[发明专利]飞机座椅

说明书

本申请是申请号为201280038724.4(国际申请号为PCT/NZ2012/000087)、申请日为2012年6月7日、发明名称为“直升飞机”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种飞机结构，尤其涉及一种复合飞机结构。

背景技术

现有技术的直升飞机支撑结构和构架包括诸如木材、铝、钛、铬钼钢管和镁合金的材料。直升飞机结构的生产及制造基于特殊夹具和框架以及经认证的夹持设备的广泛使用，其中地板和夹具、框架和设备经常地被校准。这种装置具有包括位置固定以及不可移动的固有缺陷。

现有技术的机身生产及制造过程要求通过首先装配内部部件并且向外加工来建造机身。现有技术的建造直升飞机的方法从识别诸如中央地板面板的起始位置或部分而开始。接着，通过添加子框架和面板而围绕该起始位置系统地添加机身的内部结构。然后，通过铆接或栓接毗邻的子框架和面板以形成骨架来加固组件。一旦全部内部结构已经完成，机身骨架被包有表皮，通常是通过直接附接到骨架上，表皮或铆接或栓接在适当位置上。当完成了机身的主要结构并且机身结构上可靠时，将从生产或制造组件夹具移除机身。

常规的直升飞机机身制造具有许多缺陷。其中一个缺陷是极度劳动密集型建造。完整的机身具有巨大数量的独立零件，都需要预先生产。为了追踪以及装配这些零件，需要熟练的劳动力。进一步讲，生产夹具具有长的设置时间和长的拆除时间。在常规方式下直升飞机机身的生产非常昂贵。

常规直升飞机制造的另一缺陷是完工的直升飞机机身的外部表面覆盖了大量半球形铆钉钉头。这种类型的成品既不吸引人并且还导致高的阻力惩罚(drag penalty)。显著的材料花费和时间与在机身外表皮中的平头铆钉的使用相关联以避免阻力惩罚。

使用金属片面板形成机身的外表皮的常规直升飞机机身制造的另一缺陷是难以达到平滑，并且因此难以达到有利于空气动力学的形状。

常规直升飞机制造的进一步的缺陷是门和窗的开口一般通过手工完成。通过手工完成导致没有两个门或窗的开口是相同的。因此，各窗或门需要一般通过手工的独立的定形以确保其允许无缝关闭的配件。

常规直升飞机机身制造使用铆接结构并且因此使用搭接接头的另一个缺陷是湿气的进入。这种湿气逐渐滞留并且继而发生腐蚀。腐蚀会导致结构故障。

将尾翼附属物附接到机身的现有技术的方法使用诸如铆钉、螺钉或螺栓的机械紧固件。诸如铆钉接合件或螺栓接合件的机械紧固件众所周知是劳动密集型并且需要特殊装置以及工具夹具的使用。

与使用机械紧固件来固定这种附属物关联的缺陷是，各毗邻表面必须具有形成用于紧固件穿过的多个孔。这种孔会导致结构的弱化并且可能成为结构故障的点。为了减小结构故障的风险，这种紧固的方法经常需要定期的维护检查以确保保持结构的完整，特别是对于可能在相邻的孔之间传导的任何裂缝。

机械紧固具有另外的缺陷在于，由于在固定的附属物被某些外部物体撞击的情况下撕裂周围的材料，可能对飞机造成实质性的破坏。

当一起附接到弯曲表面时，机械紧固具有另外的缺陷。弯曲表面与大致平面紧固件之间的形状不相配可能引起在紧靠紧固件的位置上的过度的应力。

另一缺陷是机械紧固的表面或铆接平面易于造成湿气会进入或滞留的密封问题。

另一缺陷是机械紧固的表面易于造成多种类型的腐蚀。纤维状腐蚀、晶间腐蚀以及表面腐蚀可以在机械紧固的表面之间形成。通常，即使有周期性的维护、拆解和检查，这些区域中的腐蚀也不会被察觉，并且可能导致紧固件或靠近紧固件的区域的灾难性故障。

常规地，直升飞机机组人员和乘客的座椅已经内置于直升飞机机身的结构中。近年来已经经历了机组人员和乘客的座椅发展成独立装配的前方座椅及用于后方乘客的折叠座椅。认证标准要求包括用于直升飞机的全部乘员的防撞座椅。

自从最近引入新认证规则，要求最新认证的直升飞机中的座椅“防撞”，其符合最大负荷系数的一定设计参数、惯性力和与可应用的飞行和着地负荷状态(包括多种寻求认证的紧急着陆状态)相对应的在乘员、座椅以及安全带或安全挂钩具之间的反作用力。

于是当新直升飞机设计或旧直升飞机设计翻新时，有一些最新设计防撞座椅安装在直升飞机中。这些新的座椅设计合并了减震器、折叠杠杆机构、制动器、能量吸收泡沫塑料，以及可折叠金属结构的设计。

现有技术中一种符合防撞座椅标准的座椅设计被称作行程调节式座椅(stroking seat)机构。该行程调节式座椅机构的缺陷包括：需要定期检查和维修、金属表面的防腐蚀保护、座椅动作的无意干扰以及座椅行程期间发生的肢体受伤。