專利名稱：飛行器中的壓力補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于飛行器的壓力補償裝置，更具體地涉及一種用于在其內(nèi)部包 括可燃物質(zhì)的飛行器的元件的壓力補償裝置。
背景技術(shù)：
在本文中公開了一種壓力補償裝置的新概念，集成裝置以保護(hù)燃料箱(cbposit)， 在所述裝置的內(nèi)部具有可能會導(dǎo)致機(jī)翼的結(jié)構(gòu)損壞的固有過壓差。
在飛行器的通常集成燃料箱的內(nèi)部中含有液態(tài)可燃物質(zhì)與氣體混合物(空氣、燃 料蒸汽等)，所述氣體混合物可能會在被完全密封的燃料箱中產(chǎn)生高壓。因此，在飛行器 中需要能夠補償所述燃料箱的內(nèi)部壓力和外部壓力的裝置這些裝置通常稱為壓力補償裝 置。內(nèi)部壓力和外部壓力必須相等以避免飛行器的結(jié)構(gòu)上的過載荷。
然而，在壓力補償裝置的正常功能中，可能存在所述裝置變得被阻塞的情況。因 此，壓力補償裝置配置在其中的飛行器的元件還包括與壓力補償裝置相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)，被稱 為壓力保護(hù)裝置(OPP)。過壓保護(hù)系統(tǒng)與壓力補償裝置分離，在要被保護(hù)的飛行器的元件是 燃料裝置的情況下，在某種意義上，正常補償使得過壓保護(hù)系統(tǒng)通過獨立于壓力補償裝置 的孔眼的燃料箱的孔眼與燃料箱的外部連通。因此，在公知技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，過壓保護(hù)系統(tǒng)僅 在壓力補償裝置被阻塞的情況下開始起作用。
解決這類需要的問題在于在燃料箱中需要兩個孔眼，一個孔眼實際上用于壓力補 償裝置，而另一個孔眼用于過壓保護(hù)系統(tǒng)。假設(shè)結(jié)構(gòu)被削弱，從結(jié)構(gòu)的觀點和從空氣動力學(xué) 的觀點來說會引起問題，因為最終的結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生更大的空氣動力學(xué)阻力。此外，最終的結(jié)構(gòu) 是復(fù)雜的，因此導(dǎo)致高成本。
由已知解決方案引起的另一個問題在于需要通常通過增強框架來增強鄰近于用 于容納壓力補償裝置和過壓保護(hù)系統(tǒng)而形成的孔眼的區(qū)域，其中所述框架制造復(fù)雜，將重 量增加到飛行器的整體結(jié)構(gòu)，并且具有高的制造和安裝成本，同時這意味著要管理不同的 備用部件。
此外，如在當(dāng)前已知的方案中，具有朝向外部的兩個開口，對應(yīng)于用于壓力補償裝 置和過壓保護(hù)系統(tǒng)的飛行器的外部出口，產(chǎn)生大量噪聲，這期望被限制。
本發(fā)明旨在解決這些問題。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種壓力補償裝置，所述壓力補償裝置配置在飛行器的元件中， 飛行器的元件中內(nèi)部含有可燃液體物質(zhì)和氣體混合物，所述壓力補償裝置以所述裝置補償 所述元件的內(nèi)部與外部大氣的壓力的方式配置，其中所述元件以空氣通過在所述裝置中的 主通道的連續(xù)主循環(huán)的方式配置，所述主通道連通所述元件的內(nèi)部和外部，所述裝置還包 括輔助通道，所述輔助通道本身集成在所述裝置中，所述輔助通道連通所述元件的內(nèi)部和 外部。根據(jù)本發(fā)明，輔助通道在所述元件的內(nèi)部區(qū)域中包括片材，使得在主通道的空氣的連續(xù)主循環(huán)(300)中斷的情況下，所述連續(xù)循環(huán)通過空氣的輔助流動繼續(xù)到達(dá)所述元件的內(nèi) 部，這個輔助流動能夠破壞輔助通道的片材。
此外，根據(jù)本發(fā)明的壓力補償裝置，輔助通道和主通道共用朝向所述元件的外部 的同一個連通出口。
這樣，本發(fā)明在相同的裝置中集成壓力補償裝置和過壓保護(hù)系統(tǒng)，同時以分開的 方式保持兩者的功能性。
因此，本發(fā)明的壓力補償裝置提供以下優(yōu)點
