包含接地平面的飛機(jī)底板的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】包含接地平面的飛機(jī)底板
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用及優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請(qǐng)案要求于2013年3月6日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)案第61/773，441號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)案的全部?jī)?nèi)容據(jù)此以引用的方式并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及將保護(hù)性接地平面并入飛機(jī)的底板面板的構(gòu)造、用于將接地平面連接到支撐飛機(jī)中的底板面板的托梁的托架、和將接地平面與用于使飛機(jī)內(nèi)的接地平面接地的托架組合的系統(tǒng)。接地平面被預(yù)期來(lái)提供，除其它類(lèi)型的電保護(hù)之外，與電磁源和射頻源的隔離。
[0004]相關(guān)領(lǐng)域的描述
[0005]在傳統(tǒng)飛機(jī)的構(gòu)造中，飛機(jī)制造者已經(jīng)進(jìn)行了以下實(shí)踐:將導(dǎo)線束放置在飛機(jī)的機(jī)身內(nèi)的戰(zhàn)略位置處。導(dǎo)線束包括為位于飛機(jī)上的各種設(shè)備提供電力的線。所述線還在位于飛機(jī)上的設(shè)備之間攜帶電信號(hào)，且因此在那些各種設(shè)備之間提供電子通信。
[0006]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，眾所周知的是為飛機(jī)內(nèi)的導(dǎo)線束提供電屏蔽。電保護(hù)(或屏蔽)包括使導(dǎo)線與來(lái)自電磁源和/或射頻源中的一個(gè)或多個(gè)源的干擾隔絕(或隔離)。
[0007]對(duì)于電磁傳輸和射頻傳輸，應(yīng)明白，存在潛在地干擾信號(hào)的各種源。干擾可由為飛機(jī)的一部分的構(gòu)件產(chǎn)生。分別地，乘客和機(jī)組人員可能在飛機(jī)上攜帶可能會(huì)產(chǎn)生電磁(“EM”)信號(hào)和/或射頻(“RF”)信號(hào)的設(shè)備{即，蜂窩電話、平板電腦、計(jì)算機(jī)等}，所述信號(hào)可能會(huì)干擾沿導(dǎo)線束傳輸?shù)男盘?hào)。EM信號(hào)和RF信號(hào)的第三種潛在源是在飛機(jī)外部產(chǎn)生的那些源。例如，通信塔(即，蜂窩塔、無(wú)線電塔等)可能會(huì)產(chǎn)生具有足夠強(qiáng)度來(lái)干擾飛機(jī)系統(tǒng)的信號(hào)(即使從明顯距離處)。
[0008]一種為一根或多根導(dǎo)線提供電保護(hù)的簡(jiǎn)單方法是將導(dǎo)線定位成靠近接地的導(dǎo)電襯底。通常，襯底由金屬制成，因?yàn)榻饘俨牧鲜莾?yōu)良的導(dǎo)體。此外，金屬材料很好地起作用，以保護(hù)導(dǎo)線中的電信號(hào)不受EM干擾和RF干擾影響。
[0009]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，傳統(tǒng)飛機(jī)的外殼由鋁或鋁合金制成。當(dāng)由金屬制成時(shí)，傳統(tǒng)飛機(jī)的外殼提供便捷表面，緊靠該便捷表面定位導(dǎo)線束。因此，常見(jiàn)的實(shí)踐是將導(dǎo)線束鋪設(shè)成鄰近(或靠近)飛機(jī)的外殼的內(nèi)表面。通過(guò)將導(dǎo)線束定位成鄰近飛機(jī)的外殼，傳統(tǒng)飛機(jī)設(shè)計(jì)者已經(jīng)能夠?yàn)槟切?dǎo)線提供EM屏蔽和RF屏蔽。
[0010]越來(lái)越多的現(xiàn)代飛機(jī)包含非金屬構(gòu)件。例如，現(xiàn)代飛機(jī)將碳纖維復(fù)合材料并入形成外殼和其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件的至少一些面板中。
[0011]與金屬相比，碳纖維復(fù)合材料不是特別導(dǎo)電。一般而言，碳纖維材料的導(dǎo)電性大約比金屬差一千倍(100x)。因此，碳纖維材料不足以屏蔽導(dǎo)線使其免受EM干擾和RF干擾。
[0012]應(yīng)明白，在現(xiàn)代飛機(jī)中使用碳纖維復(fù)合材料替代金屬的情況下，飛機(jī)的外殼可能不再是合適的接地位置，以便為其相鄰的導(dǎo)線束建立EM屏蔽和/或RF屏蔽。
[0013]分別地，考慮到飛機(jī)中的空間需求，可預(yù)期導(dǎo)線束可能不被放置成鄰近飛機(jī)的外殼，即使在該外殼處，飛機(jī)完全由金屬制成。
[0014]因此，需要開(kāi)發(fā)出用于被放置在飛機(jī)內(nèi)的電導(dǎo)線束的輕型EM/RF屏蔽，無(wú)需考慮導(dǎo)線束在飛機(jī)中的定位。換言之，需要開(kāi)發(fā)出一種屏蔽導(dǎo)電線的方法，無(wú)需考慮電線在飛機(jī)內(nèi)的位置。
[0015]發(fā)明概述
[0016]本發(fā)明解決了相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)指出的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。
