СЕКЦИЯ ФЮЗЕЛЯЖА САМОЛЕТА И СОДЕРЖАЩИЙ ЕЕ САМОЛЕТ
AIRCRAFT FUSELAGE SECTION AND AIRCRAFT WITH SUCH SECTION

Область применения изобретения
Настоящее изобретение в общем имеет отношение к конструктивным характеристикам самолета. В частности, настоящее изобретение имеет отношение к созданию секции фюзеляжа самолета с конструкцией внешней обшивки, которая специальным образом адаптирована к каркасу фюзеляжа, секции фюзеляжа самолета. Кроме того, настоящее изобретение имеет отношение к самолету, который содержит по меньшей мере одну такую секцию фюзеляжа самолета.
Предпосылки к созданию изобретения
Размеры дверей для входа в пассажирский салон самолета обычно сознательно не делают больше необходимых размеров, чтобы не ослаблять опорную конструкцию самолета, образованную за счет каркаса фюзеляжа и внешней обшивки, за счет дверного проема для двери пассажирского салона. Чем больше разрыв во внешней обшивке за счет дверного проема, тем больше потеря прочности опорной конструкции в области двери салона. Для того чтобы иметь такую малую потерю прочности, насколько это возможно, размеры дверей салона делают малыми, как уже было указано здесь выше, причем двери располагают в области каркаса или ребра, которое однако разрывают в том месте, где должен быть расположен дверной проем. Для компенсации указанной потери прочности, смежные ребра упрочняют соответствующим образом. За счет того, что в настоящее время двери салона расположены между двумя ребрами, они являются очень узкими, что может приводить во время посадки к скоплению пассажиров и образованию пробок в дверях салона, так как пассажиры стремятся войти в самолет возможно быстрее.
Сущность изобретения
Принимая во внимание ранее описанные здесь проблемы, которые могут возникать во время посадки за счет пробок или скопления пассажиров, желательно предложить техническое решение, позволяющее снизить опасность образования скопления пассажиров при входе в самолет.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается специально образованная секция фюзеляжа самолета, а также самолет, который содержит по меньшей мере одну такую секцию фюзеляжа самолета. Все аспекты настоящего изобретения, имеющие отношение к секции фюзеляжа самолета, связаны также соответствующим образом с самолетом, который содержит по меньшей мере одну секцию фюзеляжа самолета в соответствии с настоящим изобретением.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается секция фюзеляжа самолета, которая имеет каркас фюзеляжа, который содержит множество поперечных ребер, расположенных с промежутками друг от друга в продольном направлении фюзеляжа самолета, причем под поперечными ребрами понимают ребра, которые ориентированы перпендикулярно к продольному направлению фюзеляжа. Кроме каркаса фюзеляжа, секция фюзеляжа самолета дополнительно имеет конструкцию внешней обшивки, которая установлена снаружи на каркасе фюзеляжа. Металлические, а в частности алюминиевые листы, подогнанные к контуру каркаса фюзеляжа, могут играть роль этой конструкции внешней обшивки, например, если они соединены заклепками с внешней стороной каркаса фюзеляжа. Для снижения опасности образования скопления или пробок во время посадки пассажиров, по меньшей мере один дверной проем предусмотрен в конструкции внешней обшивки, который имеет ширину, причем при помощи по меньшей мере одного компонента каркаса фюзеляжа дверной проем подразделен вертикально на множество открытых областей. Другими словами, дверной проем имеет такую ширину, что он идет в области ребер не только между двумя смежными ребрами. Кроме того, дверной проем имеет такую ширину, что он идет в обе стороны по меньшей мере от одного ребра каркаса фюзеляжа, так что это по меньшей мере одно ребро подразделяет дверной проем на две открытые области, справа и слева от ребра.
