备负荷采用一个多导线电缆被耦接到最近的MEC，以便由每个MEC和相关的装备负荷之间的每个多导线电缆的电力导线和中性导线限定的回路的长度是最小的。
[0126]条款2:根据条款I所述的电力分配系统，其中所述若干多导线电缆中的每个是电导线对。
[0127]条款3:根据条款2所述的电力分配系统，其中所述每个电气导线对是扭曲的电导线对。
[0128]条款4:根据条款I所述的电力分配系统，其中所述交通工具包括被耦接到一起并且在相邻的交通工具区段之间限定区段间断处的若干交通工具区段，并且其中所述交通工具没有延伸跨越交通工具的多个交通工具区段之间的区段间断处的电流返回网络。
[0129]条款5:根据条款I所述的电力分配系统，其中所述交通工具包括被耦接到一起且在相邻的交通工具区段之间限定区段间断处的若干交通工具区段，并且其中所述多导线电缆不延伸跨越区段间断处。
[0130]条款6:根据条款I所述的电力分配系统，其还包括在相应交通工具区段内的一个或多个MEC的电力输入端上的瞬态吸收器。
[0131]条款7:根据条款I所述的电力分配系统，其还包括被耦接在相邻的MEC之间的安全接地总线。
[0132]条款8:根据条款I所述的电力分配系统，其中所述中性导线采用三相电力馈线被路由。
[0133]条款9:根据条款I所述的电力分配系统，其中所述交通工具包括复合材料机身蒙皮。
[0134]条款10:—种减少对复合材料交通工具的雷电威胁的方法，该方法包括:空间地分配模块化装备中心(MEC)遍及所述复合材料交通工具，以便将电力分配到遍及复合材料飞行器的若干装备负荷；以及采用导线对将每个装备负荷耦接到最近的MEC，每个电导线对包括携带相等但是相反的电流的电力导线和中性导线。
[0135]条款11:根据条款10所述的方法，其还包括将电力导线和中性导线扭曲在一起以形成导线对。
[0136]条款12:根据条款10所述的方法，其还包括每个MEC仅在每个相应交通工具区段内分配次级电力以服务相关的装备负荷。
[0137]条款13:—种用于使返回电流最小并且消除复合材料飞行器内专用返回路径的需要的系统，所述系统包括:被空间地分配遍及复合材料飞行器的若干模块化装备中心(MEC);遍及复合材料飞行器的若干装备负荷；以及用于将电力从MEC分配到所述装备负荷的若干导线对，其中每个装备负荷由最近的MEC供电以使每个装备负荷和最近的MEC之间的每个导线对的长度最小。
[0138]条款14:根据条款13所述的系统，其中所述复合材料飞行器包括被耦接到一起且在相邻的交通工具区段之间限定主体和区段间断处的若干交通工具区段，并且其中从所述MEC到所述装备负荷的导线对不会横越区段间断处。
[0139]条款15:根据条款13所述的系统，其中所述导线对是扭曲且屏蔽的电导线对。
[0140]条款16:根据条款13所述的系统，其中由每个MEC和相关的装备负荷之间的每个导线对的电力导线和中性导线限定的回路的长度是最小的。
[0141]条款17:—种减少对复合材料交通工具的雷电威胁的系统，该系统包括:被空间地分配遍及所述复合材料交通工具的若干模块化装备中心(MEC)，所述若干MEC将电力分配到若干装备负荷遍及所述复合材料交通工具，所述复合材料交通工具内的所述每个装备负荷由最近的MEC服务；以及若干扭曲且屏蔽的电气导线对，每个扭曲且屏蔽的电气导线对包括电力导线和中性导线，其中所述电力导线和中性导线携带相等但是相反的电流，其中所述每个装备负荷采用一个扭曲且屏蔽的电气导线对被耦接到最近的MEC以便由每个MEC和相关的装备负荷之间的每个扭曲且屏蔽的电气导线对的电力导线和中性导线限定的回路的长度是最小的，其中所述复合材料交通工具包括被耦接到一起且在接近的交通工具区段间限定区段间断处的若干交通工具区段，并且其中所述复合材料交通工具另外没有延伸跨越所述复合材料交通工具的多个交通工具区段之间的区段间断处的电流返回网络，并且其中所述若干扭曲且屏蔽的电气导线对不延伸跨越区段间断处。
[0142]条款18:根据条款17所述的系统，其中每个MEC仅在每个相应的交通工具区段内分配次级电力以服务相关的装备负荷。
[0143]上述主题仅通过说明的方式被提供，并且不应被视为限制意义。在不遵循所说明和描述的示例性实施例和应用的情况下，并且在不背离在所附权利要求中提出的本公开的真实精神和范围的情况下，可以对本文所述的主题进行各种改进和改变。
【主权项】
1.一种用于复合材料交通工具的电力分配系统，所述系统包括: 被空间地分配遍及所述复合材料交通工具的若干模块化装备中心即MEC，所述若干MEC将电力分配到遍及所述复合材料交通工具的若干装备负荷，所述复合材料交通工具内的所述每个装备负荷由所述若干MEC中最近的MEC服务；以及 若干多导线电缆，每个多导线电缆包括多个电力导线和中性导线，其中所述电力导线和所述中性导线携带基本相等但是相反的电流，其中每个装备负荷采用一个所述多导线电缆耦接到最近的MEC，以便由每个MEC和相关装备负荷之间的每个多导线电缆的所述电力导线和所述中性导线限定的回路的长度是最小的。
2.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中每个所述若干多导线电缆是电导线对。
3.根据权利要求2所述的电力分配系统，其中每个所述电导线对是扭曲的电导线对。
4.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述交通工具包括被耦接到一起并且在相邻的交通工具区段之间限定区段间断处的若干交通工具区段，并且其中所述交通工具没有延伸跨越所述交通工具的多个交通工具区段之间的区段间断处的电流返回网络。
5.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述交通工具包括被耦接到一起并在相邻的交通工具区段之间限定区段间断处的若干交通工具区段，并且其中所述多导线电缆不会延伸跨越区段间断处。
6.根据权利要求1所述的电力分配系统，其还包括在相应交通工具区段内的所述一个或多个MEC的电力输入端上的瞬态吸收器。
7.根据权利要求1所述的电力分配系统，其还包括被耦接在相邻的MEC之间的安全接地总线。
8.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述中性导线采用三相电力馈线被路由。
9.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述交通工具包括复合材料机身蒙皮。
10.一种减少对复合材料交通工具的雷电威胁的方法，该方法包括: 空间地分配模块化装备中心即MEC遍及所述复合材料交通工具，以便将电力分配到遍及所述复合材料交通工具的若干装备负荷；以及 采用导线对将每个装备负荷耦接到最近的MEC，每个电导线对包括携带相等但是相反电流的电力导线和中性导线。
【专利摘要】本发明涉及模块化装备中心雷电威胁减少结构，涉及没有电流返回网络以便减少雷电威胁的复合材料交通工具机构。若干模块化装备中心(MEC)被空间地分配遍及交通工具。交通工具内的装备负荷分别由最近的MEC服务。扭曲且屏蔽的电导线对向装备负荷提供次级电力以便使遍及飞行器的线路以及所述飞行器上的返回电流的总量最小。
【IPC分类】B64D45-02, H02G13-00
【公开号】CN104554743
【申请号】CN201410535475
【发明人】M·E·里弗润, J·T·帕特森, M·S·森德, M·J·惠特尼, E·伍兹, T·R·哈泽诺伊尔, K·J·卡里米
【申请人】波音公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月11日
【公告号】CA2859804A1, EP2860834A2, EP2860834A3, US20150102659...