(57)【要約】  本発明は、航空機に収容されたタンクのような、複合材料から全体的にあるいは部分的につくられている燃料タンク（１１）の内部に配置された一群の金属製装置（１３，１５）を放電から保護する方法で、本発明による方法は、ａ）前記の金属製装置（１３，１５）が前記燃料タンク（１１）に対して電気的に絶縁されるのを確実にするために前記装置が前記燃料タンク（１１）に固定・取付される点において絶縁要素（２１）を設けることと、ｂ）例えば配管のような直線的な金属製の装置（１３）を相互に絶縁されている部分（３１，３３，３５）に分割するために前記の直線的な金属製装置（１３）に絶縁インサート（２３）を設けることと、およびｃ）前記の絶縁された部分（３１，３３，３５，１５）の各々において極めて低い抵抗性の金属の副構造体（２５）を備えた接続部を設けることと、の段階を実行することを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材料で完全にあるいは部分的につくられた燃料タンク（１１）の内部に設置された一群の金属製装置（１３，１５）を放電から保護する方法において、
（ａ）前記燃料タンク（１１）に対する前記の金属製装置（１３，１５）の電気絶縁を確実にするために、前記の金属製装置（１３，１５）が前記燃料タンク（１１）に固定あるいは取り付けられる点において絶縁部材（１２）が含まれており、
（ｂ）直線的な前記金属製装置（１３）が相互に絶縁された部分（３１，３３，３５）に細分されるように前記の直線的金属製装置（１３）に絶縁インサート（２３）が含まれており、
（ｃ）極めて低い抵抗性である金属製の副構造体（２５）を備えた接続部が前記一群の金属製装置（１３，１５）における相互に絶縁された前記部分（３１，３３，３５）の各々において設けられている、
ことを特徴とする燃料タンクの内部に設置された一群の金属製装置を放電から保護する方法。
【請求項２】
前記の絶縁インサート（２３）が１００メガオームを上回る電気抵抗性を提供することを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク（１１）内に配置された一群の金属製装置（１３，１５）を保護する方法。
【請求項３】
前記の直線的な装置（１３）を部分（３１，３３，３５）に分割することが、それらの各々と前記金属製の副構造体（２５）との間で１０ミリオーム以下の電気抵抗性があるように実行されることを特徴とする請求項２に記載の燃料タンク（１１）の内部に配置された一群の金属製装置（１３，１５）を保護する方法。
【請求項４】
前記燃料タンクが航空機の翼および（または）安定板に位置していることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の燃料タンク（１１）の内部に配置された一群の金属製装置（１３，１５）を保護する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低導電性の材料からつくられた燃料タンクを落雷によって生じる放電に対して保護する方法に関し、特に、例えばそれらのタンクの内部にある配管、弁あるいはポンプのような装置を保護する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複合材料は金属材料と比較して高度の電気抵抗を提供する。後者の材料は、これらの材料の重量による所与の機械的特性のために燃料貯蔵向けの構造体を製作するために慣習的に航空機分野において使用されてきた。
【０００３】
複合材料の固有の高電気抵抗性によって燃料タンク内での内部系統に対して高度の関連的な誘導作用を起こす。この作用は内部電流を誘導し、それが構造体全体の完全状態（ｏｖｅｒａｌｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）に対して致命的な機能不全乃至は現象を発生させうる。
【０００４】
構造上の完全状態／いずれかの重要な電気設備の機能不全／燃料タンク内での電弧に対して安全性を確証するために低導電性の材料からつくられた構造体において防止されねばならない落雷の場合に発生する中規模あるいは激しい放電に関わる現象とは：
【０００５】
