ПОДАВЛЕНИЕ ШУМА ОТ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ ПОСРЕДСТВОМ ПРОВОДИМОСТИ МЕЖДУ СТУПЕНЧАТЫМ МЕТАЛЛИЧЕСКИМ ЭЛЕМЕНТОМ И ПРОВОДНОЙ СЕТКОЙ ОСТЕКЛЕНИЯ
NOISE SUPPRESSION FROM ELECTROSTATIC DISCHARGES BY MEANS OF CONDUCTIVITY BETWEEN STEPPED METAL ELEMENT AND WIRE GLAZING GRID

Остекления кабин самолетов представляют собой узлы из минеральных и/или органических стекол, собранных вместе путем ламинирования с промежуточными клейкими слоями. Проникновение воды за счет диффузии через промежуточные клейкие слои может приводить к повреждениям многослойного остекления, например, способствуя расслаиванию или повреждению электрических систем, встроенных в остекление.
Обычное противодействие проникновению влаги в промежуточные клейкие слои заключается в периферийном наложении конформного металлического элемента на периферийную зону многослойного остекления, в частности ступенчатого металлического элемента, как будет показано в дальнейшем, который обычно называют «Z-образным элементом» из-за формы этого пояса.
Этот Z-образный элемент склеивается со стеклянными листами многослойного остекления и может быть покрыт воздухо- и водонепроницаемым уплотнением, например выполненным из силикона или эквивалентным, а также «полоской» (внешним уплотнением), обеспечивающими хорошие долговечность и аэродинамические свойства. Это внешнее уплотнение выполнено из полисульфида или его эквивалента.
Поэтому металлический Z-образный элемент располагается внутри силикона и полисульфида и электрически изолирован от внутренних электрических элементов многослойного остекления и от конструкции для его монтажа. Он является электрически незаземленным и может нести электростатический заряд. Он может заряжаться при определенных условиях полета при потенциалах, которые существенно отличаются от потенциалов конструкции самолета. Z-образный элемент обычно заряжается из-за полетов через вызывающую заряд окружающую среду: трибоэлектрический заряд под ударом присутствующих в окружающей среде частиц, таких как снег, лед, пыль или загрязнения. Хотя конструкция самолета оснащена системами разряда, электрически изолированные элементы, такие как остекление, накапливают заряды.
В частности, собранные остеклением заряды могут частично стекать в Z-образный элемент. При этом могут быть достигнуты потенциалы, допускающие электростатические разряды между Z-образным элементом и конструкцией самолета (или электрическими системами, встроенными в остекление).
Это может приводить к
- звуковому эффекту, пугающему пилота;
- световому эффекту (вспышка, искры), пугающему пилота;
- электромагнитному эффекту, мешающему работе оборудования самолета.
Задача изобретения состоит в том, чтобы предотвратить появление потенциалов разряда путем управления потоком электричества к внутренним электрическим элементам остекления.
Эта задача решается изобретением, объектом которого, следовательно, является многослойное остекление, содержащее по меньшей мере первый стеклянный лист, образующий внешнюю сторону остекления, связанный со вторым стеклянным листом первым промежуточным клейким слоем, причем кромка первого стеклянного листа сдвинута внутрь относительно кромки второго листа, периферийная часть свободной поверхности первого стеклянного листа, кромка первого стеклянного листа, кромка первого промежуточного клейкого слоя и часть поверхности второго стеклянного листа, выходящая за первый стеклянный лист, описывают непрерывный ступенчатый контур, который покрыт ступенчатым металлическим элементом, причем многослойное остекление содержит нагревательную сетку из проводов и/или нагревательный электропроводящий слой, снабженную(ый) шинами, множество зондов для измерения температуры и другие необязательные электрические элементы, связанные с источником электропитания посредством соединителя многослойного остекления, отличающееся тем, что электрический проводник связывает ступенчатый металлический элемент
- с шиной нагревательной сетки из проводов и/или нагревательного электропроводящего слоя и/или
- с кожухом соединителя многослойного остекления, соединенным с массой конструкции для монтажа многослойного остекления, и/или
- с контактом соединителя, соединяющим нагревательную сетку из проводов и/или нагревательный электропроводящий слой, зонд или любой другой необязательный электрический элемент с массой конструкции для монтажа многослойного остекления, и/или
- с контактом соединителя, соединяющим только электрический проводник с массой конструкции для монтажа многослойного остекления, и/или
- с контактом соединителя, с зондом или любым другим необязательным электрическим элементом, но не с массой конструкции для монтажа многослойного остекления.
Как было упомянуто выше, ступенчатый металлический элемент препятствует проникновению влаги в промежуточные клейкие слои остекления. Он может быть выполнен из алюминия, нержавеющей стали или другого металла и может в дальнейшем взаимозаменяемо называться «Z-образным элемент».
Соединитель многослойного остекления представляет собой, например, штырьковую часть разъема, которая предназначена для соединения с гнездовой частью разъема конструкции для монтажа многослойного остекления, в частности конструкции самолета.
