飛機艙體失壓安全防護系統的製作方法

2023-06-10 00:19:26 1

專利名稱：飛機艙體失壓安全防護系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種飛機艙體失壓安全防護系統。
背景技術：
現代運輸機類飛機，主要是客運飛機艙內均有增壓設備，在高空飛行外部壓強較 低的情況下可通過增壓設備增加密封艙內壓力，以保證乘員的生理安全，增加飛行的舒適 性。機艙增壓後內部壓強大於外部壓強，S卩外部高空壓強，形成的內外壓強差有趨於 平衡的趨勢，正常情況下蒙皮承受內部壓強以平衡艙體內外形成的壓力差。但各種原因，如 蒙皮板鉚接孔的疲勞開裂、腐蝕引起的鉚釘斷裂等，均可能引起機身蒙皮開裂，在機艙壁形 成孔洞，而蒙皮開裂就使得蒙皮用來平衡壓力差的作用失效，開裂形成的孔洞就提供了另 外一個使得艙內壓強趨於與外部壓強平衡的途徑或者渠道，這個平衡的過程帶來的效應就 是艙內壓強快速下降，引起所謂的失壓現象。中國民用飛機適航規章第25部的365條款(e)中對防止增壓艙可能出現結構損 傷而帶來的安全威脅有規定，規定中對增壓艙可能出現的孔洞最大尺寸有限制。但某些情 況下，如安全檢測疏忽、應力腐蝕等原因，有可能導致出現超過此最低限制的情況，即出現 超過適航限制的孔洞規格，這種情況下快速失壓現象嚴重威脅乘員生命安全，甚至將艙內 載物，包括安全措施不當的乘員，壓出艙體。被壓出艙體的載物可能碰撞艙壁進一步導致機 身結構損傷，或在掉落過程中被吸入飛機發動機，碰撞機翼、尾翼等其它保證飛機安全飛行 的部件，導致機毀人亡的事故發生。此外，現有的運輸類飛機也具有主動應急洩壓裝置，但其主要功能為應急排出艙 內煙霧或毒氣，通過應急洩壓活門控制洩壓速率，其洩壓速率相對較小，一般在15秒至60 秒可將艙壓釋放完全，而蒙皮突然失效的情況下艙壓在2至3秒內即消失殆盡，此裝置無法 在蒙皮結構失效的情況下對艙體結構及乘員提供有效保護。

實用新型內容本實用新型的目的提供一種在飛機突然失壓情況下，能降低失壓速度，避免快速 失壓，具有較高飛行安全性的飛機艙體失壓安全防護系統。本實用新型的技術解決方案是一種飛機艙體失壓安全防護系統，其包括長桁、機 身框、纖維網、纖維布和密封條，其中長桁與機身框連接形成的機身艙體框架結構內側邊緣 設置鉚釘孔，相鄰長桁和機身框形成鉚接區域，該鉚接區域鋪設有纖維網，該纖維網上鋪設 帶孔的纖維布，該纖維布四周邊緣鋪設密封條，然後用鉚釘進行鉚接，其中，所述纖維布內 設有孔徑為2 3mm的洩壓孔。所述洩壓孔內設有兩端墩平的金屬管。所述纖維網由直徑為2mm的纖維繩拉結成網狀結構。本實用新型的有益效果是本實用新型飛機艙體失壓安全防護系統在蒙皮未安裝之前，先在機身框和長桁上鋪設編制好纖維網，用夾具固定，然後鋪設帶孔纖維布，用夾具 固定，最後將密封條分布於四周鉚接區，一同鉚接至長桁和機身框結構上即可。降低由於蒙 皮開裂引起的增壓飛機艙體快速失壓而導致對乘員及飛行安全的危害性，在飛機發生蒙皮 開裂情況時為乘員提供一定程度的保護，並為飛機安全迫降提供時間保證，因此有效提高 了飛機的安全性能。而且其裝配流程簡單，結構可靠，能滿足實際設計需求，也不會帶來不 適當的增重效果，具有較大的實際應用價值。

