
技术摘要:
本发明描述了一种具有飞行器骨架构件和流体线路构件的飞行器结构构件,该飞行器骨架构件(12)沿飞行器骨架构件(12)的纵向轴线将空间划分成布置在飞行器骨架构件(12)的相对置的侧上的两个区段,该流体线路构件(14)在飞行器骨架构件(12)的外侧上延伸并且将这两个空间区段 全部
背景技术:
在飞行器机翼的油箱壁的内侧上紧固有翼肋(Spant)和纵梁(Stringer)。这些翼 肋和纵梁产生了多个凹处,当给油箱填充燃料时,这些凹处尤其会在油箱上侧处出现被困 空气。这些被困空气是不希望有的,这是因为它们减低了油箱的容量并且也减慢填充。因 此,期望的是,可以快速地让空气从被困处流出。 迄今,这通过如下方式来实现,即,尤其给纵梁钻孔,以便使空气从凹处中逸出直 到油箱中的最高点。在用其他轻质材料(例如碳纤维增强的塑料)制造这种纵梁时,必须将 由于钻孔而暴露的纤维相对于燃料密封。此外,纵梁必须制造得更稳定进而更坚固,以便在 钻孔后具有就像没有钻孔时那样的相同的稳定性。因此,该制造要花费大量时间并给油箱 带来附加的重量。
技术实现要素:
发明的任务是提供一种轻的且廉价的飞行器结构构件,其使得快速且完全地填充 油箱成为可能。 该任务通过具有权利要求1的特征的飞行器结构构件、具有权利要求10的特征的 飞行器机翼和具有权利要求11的特征的飞行器来解决。 为了更好地理解本公开文献,根据一个方面,飞行器结构构件包括:飞行器骨架构 件,该飞行器骨架构件沿着飞行器骨架构件的纵向轴线将空间划分成布置在飞行器骨架构 件的相对置的侧上的两个区段;以及流体线路构件,该流体线路构件在飞行器骨架构件的 外侧上延伸并且将这两个空间区段流体连接起来。由于飞行器结构构件可以包括多个构 件,因此也可以说是飞行器结构系统。 这种流体线路构件允许的是,使流体从流体线路构件的一侧流向相对置的侧。例 如,诸如空气的气体可以由此从飞行器骨架构件的一侧流向飞行器骨架构件的另一侧(当 沿飞行器骨架构件的纵向方向看时)。通过流体线路构件可以省去飞行器骨架构件中的钻 孔。因此,飞行器骨架构件可以更薄地进而具有更小质量地制成。此外,省去了否则就是复 杂的钻孔的步骤并且必要时也省去了对钻孔的切割棱边的涂漆蒙护。 在一个设计变型方案中,流体线路构件是软管。例如,为此可以使用由柔性材料制 成的软管。替选地,也可以将刚性的线路用作流体线路构件。当然,也可以使用由一个或多 个软管和一个或多个刚性的线路构成的任意的组合。 可以(分别)将标准构件用作软管和/或线路,由此能廉价地制造飞行器结构构件。 因此,可以使用由耐燃料(尤其是耐煤油)的材料制成的常见的软管和塑料线路,例如硅树 3 CN 111572788 A 说 明 书 2/6 页 脂或工业聚合物、尤其是聚四氟乙烯(PTFE),聚醚酰亚胺(PEI),聚酰胺(PA)或聚甲醛(POM) 或它们的共混物,或者也可以使用诸如铝的金属。 此外,不仅呈软管形式的流体线路构件而且呈刚性的线路形式的流体线路构件也 可以包括拐角元件和/或其他的连接元件。因此,可以根据模块设计原理容易地组装流体线 路构件。拐角元件和/或其他的连接元件也可以被设计为紧固元件,并且用于沿着飞行器骨 架构件的外侧布置流体线路构件。 柔性的软管或刚性的线路本身的生产也可以廉价且容易地进行,例如通过对热塑 性的弹性体的注塑成型。在此,可以将软管或线路如下这样地成形,即,使得软管/线路具有 与飞行器骨架构件的外壁相应的形状。例如,可以借助气体/水注射技术(GIT/WIT)来制造 软管或线路。 在另一设计变型方案中,流体线路构件在横截面方面可以具有闭合的形状。该横 截面形状可以是圆形的、椭圆形的或矩形的。也能想到的是,该形状首先具有开放的横截 面,例如具有呈U形的或呈Ω(希腊字母)形的横截面。为了获得完整的流体线路构件,即用 于传导流体的闭合的横截面,开放的流体线路构件的横截面可以通过将其安装到飞行器骨 架构件上来闭合。 替选地或附加地,开放的流体线路构件的横截面可以通过将其安装到具有开放的 横截面的另外的构件上来实现。例如,可以将两个(在横截面中观察)对称的构件彼此紧固, 以便产生闭合的横截面。