Электрический проводник представляет собой провод, в частности многожильный провод из меди, алюминия или т.п.
Нагревательная сетка из проводов и/или нагревательный электропроводящий слой, снабженная(ый) шинами, зонды и другие необязательные электрические элементы могут быть или не быть подключены на массу.
Предпочтительно, с электрическим проводником последовательно соединен электрически изолирующий резистор с сопротивлением самое большее 30 МОм.
Эта мера нацелена на
- обеспечение защиты людей, поскольку Z-образный элемент не должен быть под потенциалом сетки;
- предотвращение локальных перегревов в случае локализованной утечки тока из электрической сетки на массу;
- предотвращение распространения молнии через электрическую цепь внутри самолета в случае удара молнии по Z-образному элементу;
- предотвращение электрических помех в системах регулирования, в частности при попадании тока в эти системы.
Электрически изолирующий резистор может быть встроен в многослойное остекление, необязательно - в соединитель многослойного остекления, или на кромке многослойного остекления, в герметичное уплотнение, которое будет описано ниже. Когда он соединяется с элементом, электрически подключенным на массу, его сопротивление может быть равно нулю: в противном случае оно равно по меньшей мере 1 МОм по причинам риска поражения электрическим током или предотвращения утечки электрического тока.
В соответствии с другими предпочтительными признаками многослойного остекления по изобретению:
- оно содержит по меньшей мере третий стеклянный лист, связанный со вторым стеклянным листом вторым промежуточным клейким слоем;
- нагревательная сетка из проводов и/или нагревательный электропроводящий слой, снабженная(ый) шинами, находится на границе раздела между первым стеклянным листом и первым промежуточным клейким слоем; это расположение является самым близким к внешней поверхности остекления, позволяя защитить нагревательные провода/слой внутри многослойной структуры, и, следовательно, позволяет максимально ограничить мощность нагрева, необходимую для устранения инея, образующегося на внешней поверхности остекления; в этом случае зонды находятся в первом промежуточном клейком слое; эта компоновка применяется к передним остеклениям кабины самолета (лобовому стеклу);
- в соответствии с одной альтернативой нагревательная сетка из проводов и/или нагревательный электропроводящий слой, снабженная(ый) шинами, находится на границе раздела между вторым стеклянным листом и первым промежуточным клейким слоем или между вторым стеклянным листом и вторым промежуточным клейким слоем, и в этом случае зонды находятся во втором промежуточном клейком слое; эта компоновка предназначена для удаления конденсата, который склонен образоваться на внутренней поверхности остекления; она применяется к боковым остеклениям кабины самолета, внешняя поверхность которых, как правило, не собирает капли воды, которые склонны кристаллизоваться в виде инея;
- упомянутый непрерывный ступенчатый контур покрыт ступенчатым металлическим элементом (или Z-образным элементом) с прокладыванием внешнего уплотнения, часть которого загнута поверх ступенчатого металлического элемента так, чтобы обеспечить многослойному остеклению хорошие долговечность и аэродинамические свойства; внешнее уплотнение выполнено из полисульфида или его эквивалента;
- ступенчатый металлический элемент покрыт воздухо- и водонепроницаемым уплотнением, выполненным из силикона или его эквивалента;
- первый стеклянный лист выполнен из минерального стекла с толщиной 0,5-5 мм, предпочтительно 2-4 мм, или из полимерного материала, такого как поли(метилметакрилат) (ПММА) с толщиной 0,5-5 мм;
- второй стеклянный лист и, если это применимо, третий стеклянный лист и последующие выполнены из минерального стекла с толщиной 5-10 мм, или из полимерного материала, такого как поли(метилметакрилат) (ПММА) с толщиной 5-30 мм, предпочтительно самое большее 20 мм; эти стеклянные листы называются «структурными слоями»;
- промежуточные клейкие слои выполнены из полиуретана (ПУ), поливинилбутираля (ПВБ), этиленвинилацетата (ЭВА) или их эквивалентов, толщина первого промежуточного клейкого слоя составляет 3-10 мм, предпочтительно 4-8 мм, а толщина второго промежуточного клейкого слоя и, если это применимо, следующих слоев составляет 0,5-4 мм, предпочтительно самое большее 2 мм.
Другим объектом изобретения является способ производства описанного выше многослойного остекления, характеризующийся тем, что
- электрическое соединение электрического проводника со ступенчатым металлическим элементом выполняют пайкой, склеиванием или защемлением; и/или
- электрическое соединение электрического проводника с шиной выполняют путем склеиванием, пайкой, обжиманием или защемлением; и/или
- электрическое соединение электрического проводника с контактами соединителя выполняют пайкой или обжиманием; и/или
- электрическое соединение электрического проводника с кожухом соединителя выполняют пайкой или привинчиванием.
