包含接地平面的飞机底板的制作方法
【专利说明】包含接地平面的飞机底板
[0001]相关申请的交叉引用及优先权声明
[0002]本申请案要求于2013年3月6日提交的美国临时专利申请案第61/773，441号的优先权，该申请案的全部内容据此以引用的方式并入。
技术领域
[0003]本发明涉及将保护性接地平面并入飞机的底板面板的构造、用于将接地平面连接到支撑飞机中的底板面板的托梁的托架、和将接地平面与用于使飞机内的接地平面接地的托架组合的系统。接地平面被预期来提供，除其它类型的电保护之外，与电磁源和射频源的隔离。
[0004]相关领域的描述
[0005]在传统飞机的构造中，飞机制造者已经进行了以下实践:将导线束放置在飞机的机身内的战略位置处。导线束包括为位于飞机上的各种设备提供电力的线。所述线还在位于飞机上的设备之间携带电信号，且因此在那些各种设备之间提供电子通信。
[0006]本领域的技术人员应明白，众所周知的是为飞机内的导线束提供电屏蔽。电保护(或屏蔽)包括使导线与来自电磁源和/或射频源中的一个或多个源的干扰隔绝(或隔离)。
[0007]对于电磁传输和射频传输，应明白，存在潜在地干扰信号的各种源。干扰可由为飞机的一部分的构件产生。分别地，乘客和机组人员可能在飞机上携带可能会产生电磁(“EM”)信号和/或射频(“RF”)信号的设备{即，蜂窝电话、平板电脑、计算机等}，所述信号可能会干扰沿导线束传输的信号。EM信号和RF信号的第三种潜在源是在飞机外部产生的那些源。例如，通信塔(即，蜂窝塔、无线电塔等)可能会产生具有足够强度来干扰飞机系统的信号(即使从明显距离处)。
[0008]一种为一根或多根导线提供电保护的简单方法是将导线定位成靠近接地的导电衬底。通常，衬底由金属制成，因为金属材料是优良的导体。此外，金属材料很好地起作用，以保护导线中的电信号不受EM干扰和RF干扰影响。
[0009]本领域的技术人员应明白，传统飞机的外壳由铝或铝合金制成。当由金属制成时，传统飞机的外壳提供便捷表面，紧靠该便捷表面定位导线束。因此，常见的实践是将导线束铺设成邻近(或靠近)飞机的外壳的内表面。通过将导线束定位成邻近飞机的外壳，传统飞机设计者已经能够为那些导线提供EM屏蔽和RF屏蔽。
[0010]越来越多的现代飞机包含非金属构件。例如，现代飞机将碳纤维复合材料并入形成外壳和其它结构构件的至少一些面板中。
[0011]与金属相比，碳纤维复合材料不是特别导电。一般而言，碳纤维材料的导电性大约比金属差一千倍(100x)。因此，碳纤维材料不足以屏蔽导线使其免受EM干扰和RF干扰。
[0012]应明白，在现代飞机中使用碳纤维复合材料替代金属的情况下，飞机的外壳可能不再是合适的接地位置，以便为其相邻的导线束建立EM屏蔽和/或RF屏蔽。
[0013]分别地，考虑到飞机中的空间需求，可预期导线束可能不被放置成邻近飞机的外壳，即使在该外壳处，飞机完全由金属制成。
[0014]因此，需要开发出用于被放置在飞机内的电导线束的轻型EM/RF屏蔽，无需考虑导线束在飞机中的定位。换言之，需要开发出一种屏蔽导电线的方法，无需考虑电线在飞机内的位置。
[0015]发明概述
[0016]本发明解决了相对于现有技术指出的一个或多个缺点。
[0017]在一个预期实施方案中，本发明提供了一种用于屏蔽飞机内的至少一个构件的系统。该系统包括:底板面板，其至少部分地设置在支撑飞机内的底板的托梁之间；接地平面，其连接地板面板的底面，该接地平面至少部分在相邻托梁之间延伸；和至少一个托架，其将接地平面电连接到托梁中的至少一个。
