(57)【要約】  本発明は、飛行機を飛行中に空中給油機の燃料補給装置へ連結するための装置に関する。本発明は、上記飛行機の機体構造体（５）へ固定される中空の連結ブームを搭載する支持構造体（９）が、内部油路を有する管状の円筒体（１５）と、上記円筒体（１５）を搭載しかつ上記機体構造体へ固定される少なくとも２つの平行ベアリング（２０，２１）と、上記円筒体（１５）をその長手軸に沿って長手方向へロックし、上記円筒体を上記機体構造体へ結合させるエレメント（２２）と、を備えることを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行中に燃料が補給される飛行機等の航空機(１)へ、燃料補給装置(３，１１，１２)を装備した空中給油機(４)から燃料を補給するための連結装置（７，９）であって、上記連結装置(７，９)は上記燃料が補給される飛行機(１)により搭載され、かつ、
−  上記空中給油機(４)の上記燃料補給装置(３，１１，１２)と協働することができる固定式の中空の連結ブーム(７)と、
−  上記燃料が補給される航空機(１)の機体構造体(５)へ固定されかつ上記連結ブーム（７)へ固定されるベースとして機能する支持構造体(９)であって、上記連結ブーム(７)へ連通する内部油路(１６)が装備されている支持構造体(９)とを備え、
上記支持構造体(９)が、
−  上記内部油路を備える管状の円筒体(１５)と、
−  上記円筒体(１５)を搭載しかつ上記機体構造体へ固定される、上記連結ブーム(７)によって発生されて伝達される半径方向荷重(ＥＲ)を吸収することのできる少なくとも２つの平行ベアリング(２０，２１)と、
−  上記円筒体(１５)をその長手軸に沿って長手方向へロックし、上記円筒体を上記機体構造体へ結合させ、かつ上記連結ブーム(７)によって発生されて伝達される軸方向の荷重を吸収することのできるエレメント(２２)と、を備えることを特徴とする連結装置。
【請求項２】
上記ベアリング(２０，２１)は個々に上記機体構造体(５)の横方向フレーム(２６)のウェブ（２５）に一直線状に位置づけられかつ上記機体の外板（２３）によってこれらに固定されることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
上記ベアリング(２０，２１)は実質的に上記管状の円筒体(１５)の両端(１７，１８)の近傍に配置され、上記長手方向のロック・エレメント(２２)は上記両ベアリングの間に位置づけられることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載された装置。
【請求項４】
上記ベアリング(２０，２１)は、それらの内径に比較して相対的に狭い幅を有し、上記管状の円筒体を調整して受け入れることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
各ベアリングの幅に対する内径の比が約１０であることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
上記ベアリング(２０，２１)は平滑であるか、弾性で球状の結合部位を有することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
上記長手方向のロック・エレメント(２２)は、上記円筒体の垂直な長手面に沿って上記ベアリング(２０，２１)に直交するように配置されかつ上記円筒体(１５)を機体構造体(５)の外板へ接合するパネルを形成する少なくとも一枚の薄板(３２)を備えることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行中に空中給油機の燃料補給装置へ航空機を連結するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これらの連結装置は、具体的には、任務を首尾良く完了するためにはその飛行中に燃料を補給しなければならない所定の戦闘機または兵員及び／または装備類用の輸送機等の軍用機、ヘリコプターに装備される。
【０００３】
燃料補給は、空中給油機の少なくとも１つの該当タンクと流体で連通する燃料補給用パイプまたはこれに類似するものを備える少なくとも１つの連結装置を装備し、かつ補給される飛行機の連結装置と連結した後に空中給油機の１つまたは複数のタンクから燃料を補給される飛行機の１つまたは複数のタンクへの燃料の移送に備える空中給油機から実行される。
【０００４】
当然ながら、空中給油機自体も、上記空中給油機自体が飛行中に別の空中給油機から燃料を補給されるように連結装置を装備することがある。
【０００５】
現在、燃料を補給される飛行機の機内で使用されている連結装置は、概して、
−  中空であり、その遠位端を介して上記空中給油機の燃料補給装置と協働することができる固定式の連結ブームと、