[0017]在一個(gè)預(yù)期實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種用于屏蔽飛機(jī)內(nèi)的至少一個(gè)構(gòu)件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:底板面板，其至少部分地設(shè)置在支撐飛機(jī)內(nèi)的底板的托梁之間；接地平面，其連接地板面板的底面，該接地平面至少部分在相鄰?fù)辛褐g延伸；和至少一個(gè)托架，其將接地平面電連接到托梁中的至少一個(gè)。
[0018]在本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實(shí)施方案中，接地平面屏蔽所述至少一個(gè)構(gòu)件使其免受電磁干擾和射頻干擾中的至少一個(gè)。
[0019]可預(yù)期，接地平面由導(dǎo)電材料板和被提供在板中以減輕板的總重量的至少一個(gè)孔組成。該孔被設(shè)定大小以屏蔽所述至少一個(gè)構(gòu)件，從而適應(yīng)在至少一個(gè)構(gòu)件上的沖擊輻射的頻率和波長(zhǎng)中的至少一個(gè)。
[0020]據(jù)計(jì)算，該孔不超過(guò)大約沖擊輻射的最小波長(zhǎng)的大小的十分之一。
[0021]形成本發(fā)明的一部分的托架包括限定第一端和第二端的主體。第一端連接到接地平面，且第二端連接到托梁。至少一個(gè)第一緊固件將第一端連接到接地平面。至少一個(gè)第二緊固件將第二端連接到托梁。間隔件連接到第一端，從而在間隔件與接地平面之間建立接觸面。密封件包圍間隔件。
[0022]本發(fā)明的另一實(shí)施方案提供一種用于屏蔽飛機(jī)內(nèi)的至少一個(gè)構(gòu)件的接地平面。該接地平面包括導(dǎo)電材料板和被提供在板中以減輕板的總重量的至少一個(gè)孔。該孔被設(shè)定大小以屏蔽所述至少一個(gè)構(gòu)件，從而適應(yīng)在所述至少一個(gè)構(gòu)件上的沖擊輻射的頻率和波長(zhǎng)中的至少一個(gè)。如所述，該孔可能不超過(guò)大約沖擊輻射的波長(zhǎng)的大小的十分之一。在一個(gè)實(shí)施方案中，該孔的直徑約為1.2英寸。
[0023]可預(yù)期，接地平面屏蔽所述至少一個(gè)構(gòu)件使其免受電磁干擾和射頻干擾中的至少一個(gè)。
[0024]該構(gòu)件可以是被放置成鄰近接地平面的導(dǎo)線束。
[0025]該接地平面被預(yù)期成由金屬制成。
[0026]本發(fā)明還提供了一種用于將接地平面連接到托梁以屏蔽飛機(jī)內(nèi)的至少一個(gè)構(gòu)件的托架。該托架包括:主體，其限定第一端和第二端，其中第一端連接到接地平面，且其中第二端連接到托梁；至少一個(gè)第一緊固件，其將第一端連接到接地平面；至少一個(gè)第二緊固件，其將第二端連接到托梁；間隔件，其連接到第一端，從而在間隔件與接地平面之間建立接觸面；和密封件，其包圍間隔件。
[0027]間隔件被預(yù)期成由導(dǎo)電材料制成。
[0028]托架被預(yù)期成由金屬制成。
[0029]間隔件被預(yù)期成包括外圍部分和內(nèi)部部分，內(nèi)部部分的厚度大于外圍部分的厚度。
[0030]包圍間隔件的密封件被預(yù)期成由彈性體材料制成。
[0031]本發(fā)明的進(jìn)一步方面將從以下段落顯而易見(jiàn)。
[0032]附圖簡(jiǎn)述
[0033]本發(fā)明現(xiàn)在將結(jié)合附加于其的附圖進(jìn)行描述:
[0034]圖1是包含本發(fā)明的特征的飛機(jī)的透視圖；
[0035]圖2是飛機(jī)機(jī)身的圖形橫截面，其圖示了有關(guān)導(dǎo)線束在飛機(jī)機(jī)身內(nèi)的放置的常規(guī)位置；
[0036]圖3是本發(fā)明的飛機(jī)機(jī)身的圖形橫截面，其圖示了與導(dǎo)線束在飛機(jī)的內(nèi)部?jī)?nèi)的放置相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)挑戰(zhàn)；
[0037]圖4是本發(fā)明的飛機(jī)機(jī)身的圖形橫截面，其示出飛機(jī)的機(jī)艙的底板下面的接地平面的至少一個(gè)可預(yù)期放置；
[0038]圖5是本發(fā)明的接地平面和托架的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖；
[0039]圖6是圖5中圖示的接地平面和托架的實(shí)施方案的放大橫截面圖；
[0040]圖7是圖6中圖示的托架中的一個(gè)的透視俯視圖，其中為了清楚起見(jiàn)，底板面板已被移除；以及
[0041]圖8是示出本發(fā)明的接地平面和托架的兩個(gè)實(shí)施方式的圖形俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]本發(fā)明現(xiàn)在將結(jié)合其一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案進(jìn)行描述。對(duì)任何特定的實(shí)施方案的論述不旨在限制本發(fā)明。相反，對(duì)所選實(shí)施方案的論述旨在例證本發(fā)明的廣度和范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可采用此處描述的實(shí)施方案的變化和等同物。那些變化和等同物旨在被本專(zhuān)利申請(qǐng)案的范圍所涵蓋。
[0043]現(xiàn)在將在飛機(jī)10的構(gòu)造(諸如圖1中所提供的透視圖中圖示的構(gòu)造)的上下文中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行論述。
[0044]圖1是本發(fā)明適用的飛機(jī)10的透視圖。飛機(jī)10包括機(jī)身12，其限定前端14和