可變形的飛行器窗戶的制作方法
【專利說明】可變形的飛行器窗戶
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求提交于2013年8月6日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/862679號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其整體通過引用合并在此。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體上涉及飛行器窗戶，更具體地涉及提供改進(jìn)型空氣動(dòng)力學(xué)性能和較低阻力的可變形的飛行器機(jī)艙窗戶。
【背景技術(shù)】
飛行器機(jī)艙窗戶通常由拉伸丙烯酸樹脂制造。機(jī)艙窗戶安裝在附連到飛行器機(jī)身的框架中。常規(guī)機(jī)艙窗戶通常具有半圓柱形橫截面，在該橫截面中，彎曲的外表面適應(yīng)于飛行器機(jī)身的曲率，以提供光滑的飛行器外表面。這減小了阻力并提升了飛行器的整體空氣動(dòng)力學(xué)性能。
在低海拔時(shí)，諸如在起飛和著陸操作期間，在飛行器機(jī)艙壓力(飛行器的內(nèi)部壓力)和飛行器外部壓力(外部或大氣壓力)之間存在很小差別。因此，機(jī)艙窗戶保持其適應(yīng)于機(jī)身曲率的空氣動(dòng)力學(xué)半圓柱形曲率。然而，當(dāng)飛行器處于更高的飛行高度并且內(nèi)部機(jī)艙壓力相對(duì)高于在飛行器外部壓力時(shí)，機(jī)艙窗戶可能由于壓力差而向外凸出或彎曲。這促使機(jī)艙窗戶的外表面延伸超出飛行器機(jī)身的曲率，其在飛行器上產(chǎn)生不期望的空氣動(dòng)力學(xué)阻力。這種增加的阻力轉(zhuǎn)化為燃料成本上升和降低巡航速度。
該機(jī)艙窗戶鼓脹可以通過使用相對(duì)重的剛性玻璃窗戶(其比較薄的丙烯酸樹脂窗戶更強(qiáng)硬并且更不易鼓脹)或者通過增加丙烯酸樹脂窗戶的厚度以增加其強(qiáng)度和減小鼓脹來減小。然而，這兩種解決方案導(dǎo)致增加重量的不利，而增加重量的不利轉(zhuǎn)化為降低燃料效率。
因此，人們期望提供一種飛行器機(jī)艙窗戶，其減小或消除至少一些與常規(guī)飛行器機(jī)艙窗戶相關(guān)聯(lián)的問題。例如，人們期望提供一種飛行器機(jī)艙窗戶，其保持常規(guī)拉伸丙烯酸樹脂飛行器機(jī)艙窗戶的輕重量，而又減輕與常規(guī)飛行器機(jī)艙窗戶相關(guān)聯(lián)的空氣動(dòng)力學(xué)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

可變形飛行器窗組件包括具有第一表面和第二表面的第一面板。在第一表面和第二表面之間沒有壓力差的第一狀態(tài)中，第一面板具有第一橫截面形狀。在第一表面和第二表面之間有壓力差的第二狀態(tài)中，第一面板具有向外凸出的橫截面形狀。第一面板的第一橫截面形狀選自平坦形、向外凸出形和向內(nèi)凸出形。
第二面板可以與第一面板間隔開。
第一面板可以是澆鑄聚氨酯面板。
第一面板可以包括構(gòu)造成將接受器接合于安裝框架中的球形外圍邊緣。
第一面板可以具有大致矩形外圍橫截面，其中第一面板接合框架，以使得第一面板的外表面偏移飛行器機(jī)身的外輪廓。 第一面板可以具有臺(tái)階式外圍邊緣，其構(gòu)造成接合安裝框架，以使得第一面板的外表面偏移飛行器機(jī)身的外輪廓。
第一面板和/或第二面板可以包括至少一個(gè)通孔。
第一面板可以包括位于鄰近第一面板的外圍邊緣的至少一個(gè)澆鑄安裝孔。
第一面板可以包括有角度外圍邊緣，其中有角度外圍邊緣接合密封件。該密封件可以粘接地結(jié)合到框架。柔性電線可以嵌入在密封件中。
窗組件可以包括外圍墊圈。該外圍墊圈的內(nèi)邊緣部分可以嵌入在第一面板中，而該墊圈的外圍邊緣部分延伸超出第一面板的外圍邊緣。
墊圈可以包括至少一個(gè)孔或通孔，其處在墊圈嵌入第一面板的內(nèi)邊緣部分中。
墊圈可以包括至少一個(gè)安裝孔，其位于墊圈延伸超出第一面板的外圍邊緣的外緣部分中。
線柵可以嵌入第一面板。線柵可以包括納米線。
第一面板可以是外面板和第二面板可以是內(nèi)面板。
功能性涂層可以位于第一面板和/或第二面板中的至少一個(gè)表面上。
功能性涂層可以是陽光控制涂層。
保護(hù)涂層可以位于在功能性涂層之上。
窗戶組件可以包括位于第一面板與第二面板之間的透明可壓縮材料。
可壓縮材料可以與第一面板和第二面板接觸，以使得在第一面板和第二面板之間沒有空氣間隙。
第二面板可以包括大致平坦外表面或外表面部分。電致變色組件可以位于第二面板的外表面或外表面部分上。
第一面板可以具有跨越第一面板的寬度的厚度變化。
窗組件可以包括位于第一面板的至少一個(gè)表面上的梯度涂層。
第二面板可以具有跨越第二面板的寬度的厚度變化。
窗組件可以包括位于第二面板的至少一個(gè)表面上的梯度涂層。
在一方面，第一面板具有平坦第一橫截面形狀。
在另一方面，第一面板具有向外凸出的第一橫截面形狀。