在此,在预制步骤中,就已经可以将构件紧固在飞行器骨架构件。 在任何情况下,流体线路构件在其两个端部上沿纵向方向是开放的,以便能够实 现流体的流入和流出以用于穿流过流体线路构件。 在另一设计变型方案中,飞行器骨架构件是纵梁或翼肋。纵梁和翼肋用作罩的加 强构件或定型构件。罩可以是飞行器的各种任意的壁(器壁)。最常见的壁(器壁)是飞行器 的蒙皮。但是,纵梁和翼肋也可以设置在布置在飞行器的内部中的构件上,例如,飞行器的 被加载以压力区段的尾侧的最后的壁或布置在飞行器的内部中的油箱。 在另一设计变型方案中,流体线路构件被紧固在飞行器骨架构件上。尤其地,流体 线路构件被紧固在飞行器骨架构件的外侧上。飞行器骨架构件的外侧在此尤其被应理解为 将流体线路构件布置并紧固在由飞行器骨架构件封闭的或占据的空间之外。换句话说,流 体线路构件不是穿过飞行器骨架构件地延伸,为了穿过需要开口或钻孔。 流体线路构件的紧固可以通过夹紧、胶合、焊接、拧接或类似方式来进行。流体线 路构件也可以紧固在飞行器骨架构件的周围环境中的其他物体上。例如,流体线路构件可 以安装在飞行器骨架构件的相对置的侧上的壁或罩上,该飞行器骨架构件也安装在该壁或 罩上。因此,流体线路构件和飞行器骨架构件不必接触。 在又一另外的设计变型方案中,流体线路构件相对于飞行器骨架构件如下这样地 布置,使得流体线路构件的端部位于由于飞行器骨架构件而出现被困流体的位置。例如,飞 行器骨架构件可能如下这样地布置在空间中,使得由于万有引力而流体不是从飞行器骨架 构件旁流过,而是被飞行器骨架构件阻挡。如果现在将流体线路构件相对于飞行器骨架构 件如下这样地布置,使得流体线路构件的端部位于由于万有引力而使流体聚集的位置,则 流体可以通过流体线路构件继续流动,并且尤其可以绕流过飞行器骨架构件。在由于万有 引力而聚集流体的情况下,不仅涉及聚集在下沉部中的液体,而且也尤其涉及了逆着万有 4 CN 111572788 A 说 明 书 3/6 页 引力方向向上流动的气体。 根据另一设计变型方案,飞行器结构构件还包括飞行器油箱的壁或罩,其中,飞行 器骨架构件布置并紧固在壁的或壳体的内侧上。壁的内侧在此被理解为朝向飞行器油箱的 内部的一侧。壁或罩与飞行器骨架构件成形有至少一个凹处,这是因为飞行器骨架构件沿 着飞行器骨架构件的纵向轴线将通过壁或罩限界的空间划分成至少一个(通常是布置在飞 行器骨架构件的相对置的侧上的两个)区段。在填充飞行器油箱时,当油箱中的燃料或其他 液体的液位达到飞行器油箱中的飞行器骨架构件的高度时,在这样的凹处上现在可能会出 现被困空气(或其他的被困气体)。例如,飞行器骨架构件的一个区段比另一区段,尤其是飞 行器骨架构件的布置在壁或壳体上的那个区段,更进一步伸入到飞行器油箱中。如果现在 燃油的填充水平上升,则该空气被困在飞行器骨架构件与壁或罩之间。当被困的空气无法 逸出时,则油箱的总容纳能力会减少,或者需要提高压力以便充入更多的燃料。布置在飞行 器骨架构件上的流体线路构就能够使得被困的空气(气体)以简单的手段逸出,并且尤其是 无需改变飞行器骨架构件。当然,流体线路构件应从飞行器骨架构件的背离壁/罩的一侧旁 经过,以便避免在飞行器骨架构件上开口或钻孔。 在此,流体线路构件的端部如下这样地布置,使被困的空气能够完全逸出。换句话 说,布置在凹处中的流体线路构件的端部应相对于飞行器骨架构件设置在如下点上,该点 表示在飞行器骨架构件的装入状态下对于空气逸出是最高的点或在飞行器结构构件的运 行状态下的最高点。 壁或罩也可以是飞行器的蒙皮的一部分。替选地也可能的是,壁或罩是在飞行器 的蒙皮之内的第二内层。根据另一实施变型方案,壁或罩限界了飞行器油箱的油箱空间。例 如,可以涉及飞行器的机翼的蒙皮,其中,飞行器油箱设置在机翼的内部中。 在另一种设计变型方案中,飞行器骨架构件布置在如下空间中,在该空间中通常 聚集有冷凝水或其他液体,并且飞行器骨架构件阻止了液体的流走或至少使之变得困难。 在此,流体线路构件的布置也可以使液体(例如,冷凝水)受万有引力影响地流走成为可能。 为此,流体线路构件的端部布置在飞行器骨架构件的相对置的侧上的相应的凹处中。 