Такой имеющий большую ширину дверной проем может полностью отклоняться от принципов, которые используют до настоящего времени и в соответствии с которыми сознательно уменьшают размеры дверей салона. Однако в соответствии с настоящим изобретением сознательно идут на незначительное ослабление фюзеляжа самолета в области двери салона, чтобы получить преимущества за счет образования широкого дверного проема, позволяющие снизить опасность образования скопления пассажиров при посадке.
Однако опасность скопления пассажиров не может быть снижена только за счет того факта, что дверной проем имеет большую ширину, чем известные ранее дверные проемы. Кроме того, проведенные испытания показали, что скорость потока пассажиров через проем ограниченных размеров можно специфически регулировать при помощи препятствия, введенного в проем ограниченных размеров, такого как, например, ребро в области дверного проема, так чтобы создавать не имеющий скопления поток пассажиров, проходящих через проем ограниченных размеров.
Что касается ранее описанных вариантов, то, например, множество ребер каркаса фюзеляжа могут действовать как по меньшей мере один компонент каркаса, который вертикально подразделяет дверной проем на множество открытых областей. Само собой разумеется, что также может быть использован специальный компонент каркаса, позволяющий избежать скопления людей в области дверного проема. Однако, так как ребра каркаса фюзеляжа уже расположены с постоянными промежутками в продольном направлении фюзеляжа самолета, предлагается такое расположение дверного проема, чтобы он лежал в области по меньшей мере одного ребра, что специфически способствует желательным образом регулированию потока пассажиров. По меньшей мере одно ребро подразделяет по меньшей мере один дверной проем на множество открытых областей, отделенных друг от друга при помощи ребра. В этом отношении, следует иметь в виду, что по меньшей мере одно ребро проходит по меньшей мере через один дверной проем главным образом в вертикальном направлении.
Несмотря на то, что выше говорится исключительно о том, что по меньшей мере одно ребро или по меньшей мере один компонент каркаса подразделяет дверной проем на множество открытых областей, это однако не означает, что это должен быть исключительно только один компонент каркаса или только одно ребро. Например, два ребра или даже несколько ребер могут подразделять дверной проем на множество открытых областей, причем дверной проем, например, в случае двух ребер, будет подразделен на три открытые области.
Так как дверь салона, предназначенная для герметизации дверного проема, имеет намного большую толщину, чем конструкция внешней обшивки, было предложено переместить по меньшей мере одно ребро по меньшей мере в области по меньшей мере одного дверного проема в направлении внутреннего пространства, образованного фюзеляжем самолета, так чтобы дверь в закрытом состоянии находилась заподлицо с остальной конструкцией внешней обшивки и не выступала наружу из остального контура конструкции внешней обшивки. За счет перемещения по меньшей мере одного ребра в области дверного проема, дверь салона может находиться заподлицо с остальной конструкцией внешней обшивки, что, само собой разумеется, желательно по аэродинамическим соображениям.
Так как может быть желательно выбирать ширину дверного проема так, чтобы она превышала расстояние между двумя ребрами, и одновременно так, чтобы только одно ребро имелось в открытой области двери, для регулирования потока пассажиров, то дверной проем подразделяют на две открытые области, причем компоненты каркаса, которые имеются в области дверного проема, могут быть образованы при помощи двух смежных ребер, которые объединены в один компонент в области дверного проема. За счет этого, входящие пассажиры проходят через две заданные, более широкие открытые области, так что, во время посадки, пассажиры могут входить в область передних кресел и в область задних кресел пассажирского салона на ранней стадии посадки.
Так как дверь салона в соответствии с настоящим изобретением имеет по меньшей мере одно ребро, расположенное в дверном проеме, она особенно хорошо подходит для специфического управления потоком пассажиров, проходящих через дверь салона, причем по меньшей мере один дверной проем может быть расположен в конструкции внешней обшивки так, что он образует вход в пассажирский салон самолета, который горизонтально отделен при помощи промежуточного настила в фюзеляже самолета от расположенного под ним грузового пространства.