−  上記燃料を補給される飛行機の構造体へ固定される、具体的には機体のその長手方向の対称面における機首頂部分へ固定される支持構造体であって、上記ブームへ固定されるベースとして機能し、かつ上記連結ブームの近位端を上記燃料を補給される飛行機の充填されるべきタンクへ接合することを可能にする内部油路を装備する支持構造体とを備える。
【０００６】
燃料補給装置のパイプにリンクされる際に、かつ燃料の移送中に連結ブーム上に発生する荷重を考慮して、ブームにより伝達される荷重(力とモーメント)を引き受けて吸収する支持構造体は堅固に設計される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第１の既知の実施形態によれば、支持構造体は、内部油路を有する軸対称性の本体と、上記本体を支持する３つの支持体とを備える。より具体的には、上記本体の内部油路を通って流れる燃料をタンクへ運ぶために、連結ブームの近位端は上記本体の前面へ接合され、上記本体の背面は流体配管へ接合される。上記本体に沿って分布される３つの支持体は、一方では上記本体に固定され、他方では、機体外板より内側に固定部材によって位置づけられる機体の横方向の構造フレームへも固定されると同時に機体外板上へ外的に置かれる。
【０００８】
よって、３つの支持体は、フレーム内に荷重を伝達することを目的としてフレームに相対して埋め込まれる内蔵リンクを構成し、一方で軸対称本体はブームによって加えられる曲げモーメントに対抗する。
【０００９】
同様の第２の既知の実施形態によれば、上記ブームの支持構造体も同じく、極めて堅固でありかつその内部が内部油路を形成するボックス型の構造体を画定するように機体の構造フレームへ外板によって固定されかつプレートで共に固定式に接合された３つの支持体から構成される。連結ブームは、その近位端でボックス型構造体の前部支持体へ固定される。この実施形態は、飛行機の構造への内蔵式埋込みにおける応力の強度を減らすことができるが、機体に堅固でほぼ非変形のつなぎ目を付加するという欠点がある。
【００１０】
広範に使用されているにも関わらず、これらの連結装置には、主としてその剛性に起因する欠点がある。
【００１１】
具体的には、これらの内蔵式ソリューションが、連結ブーム上に加わりかつその連結の間に上記連結ブームにより空中給油機の燃料補給装置へ伝達される荷重を効率的に吸収することを可能にする場合、他方では、これは燃料を補給される飛行機の周辺構造体を妨害し、周辺構造体は、発生しがちな全ての動作が内蔵式埋込みの近くで無効化されるために、最適に展開することができない。機体構造は、飛行機の機内と機外環境との圧力変動に従って飛行中に「ガス抜き」ができるように設計されるため、結果としてこの「支持構造体−機体構造体」リンクの剛性を介するこれらの動作の妨害が、機体構造における亀裂の発生に繋がる場合がある。よって、ソリューションは、応力レベルを低減させるべく関連構造体の領域を強化することに存在するが、この場合はアッセンブリ全体が重くなりかつ上記領域はさらに硬くなり、よって過度に大きくされた構造体はより大きい荷重を吸収して新しい亀裂を発生させる。
【００１２】
例えば、構造フレームは、圧力に抗するＣ断面を有する。従って、機体外板に対して直角である各フレームのウェブは剪断的に作用し、その下側のフランジまたはヒールはウェブの反りまたは歪の回避を可能にし、その上側のフランジは機体の固定部材及び外板によって個々の支持体へ固定される。ブームにより支持構造体内へ導入される半径方向の荷重が各支持体のウェブにより十分に吸収されれば、他方では、軸方向の荷重がフレーム上に二次モーメントを与え、これによりウェブの反りが誘発されやすい。よって、各支持体を堅固にするためにウェブに強化材が追加されるが、そうなれば、このソリューションは重量の増加をもたらし、硬直化の増加により亀裂の発生が誘発される。
【００１３】
本発明は、これらの欠点を是正することを目的とし、その支持構造体の設計により具体的にはフレームの変形、亀裂の発現及び多くの強化材の使用を回避することができる連結装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的に沿って、本発明では、燃料を補給される飛行機等の航空機へ、飛行中に、燃料補給装置を装備した空中給油機から燃料を補給するための連結装置であって、上記燃料を補給される航空機によって搭載され、かつ、
−  中空であって、上記空中給油機の上記燃料補給装置と協働することができる固定式の連結ブームと、
−  上記燃料を補給される航空機の機体構造体へ固定されかつ上記連結ブームへ固定されるベースとして機能する支持構造体であって、上記連結ブームへ連通する内部油路が装備されている支持構造体とを備え、
上記支持構造体が、
−  上記内部油路を備える管状の円筒体と、
−  上記円筒体を搭載しかつ上記機体構造体へ固定される、上記連結ブームによって発生されて伝達される半径方向荷重を吸収することのできる少なくとも２つの平行ベアリングと、