根据另一实施变型方案,流体线路构件在至少一个端部上包括半透膜或阀,其中, 该膜或阀能够实现空气流通并且能够实现阻止液体、尤其是燃料穿流到流体线路构件中。 这允许了被困空气或其他被困流体从各自的凹处(通过飞行器骨架构件划分出的空间区 段)被移除,直到液体(尤其是燃料)到达流体线路构件的端部为止。当防止液体侵入到流体 线路构件中时,则改善了穿过流体线路构件的空气流动。针对液体侵入在流体线路构件中 的情况来说,由于毛细管效应和/或流体在流体线路构件内部的表面张力,使得液体会相对 于被困在凹处的空气表现出阻力,该阻力无法克服。这同样适用于流体线路构件之内的下 沉部,在其中积聚的液体无法被从凹处中逸出的空气挤出。因此,半透膜或阀的布置改善了 空气从凹处中逸出。 在另一设计方案中,这样的膜或阀可以位于流体线路构件的每个端部上。由此,即 使当流体线路构件的两端被液体覆盖时,这也防止了液体侵入到流体线路构件中。 由人工合成的高聚物、例如聚氨酯(PU)或聚四氟乙烯(PTFE)或其共混物制成的薄 膜可以用作半透膜。膜的设计方案是,使得润湿了膜的液体容易流失,此外能够实现膜的快 速打开,并且因此使气体(空气)完全快速再次穿流。 5 CN 111572788 A 说 明 书 4/6 页 阀可以构造为浮子阀、安全阀或类似的阀。阀可以实现液体从流体线路构件流出, 同时防止液体侵入到流体线路构件中。 在另一实施变型方案中,流体线路构件还可以包括安全阀,该安全阀被设立成用 于允许液体从流体线路构件离开,并且还被设立成用于防止液体侵入到流体线路构件中。 该安全阀可以布置在流体线路构件的中间区段中。它可以代替上述的位于流体线路构件端 部上的至少一个膜或阀或与之组合地来设置。可以将流体线路构件的端部之间的每个定位 用作流体线路构件的中间区段。该安全阀尤其是在流体线路构件在端部上不具有膜或阀的 情况下用于让侵入到流体线路构件中的液体流走。 此外,安全阀可以设置在流体线路构件中的如下定位处,该定位在流体线路构件 的装入状态或飞行器结构构件的运行状态下代表最低点或形成由于万有引力而使液体聚 集在流体线路构件内部的区段。以该方式,使得(虽然在端部上有膜/阀但仍)进入到流体线 路构件中的液体可以完全通过安全阀流走。 根据另一实施变型方案,飞行器骨架构件可以由碳纤维增强的塑料制成。该塑料 是特别轻的,并且尽管如此仍为飞行器骨架构件提供了高稳定性。当然,飞行器骨架构件也 可以由其他材料制成,例如铝或其他金属。 在另一实施变型方案中,飞行器结构构件可以形成飞行器机翼的一部分。例如,飞 行器油箱可以被整合在飞行器机翼中,该飞行器机翼至少在一个区段中具有这种飞行器结 构构件。机翼中的油箱可以以所谓的“wet wing(整体油箱机翼)”的形式实现。以该形式,使 得机翼的蒙皮完全密封,并且不需要另外的壁或腔室来将燃料存储在机翼中。在此,飞行器 结构构件形成机翼的密封的蒙皮的一部分。 替选地,飞行器结构构件也可以设置在飞行器的机身中。例如,它可以是飞行器机 身之内的油箱的一个区段。 根据另一方面,飞行器机翼包括根据上述方面或其中一个变型方案所述的飞行器 结构构件。 在另一方面,飞行器包括第一方面(或其其中一个变型方案)的飞行器结构构件。 飞行器可以替选地或附加地包括根据第二方面的飞行器机翼。 在设计变型方案中,飞行器包括飞行器结构构件,该飞行器结构构件包括飞行器 油箱的壁或罩,该壁或罩是飞行器的蒙皮的一部分。例如,壁或罩可以是机翼的蒙皮的一部 分并限界了飞行器的油箱。 当然,可以将上述方面、设计方案和变型方案组合,而无需对此明确描述。因此,本 公开文献并不在所述的顺序或方面和设计变型方案的特定组合方面局限于各个设计方案 和设计变型方案。 附图说明 现在将参考附图更详细地阐述本发明的优选实施方式,其中: 图1示意性地示出具有壁或罩的飞行器结构构件; 图2示意性地示出具有壁或罩的另外的飞行器结构构件; 图3示意性地示出在流体线路构件的区段中的安全阀;和 图4示意性地示出具有飞行器结构构件的载具。 6 CN 111572788 A 说 明 书 5/6 页