Так как при помощи по меньшей мере одного ребра в области дверного проема поток пассажиров может быть разделен на ранних стадиях посадки на два отдельных потока пассажиров, по меньшей мере один дверной проем может быть расположен на конструкции внешней обшивки в центральной области пассажирского салона, так что начиная по меньшей мере от одного дверного проема, первый поток пассажиров может двигаться специфически в направлении области передних кресел пассажирского салона, а второй поток пассажиров может двигаться специфически в направлении области задних кресел пассажирского салона.
Для того чтобы не ослаблять слишком сильно секцию фюзеляжа самолета во время полета за счет более широкого дверного проема, секция фюзеляжа самолета дополнительно может иметь дверь салона, которая может быть образована как опорный компонент фюзеляжа. Для того чтобы взаимодействовать с остальной секцией самолета в качестве опорного компонента, дверь салона имеет внешний контур, который специфическим образом сопряжен с внутренним контуром дверного проема, так что дверь салона плотно входит в дверной проем и может быть установлена заподлицо с конструкцией внешней обшивки секции фюзеляжа самолета.
Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания одного примерного варианта, не имеющего ограничительного характера, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых аналогичные детали имеют одинаковые позиционные обозначения. Изображения на чертежах не обязательно даны в реальном масштабе, но позволяют оценить количественные соотношения.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вид в перспективе секции фюзеляжа самолета в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.2 показан другой вид в перспективе секции фюзеляжа самолета в соответствии с примерным вариантом, без конструкции внешней обшивки в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.3 показан каркас фюзеляжа секции фюзеляжа самолета в соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения.
На фиг.4 показан еще один вид в перспективе секции фюзеляжа самолета в соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения, с закрытой дверью салона.
На фиг.5.1-5.4 показаны различные виды дверного проема секции фюзеляжа самолета в соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения.
На фиг.6 схематично показаны передняя и задняя области кресел пассажирского салона.
Подробное описание
Далее изобретение будет описано со ссылкой на сопроводительные чертежи. Когда в описании сделана ссылка преимущественно на одну фигуру, то для лучшего понимания следует параллельно обращаться и к другим фигурам.
На фиг.1 показан вид в перспективе секции 1 фюзеляжа самолета в соответствии с настоящим изобретением. Можно видеть, что секция 1 фюзеляжа самолета разделена на область пассажирского салона 9 и грузовое пространство 10, причем область пассажирского салона 9 отделена от грузового пространства 10 промежуточным настилом (полом) 8, который горизонтально пересекает секцию 1 фюзеляжа самолета.
Как это показано на фиг.2, секция 1 фюзеляжа самолета имеет каркас 2 фюзеляжа в виде первичной конструкции, который имеет множество поперечных ребер 3, расположенных с промежутками друг от друга в продольном направлении фюзеляжа самолета. Поперечные ребра 3 идут в перпендикулярном направлении относительно продольного направления секции 1 фюзеляжа самолета и идут главным образом вертикально. В горизонтальном направлении поперечные ребра 3 усилены при помощи стрингеров, которые здесь не показаны, чтобы придать первичной опорной конструкции достаточную пространственную жесткость.
Конструкция 4 внешней обшивки в виде множества алюминиевых листов I установлена на каркасе фюзеляжа, показанном на фиг.2, причем указанные листы обычно приварены к поперечным ребрам 3 с постоянными промежутками, что позволяет получить с использованием каркаса 2 фюзеляжа, показанного на фиг.2, секцию 1 фюзеляжа, показанную на фиг.1.
Как это показано на фиг.1, в свою очередь, конструкция 4 внешней обшивки имеет дверной проем 5 с шириной 6, причем эту ширину 6 выбирают так, что при помощи по меньшей мере одного компонента каркаса дверной проем 5 будет подразделен вертикально на множество открытых областей 7. Таким образом, в варианте, показанном на фиг.1, дверной проем 5 подразделен при помощи двух вертикально идущих ребер 3 на три открытые области 7. Другими словами, дверной проем 5 подразделен на три открытые области 7, отделенные друг от друга двумя ребрами 3.