-在其中將要設(shè)置所述裝置的元件中僅需要一個孔眼，這導(dǎo)致顯而易見的結(jié)構(gòu)優(yōu) 點和空氣動力優(yōu)點。
-本發(fā)明的裝置保持兩個不同且分開的功能，但是集成到同一個裝置中，以這種方 式使得系統(tǒng)的總體積被減小，且相應(yīng)的重量減小。
-假設(shè)兩個不同的元件被集成到相同的裝置中，能夠使得安裝和支撐結(jié)構(gòu)的復(fù)雜 性減小以及系統(tǒng)的成本整體減小。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將相對于附圖在隨后本發(fā)明的目的的示例性實施例的 詳細(xì)說明中被公開。


圖1顯示了根據(jù)公知的現(xiàn)有技術(shù)的飛行器的機(jī)翼的一部分的仰視圖，在所述機(jī)翼 的一部分上指出了壓力補償裝置和過壓保護(hù)系統(tǒng)的典型位置；
圖2顯示了根據(jù)公知的現(xiàn)有技術(shù)形成壓力補償裝置的元件的示意圖3顯示了圖2所示的壓力補償裝置的閉塞；
圖4顯示了根據(jù)現(xiàn)有公知技術(shù)的在檢修蓋上的壓力補償裝置到燃料箱的安裝的 示意圖5顯示了根據(jù)現(xiàn)有公知技術(shù)的過壓保護(hù)系統(tǒng)的示意圖以及在壓力補償裝置的 閉塞之后該過壓保護(hù)系統(tǒng)的功能；
圖6顯示了根據(jù)現(xiàn)有公知技術(shù)的在檢修蓋上的過壓保護(hù)裝置到燃料箱的安裝的 示意圖；以及
圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的壓力補償裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施方式
根據(jù)公知技術(shù)，壓力補償裝置I配置在形成飛行器的部分的特定元件中，使得在 其內(nèi)部含有可燃物質(zhì)的所述元件是在正常操作條件下可以保持所述元件的內(nèi)部與外部之 間的限制壓力差的裝置。通常，壓力補償裝置I配置在飛行器的燃料箱中，并且被設(shè)計為執(zhí) 行以下功能
-能夠使空氣進(jìn)入和離開燃料箱以便補償壓力；
-避免可能存在于外部中的燃燒進(jìn)入到燃料箱“滅火器”;
-盡可能地減小空氣輸出和輸入通道的空氣動力阻力；
-避免燃料溢出的可能性。
為了滿足已經(jīng)提到的要求，根據(jù)公知技術(shù)并如圖2清楚地顯示的壓力補償裝置I包括通道2，所述通道使配置有壓力補償裝置I的元件的內(nèi)部與外部連通；空氣動力開口 3，所述空氣動力開口能夠使空氣可以以最小空氣動力阻力通過通道2進(jìn)入和離開；上唇部 4，所述上唇部相對于飛行器的元件(具體地，燃料箱)定位在一高度處，使得在不操作的情 況下，在壓力下的可燃物質(zhì)的高度位可以超過所述上唇部4，以這種方式避免可燃物質(zhì)朝向 外部溢出。
當(dāng)上面配置有壓力補償裝置I的元件是燃料箱時，壓力補償裝置I可以安裝在燃 料箱的檢修蓋20上，如圖4所示，或者壓力補償裝置I可以安裝在可以存在于包括所述飛 行器的結(jié)構(gòu)中的任意類型的出口之上。
此外，壓力補償裝置I在通道2的內(nèi)部中包括防火裝置5，所述防火裝置避免火焰 進(jìn)入到元件的內(nèi)部。防火裝置5包括一連串小直徑通道和縱向通道，使得該防火裝置5不 能夠使火穿過該防火裝置(假設(shè)在火到達(dá)端部之前將被消耗掉)。防火裝置5的整個通路 面積實際上與壓力補償裝置I的通道2的通路的面積相同，使得防火裝置5允許空氣通過。
存在以下情況，例如冰的形成(參見圖3)，其中防火裝置5被閉塞，在這種情況下， 壓力補償裝置I不能實現(xiàn)其功能，允許在飛行器的元件的內(nèi)部與外部之間產(chǎn)生壓力差。在 這些情況下，過壓保護(hù)系統(tǒng)10的介入變得需要，其不允許所述壓力差達(dá)到危及飛行器的結(jié) 構(gòu)整體性的水平。
如已經(jīng)描述，存在壓力補償裝置I可能會被阻塞的情況，此時過壓保護(hù)系統(tǒng)10進(jìn) 入操作，如圖5所示。
