[发明专利]用于飞行器的适应性面板

说明书

技术领域

本公开一般涉及飞行器结构，且更为具体地，涉及用于飞行 器的适应性面板。

背景技术

加压的飞行器可包含位于机身的前端或机首(nose)的一个或 更多个前压舱壁(forward pressure bulkhead)或面板，其中所述一个或 更多个前压舱壁或面板用作加压内舱环境的屏障。例如，在一个飞行 器设计中，前压舱壁的前侧可被飞行器的雷达罩或“头锥”(“nose cone”)包围，其中该飞行器的雷达罩或“头锥”容纳天线和/或其他装 置。雷达罩的内侧不加压，即它暴露到周围空气状况下。该雷达罩典 型地由轻质且可透过电磁的材料例如玻璃纤维形成。因此，前压舱壁 被设计成提供附加的保护以防止空中物体，例如可能碰撞飞行器机首 的鸟。

传统的前压舱壁被设计成通过提供“砖墙”的保护模式而刚 性地对抗碰撞。换言之，传统的前压舱壁被设计成以极小的结构偏移 来抵抗空中物体的穿入。在此方面，这样的前压舱壁与面板利用刚性 加强梁、肋或支撑主舱壁面板的其他部件。因此，这样的前压舱壁与 面板典型地由多个单独的部件制造成，其中所述多个单独的部件被焊 接、铆接或以其他连接方式连接到一起以形成所需的结构。最终的结 构可能包括大量的零件，这增加了前压舱壁的成本。

飞行器的冠状面板(crown panel)是在驾驶舱窗上方开始的 区域，且典型地向后延伸到飞行器的结构框架构件。由于其暴露的部 位在机身的前侧附近，因此与前压舱壁相同，此区域可能遭受鸟类撞 击与飞行中的冰雹。在此区域中，可能存在相对于飞行方向的入射陡 角(典型地，约25至30度)。传统的冠状面板利用所设计的坚固的结 构与框架元件来抵抗由外来物体所导致的变形与穿入。因此，现有技 术的冠状面板组件利用笨重的加强梁、肋或支撑暴露的冠状面板蒙皮 的其他部件。而且，这样的现有技术的冠状面板组件可能需要大量的 零件，这增加了冠状面板的材料与制造成本。

因此，需要有一种前向面板能克服上述的限制或不利之处。

发明内容

在此描述的适应性面板利用可变形的蒙皮或面板替代刚性面 板与框架结构。该面板的主要区段被设计成受到例如空中物体的物体 碰撞冲击时变形，从而吸收并消耗冲击能。在一个实施例中，面板由 整体式的一片式材料形成，例如但不限于铝、钛、复合材料或其他适 合的材料。加强的周向和/或横向特征可通过选择性移除材料而在一片 式材料内形成。材料的选择性移除可导致相对薄的区域，当经受较小 的冲击力时，该相对薄的区域变形，而相对厚的区域限定所述加强特 征。当经受更大的冲击力时，这些加强特征中的一些变形。在此所述 的面板的实施例利用了较少的零件，且相对于传统飞行器面板与面板 支撑结构具有更轻的重量。例如，冠状面板的实施例可以比其常规对 应物轻大约60-80磅。

根据一个公开的实施例，一种用于飞行器的能量吸收面板包 括被构造成响应由物体碰撞所导致的冲击能的阈值量而变形的适应性 外蒙皮。该适应性外蒙皮可以是整体式的，并可包括至少一个可变形 加强特征，该至少一个可变形加强特征与所述适应性外蒙皮的至少一 个边缘一体形成，并沿所述适应性外蒙皮的所述至少一个边缘延伸。 该面板可进一步包括基本刚性的内蒙皮，以及在所述内蒙皮与所述外 蒙皮之间由能量吸收材料制成的可压坏层。所述刚性的内蒙皮可形成 压力舱壁，该压力舱壁与所述外适应性蒙皮间隔开一距离，该距离足 以确保所述适应性外蒙皮在所述物体碰撞期间向内偏移。

根据另一个公开的实施例，一种用于飞行器的能量吸收冠状 面板具有驾驶舱窗框架，该驾驶舱窗框架包括至少一个窗柱与一个后 窗框架，该能量吸收冠状面板包括：适应性面板，该适应性面板被构 造成响应由物体碰撞所导致的冲击能的阈值量而变形，从而吸收与消 耗所述冲击能的至少一部分；在所述适应性面板中形成并与所述后窗 框架连结的前向加强特征；以及至少一个横向加强特征，该横向加强 特征被形成在所述适应性面板内，并与至少一个窗柱对齐。横向加强 特征可包括与窗柱对齐的左加强特征、中心加强特征以及右加强特征。