Стержневая идея этого варианта состоит в образовании дверного проема 5 с шириной 6, которая больше промежутка между соседними ребрами, так что дверной проем 5 в каждом случае будет подразделен при помощи по меньшей мере одного ребра 3 на множество открытых областей 7.
Несмотря на то, что опорная конструкция, которая содержит каркас 2 фюзеляжа и конструкцию 4 внешней обшивки в минимальной степени ослабляется за счет дверного проема 5, расширенного по сравнению с типичными дверями салона, это ослабление прочности может быть компенсировано за счет того, что для уплотнения дверного проема 5 используют дверь 14 салона, которая сама образована как опорный компонент фюзеляжа. В примерном варианте, показанном на чертежах, дверь 14 салона образована как состоящая из двух частей раздвижная дверь, причем соответствующие половины двери имеют внешний контур, который согласован с внутренним контуром дверного проема 5, так что обе половины двери плотно прилегают друг к другу и могут быть расположены в дверном проеме 5 заподлицо с конструкцией 4 внешней обшивки, как это показано на фиг.4. При использовании соответствующего стопорного механизма двери принудительно с усилием блокируются в дверном проеме 5, так что дверь 14 салона взаимодействует как опорный компонент с передачей нагрузки на опорную конструкцию, которая содержит каркас 2 и внешнюю обшивку 4.
Так как дверь 14 салона должна иметь заданную толщину или прочность, чтобы работать как опорный компонент фюзеляжа, может потребоваться смещение ребер 3, расположенных в области дверного проема 5, по меньшей мере в направлении внутреннего пространства, образованного при помощи секции 1 фюзеляжа самолета, как это показано на фиг.2 и в особенности на фиг.3, так как в противном случае дверь 14 салона не может быть плотно введена в конструкцию внешней обшивки, чтобы находиться заподлицо с конструкцией внешней обшивки 4.
Как это показано на фиг.5.1-5.4, где показаны перспективные изображения дверного проема 5, пересекаемого ребрами 3, все открытые области 7 имеют достаточную ширину для того, чтобы пассажиры с ручной кладью могли удобно проходить через них.
Как это поясняется при помощи фиг.6, за счет секции 1 фюзеляжа самолета или ребер 3, предусмотренных в дверном проеме 5, поток 15, 16 пассажиров может быть разделен на два отдельных потока 15 или 16 пассажиров, на ранних этапах посадки пассажиров, так что, например, первый поток 15 пассажиров может двигаться в направлении области 11 передних кресел, а второй поток 16 пассажиров может двигаться в направлении области 12 задних кресел пассажирского салона 9, за счет чего может быть лучше организована и ускорена посадка пассажиров. Для того чтобы в полной мере использовать этот положительный аспект, по меньшей мере один дверной проем 5 может быть расположен в конструкции внешней обшивки секции фюзеляжа самолета в центральной области пассажирского салона 9, так что, за счет такого расположения дверного проема 5, пассажирский салон 9 может быть разделен на область 11 передних кресел и на область 12 задних кресел. Таким образом, оба потока 15 и 16 пассажиров могут быть отделены друг от друга вскоре после входа в пассажирский салон 9, так что, в отличие от типичных схем посадки пассажиров, теперь нет необходимости в том, чтобы пассажир с билетом в область 12 задних кресел (например, экономического класса) проходил через всю область 11 передних кресел (например, бизнес класса), чтобы дойти до своего кресла, за счет чего обычно происходит существенное замедление посадки пассажиров. За счет расположения дверного проема 5 в центральной области пассажирского салона и разделения потоков 15, 16 пассажиров, теперь нет необходимости в том, чтобы пассажир экономического класса проходил через всю область бизнес класса, чтобы дойти до своего кресла, за счет чего может быть уменьшено время посадки.