−  上記円筒体をその長手軸に沿って長手方向へロックし、上記円筒体を上記機体構造体へ結合させ、かつ上記連結ブームによって発生されて伝達される軸方向の荷重を吸収することのできるエレメントと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
従って、全ての荷重を無頓着に機体構造体へ伝達して上記機体構造体の変形及び上記機体構造体上への亀裂の発現を誘発する、装置の支持構造体から機体構造体への内蔵式埋込みリンクではなく、本発明による、一方でベアリングにより、他方で長手軸のロック・エレメントにより固定される管状円筒体の形式による支持構造体の具現化は、連結ブームにより機体構造体上へ伝達される荷重を分離して前述の欠点を回避することを可能にする。
【００１６】
具体的には、上記ベアリングは、ブームの動作に最もよく従うことを可能にする回転及び、限定的な角度変位を許容しながら、ブームにより管状体へ伝達される半径方向荷重を吸収することのできる短いセンタリング・シムとして作用し、よって、上記ベアリングに対して平行な構造フレームのウェブはそれらの平面においてのみ効果的に作用することから変形しない。長手方向のロック・エレメントの方はと言えば、長手方向動作を防止し、よってブームに平行な軸方向荷重を吸収することが想定される。
【００１７】
好適には、上記ベアリングは個々に上記機体構造体の横方向フレームのウェブに沿って位置づけられかつ上記機体の外板によってこれらに固定され、よって、フレームのウェブは、ベアリングと同じ平面内で最適に作用する。
【００１８】
具体的には、上記ベアリングは実質的に上記管状の円筒体の両端の近傍に配置され、上記長手方向のロック・エレメントは上記両ベアリングの間に位置づけられる。このようなリンクを短いセンタリング・シムによって達成するために、上記ベアリングはそれらの内径に比較して相対的に狭い幅を有し、上記管状の円筒体を調整して受け入れる。好適には、各ベアリングの幅に対する内径の比は約１０である。例えば、ベアリングは平滑であっても、弾性または曲線の辺を有する結合部位を有してもよい。
【００１９】
ある好適な実施形態では、上記長手方向のロック・エレメントは、上記円筒体の垂直な長手面に沿って上記ベアリングに直交するように配置されかつ上記円筒体を機体構造体の外板へ接合するパネルを形成する少なくとも一枚の薄板を備える。このように、機体外板へ直接結合して配置される薄板は剪断的に作用し、機体構造体への二次モーメントの導入を防止することが知られている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
添付の図面に描かれている諸図は、本発明を具現することのできる方法を解明する。これらの図を通じて、同一の参照番号は類似エレメントを示す。
図１に表示した燃料を補給される飛行機１は、空中給油機４に装備される燃料補給装置３と協働することのできる連結装置２を装備している。このため、連結装置２は、燃料を補給される飛行機１の機体構造体５の前側で、実質的にその長手方向対称面におけるフライトデッキ６の上に位置づけられ、かつこれは、機体前部から突き出しかつその近位端８により支持構造体９へと固定式かつ漏れ防止式に結合される固定式で中空の連結ブーム７を備える。支持構造体９は機体構造体５へ固定されていて、充填されるべきタンク(図示略)と流体が連通できる状態にある。従って、この支持構造体９は、ブーム７を固定するために機体５へ固定されるベースを構成する。燃料補給装置３は、本例では空中給油機４の機体１０の後部下側に位置づけられ、例えば、上記機体１０におけるポッドから、またはウィンチ(図示略)から発する燃料補給用パイプ１１を備える。パイプ１１は、連結ブーム７の遠位端１４の導入及びリンクを容易にする円錐形のガイド・バスケット１２で終わる。
【００２１】
図１は、燃料を補給される飛行機１として輸送機を表示しているが、言うまでもなく、連結装置２を戦闘機等の他のタイプの飛行機に取り付ける場合もある。
図２に示すように、連結装置２の支持構造体または搭載ベース９は、燃料を移送するための軸方向の内部貫通油路１６を備える管状の円筒体１５の形式をとり、上記円筒体の長手軸Ｌ−Ｌは飛行機１の機体５に対して実質的に平行である。円筒体の横断方向の前端１７は連結ブーム７の近位端８を固定式に受け入れ、その横断方向の後端１８は、充填されるべき上記タンクに繋がる、点線で部分的に示されているリンク配管１９へ漏れ防止式に連結される。
【００２２】
支持構造体９は機体構造体５へ結合され、そのため効果的に、支持構造体９は、管状の円筒体１５を調整式に包囲しかつ機体構造体５へ固定される２つの平行ベアリング２０、２１と、上記機体構造体へ固定される上記円筒体を長手方向へロックするためのエレメント２２と、を備える。
【００２３】