在又一方面，第一面板具有向內(nèi)凸出的橫截面形狀。
在一方面，第二面板具有平坦第一橫截面形狀。
在另一方面，第二面板具有向外凸出的第一橫截面形狀。
在又一方面，第二面板具有向內(nèi)凸出的橫截面形狀。
【附圖說明】
將參考下列附圖描述本發(fā)明，在整個(gè)下列附圖中，相同的附圖標(biāo)記符號(hào)標(biāo)識(shí)相同的部件。
圖1是在第一狀態(tài)下本發(fā)明的飛行器窗戶組件的側(cè)截面視圖；
圖2是在第二狀態(tài)下圖1的窗戶組件的側(cè)截面視圖；
圖3是用于制造本發(fā)明的飛行器窗戶面板的澆鑄模具的側(cè)截面視圖；
圖4是安裝在框架中的本發(fā)明的飛行器窗戶組件的側(cè)截面視圖； 圖5是使用壁階(offset)安裝結(jié)構(gòu)安裝在框架中的本發(fā)明的飛行器窗戶組件的側(cè)截面視圖。
圖6是圖5的飛行器窗戶組件的下部的詳細(xì)視圖；
圖7是類似于圖6但具有另一種壁階安裝結(jié)構(gòu)的飛行器窗戶組件的下部的側(cè)截面視圖； 圖8是本發(fā)明的飛行器窗戶組件的另一個(gè)方面的側(cè)截面視圖；
圖9是本發(fā)明的飛行器窗戶的平面視圖；
圖10是圖9的飛行器窗戶的外圍邊緣的側(cè)截面視圖；
圖11是本發(fā)明具有外密封件的飛行器窗戶的平面視圖；
圖12是安裝到飛行器的圖11的飛行器窗戶的一部分的側(cè)截面視圖；
圖13是本發(fā)明并入了外圍墊圈的飛行器窗戶的平面視圖；
圖14是附連到框架上的圖13的窗戶的外圍邊緣的側(cè)截面視圖；
圖15是本發(fā)明并入了線柵的飛行器窗戶的平面視圖；
圖16是圖15的飛行器窗戶的側(cè)截面視圖；
圖17是本發(fā)明并入了外涂層的飛行器窗戶組件(框架未示出)的側(cè)截面視圖；
圖18是本發(fā)明并入了內(nèi)涂層的飛行器窗戶組件(框架未示出)的側(cè)截面視圖；
圖19是本發(fā)明并入了中間可壓縮材料(intermediate compressible material)的飛行器窗戶組件(框架未示出)的側(cè)截面視圖；
圖20是本發(fā)明并入了電致變色組件的飛行器窗戶組件(框架未示出)的側(cè)截面視圖；
圖21是本發(fā)明并入了跨越窗戶的寬度的厚度變化的飛行器窗戶的側(cè)截面視圖；和圖22是本發(fā)明并入了梯度涂層的飛行器窗戶的側(cè)截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
如本文所使用，諸如“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“之上”、“之下”、“頂”、“底”之類的空間或方向術(shù)語如附圖所示那樣地涉及本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以假定各種替代方位，因此，這些術(shù)語不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。用在說明書和權(quán)利要求書來表示尺寸、物理特性、加工參數(shù)，成分的含量、反應(yīng)條件等所有數(shù)字，應(yīng)當(dāng)理解為由術(shù)語“約”在所有實(shí)例修改那樣。本文所公開的所有范圍應(yīng)理解為包含起始和結(jié)束范圍值以及納入其中的任何及所有子范圍。本文所指的所有文檔(諸如但不限于已授權(quán)的專利和專利申請(qǐng))均被認(rèn)為是以其整體“通過引用并入”。術(shù)語“膜”是指具有所期望或選定的組合物的涂層的一個(gè)區(qū)域。一個(gè)“層”包括一個(gè)或多個(gè)“膜”。一個(gè)“涂層”或“涂層疊層”由一個(gè)或多個(gè)“層”構(gòu)成。術(shù)語“之上”是指“在或以上”。例如，“形成在”基材之上的涂層并不排除位于所形成的涂層和基材之間的一個(gè)或多個(gè)其它涂層的存在。術(shù)語“聚合物”或“聚合”包括低聚物、均聚物、共聚物和三元共聚物，例如，由兩種或更多種類型的單體或聚合物形成的聚合物。術(shù)語“可見區(qū)域”或“可見光”是指具有在380納米(nm)至780nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的電磁輻射。術(shù)語“紅外線區(qū)域”或“紅外線輻射”是指具有在大于780nm至100，000nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的電磁輻射。術(shù)語“紫外線區(qū)域”或“紫外線福射”是指具有在lOOnm至小于380nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的電磁能量。
本發(fā)明涉及通常用于商用飛行器類型的飛行器機(jī)艙窗戶(窗戶組件)。本發(fā)明以任何組合形式基本上包括、包含或由以下特性。
如圖1所示，飛行器窗戶組件10包括具有第一表面14(外表面)和第二表面16(內(nèi)表面)透明第一面板12(外面板)。組件10可以包括可選的第二面板18(內(nèi)面板)，其與第