[0018]在本发明的系统的另一实施方案中，接地平面屏蔽所述至少一个构件使其免受电磁干扰和射频干扰中的至少一个。
[0019]可预期，接地平面由导电材料板和被提供在板中以减轻板的总重量的至少一个孔组成。该孔被设定大小以屏蔽所述至少一个构件，从而适应在至少一个构件上的冲击辐射的频率和波长中的至少一个。
[0020]据计算，该孔不超过大约冲击辐射的最小波长的大小的十分之一。
[0021]形成本发明的一部分的托架包括限定第一端和第二端的主体。第一端连接到接地平面，且第二端连接到托梁。至少一个第一紧固件将第一端连接到接地平面。至少一个第二紧固件将第二端连接到托梁。间隔件连接到第一端，从而在间隔件与接地平面之间建立接触面。密封件包围间隔件。
[0022]本发明的另一实施方案提供一种用于屏蔽飞机内的至少一个构件的接地平面。该接地平面包括导电材料板和被提供在板中以减轻板的总重量的至少一个孔。该孔被设定大小以屏蔽所述至少一个构件，从而适应在所述至少一个构件上的冲击辐射的频率和波长中的至少一个。如所述，该孔可能不超过大约冲击辐射的波长的大小的十分之一。在一个实施方案中，该孔的直径约为1.2英寸。
[0023]可预期，接地平面屏蔽所述至少一个构件使其免受电磁干扰和射频干扰中的至少一个。
[0024]该构件可以是被放置成邻近接地平面的导线束。
[0025]该接地平面被预期成由金属制成。
[0026]本发明还提供了一种用于将接地平面连接到托梁以屏蔽飞机内的至少一个构件的托架。该托架包括:主体，其限定第一端和第二端，其中第一端连接到接地平面，且其中第二端连接到托梁；至少一个第一紧固件，其将第一端连接到接地平面；至少一个第二紧固件，其将第二端连接到托梁；间隔件，其连接到第一端，从而在间隔件与接地平面之间建立接触面；和密封件，其包围间隔件。
[0027]间隔件被预期成由导电材料制成。
[0028]托架被预期成由金属制成。
[0029]间隔件被预期成包括外围部分和内部部分，内部部分的厚度大于外围部分的厚度。
[0030]包围间隔件的密封件被预期成由弹性体材料制成。
[0031]本发明的进一步方面将从以下段落显而易见。
[0032]附图简述
[0033]本发明现在将结合附加于其的附图进行描述:
[0034]图1是包含本发明的特征的飞机的透视图；
[0035]图2是飞机机身的图形横截面，其图示了有关导线束在飞机机身内的放置的常规位置；
[0036]图3是本发明的飞机机身的图形横截面，其图示了与导线束在飞机的内部内的放置相关联的至少一个挑战；
[0037]图4是本发明的飞机机身的图形横截面，其示出飞机的机舱的底板下面的接地平面的至少一个可预期放置；
[0038]图5是本发明的接地平面和托架的一个实施方案的透视图；
[0039]图6是图5中图示的接地平面和托架的实施方案的放大横截面图；
[0040]图7是图6中图示的托架中的一个的透视俯视图，其中为了清楚起见，底板面板已被移除；以及
[0041]图8是示出本发明的接地平面和托架的两个实施方式的图形俯视图。
【具体实施方式】
[0042]本发明现在将结合其一个或多个实施方案进行描述。对任何特定的实施方案的论述不旨在限制本发明。相反，对所选实施方案的论述旨在例证本发明的广度和范围。本领域的技术人员将明白，在不脱离本发明的范围的情况下，可采用此处描述的实施方案的变化和等同物。那些变化和等同物旨在被本专利申请案的范围所涵盖。
[0043]现在将在飞机10的构造(诸如图1中所提供的透视图中图示的构造)的上下文中对本发明进行论述。
[0044]图1是本发明适用的飞机10的透视图。飞机10包括机身12，其限定前端14和