高温スポット（Ｈｏｔ  ｓｐｏｔｓ）：例えば接合部あるいは交錯要素のような、当該構造体のある特定の位置における高電流密度が高温のスポットを発生させうる。もしもこの温度が２００℃（ＦＡＡ／ＪＡＡ当局によって考慮されている燃料の自己発火点（ａｕｔｏ−ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｐｏｉｎｔ））を上回るとすれば、タンク内に適当な化学量的濃度（ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ）が存在する場合には燃料はその引火点（ｆｌｕｓｈ  ｐｏｉｎｔ）に到達しうる。
【０００６】
電弧（スパーク）：異なる抵抗性の材料を通しての、そして幾何学的に離隔した位置における電流の流れは相互に電圧低下をもたらし、電弧の形態で放電を解放し、当該構造体に入れられた燃料／可燃性液体を点火させうる。
【０００７】
電気装置の機能不全：落雷によって生じる放電は外部構造体を貫流している電流を高レベルで放出し、従って分流あるいは誘電のいずれかによって内部系統を通して電流を導入しうる。これらの作用は重大な装置の機能不全をもたらし、致命的な故障を発生させる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は航空機の翼に位置した燃料タンクおよび（または）複合材で製作されかつ諸々の電気装置を備えた安定板を高度の放電から保護することを目的とするが、本発明は、低導電性の材料から構築され、その中に可燃性流体を入れているいずれかの構造体並びにその内部にある電気系統および（または）流体力学的系統に対しても適用可能である。
【０００９】
新しい材料、特に低導電性の複合材の出現により、それらの製作に使用される材料の固有の特性である種々の機械的および電気的性能を備えた構造体が燃料タンクにおいて存在するようになった。タンクは低導電性の非金属材料からつくられても、例えばアルミニューム製パイプからなる燃料系統や、金属製ケーシングを備えた装置のようにその内部に位置する装置は、極めて高導電性の材料からつくられている。
【００１０】
落雷によって多くの機会に生ずる航空機の燃料タンクにおける放電の結果生じる致命的な故障についての固有の欠点については前述したとおりである。使用される構造体が非導電性の材料からつくられる場合、通常金属材料からつくられている内部系統を電流が循環する危険性が高い。このような状態によって電弧とか、内部の発熱粒子（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｉｎｃａｎｄｅｓｃｅｎｔ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）や、高温スポット、あるいは爆発やその後の構造上の崩壊に導く可能性のある潜在的な点火源を発生させ、危険なものと考えられる装置の機能不全を起因しうる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は複合材から完全にあるいは部分的に製作された、燃料タンクの内部に位置する一群の金属製の装置を放電から保護する方法を提供するものであって、その方法では、
ａ）燃料タンクに対する金属製装置の絶縁を確実にするために金属性装置が該燃料タンクに固定あるいは取り付けられるある地点において絶縁部材が含まれ、
ｂ）直線的な金属製装置において、それらが相互に絶縁された部分に細分されるように前記金属製装置において絶縁インサートが含まれ、
ｃ）極めて抵抗性の低い金属製の副構造体（ｓｕｂ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）を備えた接続部が一群の金属製装置における相互から絶縁された部分の各々において設けられている。
【００１２】
本発明のその他の特徴や利点は添付図面に関連した、本発明の目的の例示実施例についての以下の詳細説明から理解される。
【００１３】
図１によれば、低導電性の材料でつくられた燃料タンク１１、燃料配管から構成される装置１３および金属製のケーシングを備えた１個の装置から構成される装置１５が見られうる。一群の装置１３，１５は燃料を扱うことが必要であるタンク１１内に位置した金属製の装置を代表的に示している。
【００１４】
本発明の目的である方法によれば、プラスチック材料からつくりうる絶縁部材２１は、前記装置１３および１５をタンク１１から絶縁するために前記装置１３および１５が前記タンク１１に固定あるいは取り付けられる点において備えられている。
【００１５】
図３はタンク１１に対する固定点における絶縁部材２１の具体的な例を示している。
【００１６】