より具体的には、飛行機の機体構造体５は、主として機体のクラッドを構成する金属外板２３から構成され、かつ上記外板に沿って上記外板の下側へ横断方向に配置される硬質の構造フレーム２４から構成される。これらのフレーム２４は実質的にＣ形である断面を有し、先に述べたように各々、片側が外板の内面２８と協働する水平の基礎２６で終わり、かつ反対側が上記基礎に実質的に平行であって機体５の内側へ向いた踵状部分２７で終わる垂直のウェブ２５を備える。これらのフレームの踵状部分には、内部クラッド(図示略)が装着され、固定される。
【００２４】
管状体１５を支える２つのベアリング２０及び２１は、関連する２つのフレーム２４のウェブ２５と一直線になるように配置され、同時に、ほぼ管状体の前端及び後端１７、１８の個々の高さに位置づけられる。各ベアリング２０、２１は、機体へ固定されるために、外板２３の外面２９上に置かれるベース３０で終わり、それらの幾何学的な軸によって象徴される固定手段３１(ボルト、リベットまたはこれらに類似するもの等)は、基礎２６と、外板２３と、各ベアリング２０、２１のベース３０とをこれらに対向して作られる穴を介して堅固に一体化する。
【００２５】
このように配置されるこれら２つのベアリング２０、２１は、連結ブーム７が燃料補給用パイプ１１へリンクされると、その回転を許容しながら、上記連結ブーム７により発生されて伝達される半径方向の荷重ＥＲを吸収することを目的とする短いセンタリング・シムを構成する。従ってこれには、他の荷重及び／またはモーメントを導入することなく各フレーム２４をそのウェブ２５に沿って垂直に作用させる、即ち、そのウェブの平面内で作用させるという効果、及びフレームの反りまたは歪を防止し、これにより亀裂の発現を防止するという効果がある。各フレームのウェブがそのベアリングの延長部に沿って、図２における同じ垂直面に存在することからも、なお一層こうした効果がもたらされる。短いセンタリング・シムによってこのリンクを達成するために、管状体１５の外径Ｄに対するベアリング２０、２１の幅Ｌの比は、図３に示すように、例えば１０のような高値でなければならない。例えば、ベアリングは平滑であってもよく、限定された角変位を許容する弾性で、または球状の結合部位を有してもよい。
【００２６】
ブームから管状体１５の軸Ｌ−Ｌに沿って発する軸方向荷重ＥＡを吸収するための長手方向のロック・エレメント２２に関しては、これは、図２においてその断面により示されるような薄板またはパネル３２の形をとる。この薄板３２は、固定手段３１によって管状体１５を機体５の外板２３へ接合し、かつこれは、変形することなくかなりの軸方向荷重を吸収できるように、ベアリング２０及び２１の間へ、効果的には機体５の、即ち管状体１５の長手方向の垂直な対称面に位置づけられる。これらの荷重による作用の下で、薄板３２は、二次モーメントを導入することなく、その平面内で外板により垂直かつ直接吸収される剪断力Ｃに作用する。
【００２７】
従って、この支持構造体９の実施形態の効力により、ブームによって伝達される荷重は半径方向の荷重に分離されかつ分解されてベアリング２０、２１により吸収され、かつ軸方向の荷重に分離されかつ分解されて薄板３２により吸収される。
【００２８】
図４は、連結装置２の実際的な実施形態を示し、本図から、管状体１５の前端１７及び後端１８が各々コネクタ３３、３４を備えることが分る。これらのコネクタは、一方では連結ブーム７を、他方では充填されるべきタンクに繋がる燃料配管(図示略)を固定式かつ漏れ防止式に受け入れ、空中給油機４から燃料を補給される飛行機１のタンクへのパイプ１１、ブーム７、管状体の軸方向油路１６及び配管１９を介する燃料移送を可能にする。さらに、後端１８の側には、薄板３２を引き取るためのラグ３５が管状の円筒体１５から突き出している。
【００２９】
さらに、具体的には図１及び２に示すように、連結装置２は、管状体１５、ベアリング２０、２１及びブーム７及び配管１９の各近位端を包囲して機体の外板に装着される保護カウリング３６を備える。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による連結装置を装備した燃料を補給されるべき飛行機への、空中給油機の燃料補給装置による燃料補給を示す図解である。
【図２】上記連結装置の縦断面を示す線図である。
【図３】上記装置のベアリングの一方と円筒体との寸法比を示す斜視図である。
【図４】上記連結装置の例示的な実施形態を示す。
【図１】
2008513279.tif 000003
【図２】
2008513279.tif 000004
【図３】
2008513279.tif 000005
【図４】
2008513279.tif 000006
【国際調査報告】
2008513279.tif 000007
2008513279.tif 000008
2008513279.tif 000009
2008513279.tif 000010