Еще один объект изобретения заключается в применении описанного выше многослойного остекления в качестве остекления зданий, остекления наземных, воздушных или водных транспортных средств, или остекления для уличной мебели, в частности в качестве остекления кабины летательного аппарата. Кабины самолетов могут включать в себя два передних остекления и от двух до четырех боковых остеклений.
Изобретение будет лучше понято в свете описания приложенных чертежей, на которых:
- Фиг. 1 схематически изображает многослойное остекление в соответствии с изобретением, в котором Z-образный элемент электрически связан с контактом соединителя многослойного остекления;
- Фиг. 2 схематически изображает многослойное остекление в соответствии с изобретением, в котором Z-образный элемент электрически связан с шиной нагревательной сетки из проводов и/или нагревательного электропроводящего слоя.
В этом примере стеклянный лист относится к листу химически упрочненного алюмосиликатного стекла, продаваемому компанией «Saint-Gobain Sully» под зарегистрированным товарным знаком Solidion.
Как показано на фиг. 1 и 2, многослойное остекление содержит первый стеклянный лист 1, образующий внешнюю сторону остекления, имеющий толщину 3 мм и приклеенный ко второму стеклянному листу 3 толщиной 8 мм первым промежуточным клейким слоем 2 из поливинилбутираля (ПВБ) с толщиной 5,3 мм.
Третий стеклянный лист 5 с толщиной 8 мм приклеен ко второму стеклянному листу 3 вторым промежуточным клейким слоем 4 из поливинилбутираля (ПВБ) с толщиной 2 мм.
Кромка первого стеклянного листа 1 сдвинута внутрь относительно кромки второго листа 3, периферийная часть свободной поверхности первого стеклянного листа 1, кромка первого стеклянного листа 1, кромка первого промежуточного клейкого слоя 2 и часть поверхности второго стеклянного листа 3, выходящая за первый стеклянный лист 1, описывают непрерывный ступенчатый контур, который покрыт ступенчатым металлическим элементом 7 из алюминия.
Упомянутый непрерывный ступенчатый контур покрыт ступенчатым металлическим элементом 7 с прокладыванием внешнего уплотнения 6 из полисульфида, часть которого загнута поверх ступенчатого металлического элемента 7 так, чтобы обеспечить многослойному остеклению хорошие долговечность и аэродинамические свойства.
Ступенчатый металлический элемент 7 покрыт воздухо- и водонепроницаемым уплотнением 8 из силикона.
Как показано на фиг. 2, нагревательная сетка из проводов и/или нагревательный электропроводящий слой 11, снабженная(ый) шинами 12, находится на границе раздела между первым стеклянным листом 1 и первым промежуточным клейким слоем 2.
Зонды для измерения температуры (не показаны) находятся в первом промежуточном клейком слое 2.
Нагревательная сетка из проводов и/или нагревательный электропроводящий слой 11, снабженная(ый) шинами 12, зонды для измерения температуры и другие необязательные электрические элементы соединяются с источником электропитания через соединитель 13 многослойного остекления.
Электрический проводник 21 из многожильного медного провода американского калибра 24 (AWG 24) соединяет ступенчатый металлический элемент 7
- с шиной 12 нагревательной сетки из проводов и/или нагревательного электропроводящего слоя 11 (Фиг. 2) и/или
- с кожухом 14 соединителя 13 многослойного остекления, связанным с массой конструкции для монтажа многослойного остекления, и/или
- с контактом 15 соединителя 13, соединяющим нагревательную сетку из проводов и/или нагревательный электропроводящий слой 11, зонд или любой другой необязательный электрический элемент с массой конструкции для монтажа многослойного остекления (Фиг. 1), и/или
- с контактом 16 соединителя 13, соединяющим только электрический проводник 21 с массой конструкции для монтажа многослойного остекления, и/или
- с контактом 17 соединителя 13, с зондом или любым другим необязательным электрическим элементом, но не с массой конструкции для монтажа многослойного остекления.
Многослойное остекление, показанное на фиг. 1 и 2, может быть установлено снаружи посредством конструкции для монтажа многослойного остекления (монтажной конструкции), посредством болтового соединения с монтажной конструкцией стеклодержателя 31, охватывающего многослойное остекление; это болтовое соединение может приводить или не приводить к защемлению многослойного остекления, причем многослойное остекление может также быть приклеено к стеклодержателю 31 и, в любом случае, надежно прикреплено к монтажной конструкции. Стеклодержатель 31 представляет собой добавляемую с внешней стороны окантовку.
Также возможен монтаж изнутри. В этом случае форма упомянутого выше стеклодержателя присутствует, но составляет неотъемлемую часть монтажной конструкции, и окантовка (стеклодержатель) добавляется изнутри. Болтовое соединение стеклодержателя и склеивание многослойного остекления могут быть объединены, с защемлением или без защемления многослойного остекления.
Никаких нежелательных разрядов в Z-образном элементе, а также никаких разрядных шумов, сопровождающих эти разряды, в остеклениях в соответствии с изобретением не наблюдается.