過壓保護(hù)系統(tǒng)10包括飛行器的元件(具體地，燃料箱)的孔眼，所述孔眼通過校 準(zhǔn)結(jié)構(gòu)阻力由片材11保持閉合，其中當(dāng)超過燃料箱的內(nèi)部與外部之間的預(yù)定壓力差時，所 述校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)阻力被破壞。這樣，空氣能夠通過過壓保護(hù)系統(tǒng)10通過，其補償在元件的兩個 部件中的壓力，因此避免使結(jié)構(gòu)受到過載荷。
過壓保護(hù)系統(tǒng)10具有以下操作要求
-片材11的破裂必須容易地實現(xiàn)，假設(shè)過壓保護(hù)系統(tǒng)10開始操作的情況是例外， 并且一旦壓力補償裝置I已經(jīng)不堵塞，破裂的片材11必須被更換，這是因為如果沒有更換 破裂的片材11，則由防火裝置5提供的防火將喪失。
-蓋11必須放置在可燃物(燃料)的最大高度位上方，以避免在過壓保護(hù)系統(tǒng)10 進(jìn)入操作的情況下的溢出。
正如已經(jīng)關(guān)于壓力補償裝置I所述，如圖6所示，當(dāng)上面配置有過壓保護(hù)系統(tǒng)10 的元件是燃料箱時，過壓保護(hù)系統(tǒng)10可以安裝在檢修蓋20上。
因此，如圖1所示，壓力補償裝置I和過壓保護(hù)系統(tǒng)10在相鄰或鄰近肋部之間的 范圍內(nèi)通常安裝在飛行器的檢修蓋20上；在最當(dāng)前的結(jié)構(gòu)中，兩個系統(tǒng)都安裝在肋部之間 的相同范圍中。
根據(jù)先前所描述，本發(fā)明形成一種新的裝置，壓力補償裝置100，如可以在圖7中 所示，其中過壓保護(hù)系統(tǒng)10之上公知的片材11并入裝置100本身中。
本發(fā)明的壓力補償裝置100補償元件的內(nèi)部101與外部大氣102之間的壓力，其 中所述元件以空氣通過在所述裝置Iio中的主通道103的連續(xù)主循環(huán)300的方式配置，所 述主通道連通所述元件的內(nèi)部101和外部(102)，還包括輔助通道104，所述輔助通道集成 在所述裝置100中，所述輔助通道連通元件的內(nèi)部101和外部102。根據(jù)本發(fā)明，輔助通道104在內(nèi)部區(qū)域中包括隔板或片材105，使得在空氣通過主通道103的連續(xù)主循環(huán)300中斷 的情況下，所述連續(xù)循環(huán)通過空氣的輔助循環(huán)400繼續(xù)到達(dá)所述元件的內(nèi)部101，這個輔助 循環(huán)400能夠破壞輔助通道104的片材105。
此外，如圖7所示，在壓力補償裝置100中，輔助通道104和主通道103共用朝向 所述元件的外部的同一個連通出口 106。
所述圖7顯示了裝置100的主通道103，主通道103包括防火裝置5和片材105， 主循環(huán)300通過所述防火裝置5被執(zhí)行，片材105通常閉合，使得當(dāng)所述片材105破壞時， 輔助循環(huán)400開始通過輔助通道104。
換句話說，在主通道103閉塞的情況下，片材105將被破壞，從而允許空氣通過可 選的輔助通道104穿過。
在壓力補償裝置100中，輔助通道104距離其基部的高度200使得所述輔助通道 104保持位于處于壓力下的可燃物質(zhì)可達(dá)到的最大高度位上方。
雖然已經(jīng)整體結(jié)合優(yōu)選的實施例公開了本發(fā)明，但是顯而易見的是可以引入在本 發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)的這些修改，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)該被認(rèn)為是受限于先前的實施例， 而是由以下權(quán)利要求的內(nèi)容來限制。
權(quán)利要求