絶縁部材に対しては、例えばプラスチックである非導電性材料の数個の絶縁インサート２３が配管１３に備えられ、相互に絶縁された配管部分３１，３３および３５を画成している。
【００１７】
図２は基準電位の副構造体２５を備えた２個の接続部の間に位置した配管１３内における絶縁インサート２３の一例を示す。
【００１８】
最後に、配管１３の配管部分３１，３３および３５と残りの装置から絶縁されるべき部分と考えられうる装置１５とに対して、基準電位（「零」ボルト）の副構造体２５を備えた接続部が設けられている。燃料中に沈降させられうる前記装置１３と１５とは、前記タンク１１が放電を受けた後静電気の発生の結果ある程度のレベルまで蓄電しうるが、前記接続部が電弧の発生を阻止し、静電気の帯電を放出することによってある程度の許容しうるエネルギレベル（２００マイクロジュール）まで前記帯電が増大するのを阻止し、かつ本系統の構成要素における蓄電を防止する。
【００１９】
本発明の目的である方法の基本は、例えば落雷によって生じる放電の結果として燃料タンク１１の外壁を通して循環する電流Ｃｅが、前記装置１３および１５が位置している内部領域に入り込むのを阻止することである。
【００２０】
タンク１１の主要構造体から絶縁されている前記装置１３および１５から構成される設備全体は内側にあるので、外部の電流Ｃｅのための唯一の通路は基準電位（金属）の副構造体２５への接続点を提供する箇所だけである。
【００２１】
前記の電気的接続点に関わるインダクタンス並びに低断面積（ｌｏｗ  ｓｅｃｔｉｏｎ）および燃料配管１３に絶縁インサート２３が存在することが外部電流Ｃｅを極めて低いレベルにおいて分路（ｓｈｕｎｔｓ）Ｃｓを通してタンクの内部に向って循環するようにさせる。従って、タンク内系統の金属製部材が受ける唯一の電流は誘電作用Ｃｉに対応するものだけである。
【００２２】
他方、燃料配管１３あるいはその他のいずれかの直線的な装置における絶縁インサート２３は、高密度電流の循環が繰り返し発生する閉鎖回路を電流Ｃｉが形成するという可能性を阻止する。
【００２３】
絶縁インサート２３は電弧を防止するためにはある長さ寸法を保つ必要がある。特に、エアバス（Ａｉｒｂｕｓ）社によって設計されかつ製造された航空機用燃料タンクにおいて試験されかつ適用されてきた適用可能な長さ範囲は２５−８０ミリメートルからなる。
【００２４】
絶縁インサート２３は、激しい放電によって発生しうる電位差の可能性のある差異に耐えるためには１００メガオームを上回る電気性絶縁を提供することができる絶縁材料を用いて製造する必要がある。
【００２５】
絶縁インサート２３を位置させる必要のある点を決定するためには、当該系統に存在する抵抗の詳細な研究と外部からの放電の最も危険な場合における当該系統の各領域において誘導される電流レベルの研究とを必要とする。しかしながら、１０ミリオーム以下の電気抵抗が、副構造体２５（基準電位）のいずれかの金属の部分と、２個の絶縁インサート２３の間に配置された燃料タンク１１の内部に位置する配管１３の各部分３１，３３，３５あるいはその他のいずれかの直線的装置との間に存在する必要があるというのが一般的な規則であると考えられている。
【００２６】
本特許出願において提案されている技術の本質の殆どは、燃料タンクの内部系統に属する金属部分を通して高電流が循環するのを阻止するとの前提で、これらの絶縁インサート２３に基づいていることを指摘する必要がある。ある場合には、これらの絶縁要素は、極めて小さい領域に、あるいは極めて短い配管部分に位置させる必要があるため、極めて新規性の設計／材質／幾何学的形状を有する必要がある。
【００２７】
特許出願した解決方法の有効性は各種の型式の航空機の水平方向の安定板に位置した燃料系統に関連して本特許出願会社によって実行された厳格な試験によって確認されている。
【００２８】
特許請求の範囲によって定義された範囲内に含まれる修正は前述した好適実施例においても導入しうる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】数個の装置を備えた燃料タンクに対する本発明による方法の適用を概略的に示す。
【図２】本発明の方法によって保護された燃料タンクの内部に位置した配管を示す。
【図３】本発明の方法によって保護された燃料タンクの壁に位置した支持体を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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