圖1是本實用新型飛機艙體失壓安全防護系統一較佳實施方式的零件分解圖；圖2是本實用新型飛機艙體失壓安全防護系統裝配結構的剖視圖；圖3是圖1中纖維網的結構示意圖；圖4是圖1中纖維布的結構示意圖；圖5是圖4的A向剖視圖，其中，1-長桁、2-機身框、3-鉚接區、4-纖維網、5-纖維布、6_密封條、7_鉚釘、 8-洩壓孔、9-纖維繩。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明本實用新型將超高分子量聚乙烯纖維(簡稱UHMWPE)，如超高分子量聚乙烯納米 複合纖維ZY-102，或芳綸纖維，如芳綸1414，編制的纖維網和帶孔纖維布，在危險艙壁區域 (承受疲勞載荷或易受腐蝕介質影響的部位)或整個加壓艙體(艙門區域除外)的機身長 桁和機身框之間鋪設，在蒙皮開裂時由纖維網和帶孔纖維布共同承壓，通過預先設置帶孔 纖維布的孔密度和孔大小兩個因素，以達到控制洩壓速率的效果，使失壓情況發生時增壓 艙能夠在一定時間內維持一定壓強，防止或減輕快速失壓對飛行器和乘員的安全威脅。請參閱圖1，其是本實用新型飛機艙體失壓安全防護系統一較佳實施方式的零件 分解圖。所述飛機艙體失壓安全防護系統包括長桁1、機身框2、纖維網4、纖維布5和密封 條6。其中，長桁1與機身框2螺栓連接，長桁與機身框上設置鉚釘孔，形成鉚接區。該鉚接 區3上鋪設有纖維網4，該纖維網4上鋪設帶孔的纖維布5，並在纖維布5四周邊緣鋪設密 封條6，然後用鉚釘7進行鉚接。其裝配好的整體結構由圖2給出，上述纖維網4和纖維布 5以及密封條6有鉚釘7固定連接在長桁1和機身框2上的鉚接區3上。本實施方式中，所 述密封條6為鋁帶，也可為其它塑性較好的金屬條。請同時參閱圖3，其是纖維網的結構示意圖。所述纖維網4由直徑為2mm的纖維繩 9拉結成網狀結構，其編制密度則需要依據不同飛機設計的要求而確定。請參閱圖4和圖5，其中，圖4是纖維布的結構示意圖，圖5是圖4的A向剖視圖。 所述纖維布上設置有洩壓孔，洩壓孔尺寸根據不同飛機的設計參數確定，如最大壓差，洩壓 速率規定等，通過計算即可確定，但孔大小不易過大，孔徑以2 3mm較為適宜，本實施方式 中，纖維布的孔逕取2. 5mm。而且本實施方式中，所述洩壓孔中設有兩端墩平的金屬管，從而 使纖維布上的孔成金屬孔，因此在洩壓時，孔的尺寸穩定，不易變形，以保證穩定的洩壓速 度。所述纖維布的洩壓孔可在編制過程中預留，也可在編制完成後鉚孔，即通過將與孔徑相
4同的金屬管編制在纖維布上或鉚至纖維布上以達到設置孔的目的，然後將金屬管兩頭墩平 即可。另外，根據飛機設計參數選擇纖維種類如飛機飛行速度低於一馬赫，飛行高度超 過1萬米的飛機選擇UHMWPE纖維，飛行速度高於1馬赫飛機選擇芳綸纖維。飛行過程中，如果增壓艙發生蒙皮開裂在機身艙形成孔洞，帶孔纖維布則被艙內 壓力壓展平鋪於纖維網上，兩者共同承壓以平衡內外壓差。同時帶孔纖維布通過自身的預 設的洩壓孔緩慢釋放艙內氣體洩壓，以避免受力過大而發生纖維斷裂的事故。由於超高分 子量聚乙烯纖維和芳綸纖維比強度超過鋼絲10倍以上，且具有很強的抗衝擊、抗切割、耐 蝕、耐磨性，最高使用溫度超過150°c，可達220°C，因此可以滿足飛機艙體的洩壓使用要 求。本實用新型飛機艙體失壓安全防護系統在蒙皮未安裝之前，先在機身框和長桁上 鋪設編制好纖維網，用夾具固定，然後鋪設帶孔纖維布，用夾具固定，最後將密封條分布於 四周鉚接區，一同鉚接至機體結構上即可。其裝配流程簡單，結構可靠，能滿足實際設計需 求，也不會帶來不適當的增重效果。同時避免傳統飛機結構設計方法可能導致的艙體快速 失壓現象，保證了飛機乘員及飛行安全，並為飛機迫降贏得時間保證，有效提高了飛機的安 全性能。
權利要求一種飛機艙體失壓安全防護系統，其特徵在於包括長桁(1)、機身框(2)、纖維網(4)、纖維布(5)和密封條(6)，其中，長桁(1)與機身框(2)螺栓連接，長桁與機身框上設置鉚釘孔，以形成鉚接區，該鉚接區(3)上鋪設有纖維網(4)，該纖維網(4)上鋪設帶孔的纖維布(5)，該纖維布(5)四周邊緣鋪設密封條(6)，然後用鉚釘(7)進行鉚接，其中，所述纖維布(5)內設有孔徑為2～3mm的洩壓孔(8)。
2.根據權利要求1所述的飛機艙體失壓安全防護系統，其特徵在於所述洩壓孔(8) 內設有兩端墩平的金屬管。
3.根據權利要求2所述的飛機艙體失壓安全防護系統，其特徵在於所述纖維網由直 徑為2mm的纖維繩(9)拉結成網狀結構。
專利摘要本實用新型涉及一種飛機艙體失壓安全防護系統。所述飛機艙體失壓安全防護系統由長桁、機身框、纖維網、纖維布和密封條組成，其中，長桁與機身框通過螺栓連接成框架結構，長桁與機身框上設置鉚釘孔形成鉚接區，該鉚接區上鋪設纖維網，纖維網上鋪設帶孔的纖維布，該纖維布周圍邊緣鋪設密封條，連同纖維布、纖維網一起鉚接至框結構上，其中，所述纖維布內沿厚度方向設有孔徑為2～3mm的洩壓孔，洩壓孔內插裝兩端墩平的金屬管。本實用新型可降低由於蒙皮開裂引起的增壓飛機艙體快速失壓而對乘員及飛行安全的危害性，並為飛機安全迫降提供時間保證，能有效提高飛機的安全性能。該實用新型裝配流程簡單，結構可靠，在設計上易於實現，也不會帶來不適當的增重效果，具有較大的實際應用價值。
文檔編號B64C1/06GK201745742SQ20102026734
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月20日 優先權日2010年7月20日
發明者張偉 申請人:中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所