1.一種配置在元件中的壓力補償裝置(100)，所述元件的內(nèi)部含有可燃物質(zhì)，所述壓力補償裝置(100)以所述裝置(100)補償所述元件的內(nèi)部(101)與外部大氣(102)之間的壓力的方式配置，其中所述元件以空氣通過在所述裝置(110)中的主通道(103)的連續(xù)主循環(huán)(300)的方式配置，所述主通道連通所述元件的內(nèi)部(101)和外部(102)，其特征在于， 所述裝置(100)還包括輔助通道(104)，所述輔助通道本身集成在所述裝置(100)中，所述輔助通道連通所述元件的內(nèi)部(101)和外部(102)，所述輔助通道(104)在所述元件的內(nèi)部區(qū)域中包括片材(105)，使得在空氣通過主通道(103)的連續(xù)主循環(huán)(300)中斷的情況下， 所述連續(xù)循環(huán)通過空氣的輔助循環(huán)(400)繼續(xù)到達(dá)所述元件的內(nèi)部(101)，空氣的這個輔助循環(huán)(400)能夠破壞輔助通道(104)的片材(105)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力補償裝置(100)，其特征在于，輔助通道(20)和主通道(10)共用朝向所述元件的外部(102)的連通出口(106)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的壓力補償裝置(100)，其特征在于，所述輔助通道(104)的片材(105)包括具有校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)阻力的片材，使得當(dāng)所述元件的內(nèi)部(101)與外部(102)之間的預(yù)定壓力差被超過時，所述片材(105)能夠被破壞。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的壓力補償裝置(100)，還包括防火保護(hù)裝置(5)， 所述防火保護(hù)裝置允許空氣通過在所述裝置(100)中的所述主通道(103)的連續(xù)主循環(huán) (300)，同時所述防火保護(hù)裝置避免火災(zāi)的蔓延。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的壓力補償裝置(100)，其特征在于，所述元件是燃料箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力補償裝置(100)，其特征在于，輔助通道(104)的高度 (200)使得所述輔助通道(104)位于燃料能夠到達(dá)的最大高度位的上方。
7.一種飛行器燃料箱的通路，包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的壓力補償裝置 (100)。
8.一種飛行器，在其結(jié)構(gòu)中包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的壓力補償裝置 (100)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配置在元件中的壓力補償裝置(100)，所述元件的內(nèi)部含有可燃物質(zhì)，所述壓力補償裝置(100)以所述裝置(100)補償所述元件的內(nèi)部(101)與外部大氣(102)之間的壓力的方式配置，其中所述元件以空氣通過在所述裝置(110)中的主通道(103)的連續(xù)主循環(huán)(300)的方式配置，所述主通道連通所述元件的內(nèi)部(101)和外部(102)，所述裝置(100)還包括輔助通道(104)，所述輔助通道本身集成在所述裝置(100)中，所述輔助通道連通所述元件的內(nèi)部(101)和外部(102)，所述輔助通道(104)在所述元件的內(nèi)部區(qū)域中包括片材(105)，使得在空氣通過主通道(103)的連續(xù)主循環(huán)(300)中斷的情況下，所述連續(xù)循環(huán)通過空氣的輔助循環(huán)(400)繼續(xù)到達(dá)所述元件的內(nèi)部(101)，空氣的這個輔助循環(huán)(400)能夠破壞輔助通道(104)的片材(105)。
文檔編號B64D37/32GK103057715SQ20121040434
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者胡安·朱尼加薩格萊多, 卡洛斯·費爾南德斯阿隆索, 伊格納西奧·喬治·奧頓赫爾南德斯 申請人:空中客車西班牙運營有限責(zé)任公司