專(zhuān)利名稱(chēng)：在飛機(jī)側(cè)壁空間中用于空氣流控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)的實(shí)施例總體上涉及飛機(jī)設(shè)計(jì)，尤其涉及在飛機(jī)側(cè)壁空間(volume)中帶有空氣流控制的飛機(jī)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代固定翼商用運(yùn)輸飛機(jī)與它們的前身具有共同的特征，包括機(jī)翼、機(jī)身、操縱面以及發(fā)動(dòng)機(jī)?？諝鈩?dòng)力學(xué)、材料、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和效率，以及元件設(shè)計(jì)的持續(xù)進(jìn)步促進(jìn)更快、更安全的空中旅行。但是，共同的飛機(jī)特征的布置保持不變，并且圓柱形機(jī)身仍然是商用飛機(jī)的可識(shí)別的和一致的特征。尤其對(duì)于商用運(yùn)輸飛機(jī)，一般將機(jī)身分為分隔開(kāi)的空間。在很多實(shí)例中，乘客坐在稱(chēng)為客艙的空間中。通常使客艙與這樣的下方空間分隔開(kāi)，即在該空間中承載貨物、設(shè)置飛機(jī)機(jī)械和電氣系統(tǒng)，并且空氣從該空間流動(dòng)通過(guò)?？梢酝ㄟ^(guò)翼盒和主起落架艙來(lái)將貨物空間軸向地分為前貨倉(cāng)和后貨倉(cāng)。可以將客艙和頂部空間的結(jié)合統(tǒng)稱(chēng)為上突出部(lobe)，將貨倉(cāng)、艙底、左右顎板以及地板橫梁空間的組合統(tǒng)稱(chēng)為下突出部。在很多情形中，不受控制的空氣流存在于上和下突出部之間。為乘客空間提供經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣來(lái)對(duì)飛機(jī)機(jī)身加壓、控制溫度、污染物和氣味。該空氣必須從機(jī)身的上突出部流動(dòng)至機(jī)身的下突出部，在此空氣能夠再循環(huán)回至客艙或釋放至最初被抽取自的環(huán)境大氣。試圖通過(guò)位于地板和客艙側(cè)壁交界面附近的返回空氣格柵來(lái)控制從上突出部至下突出部的空氣流。然而，供給于客艙的空氣流的很大一部分通過(guò)在飛機(jī)蒙皮和客艙側(cè)壁之間的通道，通過(guò)在側(cè)壁絕熱氈和防火物中的縫隙返回至下突出部，即，空氣流是不受控制的。該側(cè)壁空氣流包含于通過(guò)飛機(jī)機(jī)身蒙皮向外側(cè)界定、通過(guò)客艙側(cè)壁面板向內(nèi)側(cè)界定以及通過(guò)機(jī)身框架通道軸向界定的通道內(nèi)。可以稱(chēng)該區(qū)域?yàn)轱w機(jī)側(cè)壁空間。 在很多情況中，隨著空氣從上突出部至下突出部移動(dòng)通過(guò)側(cè)壁空間，通過(guò)對(duì)流在空氣和邊界面之間，以及通過(guò)傳導(dǎo)從邊界面至鄰近的結(jié)構(gòu)來(lái)傳輸熱量。

發(fā)明內(nèi)容
1. 一種飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，包括飛機(jī)側(cè)壁空間，其由飛機(jī)蒙皮、客艙側(cè)壁以及機(jī)身框架結(jié)構(gòu)界定，所述飛機(jī)蒙皮形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，所述客艙側(cè)壁形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，所述機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界；以及流控制器，其位于所述飛機(jī)側(cè)壁空間的一部分處，從而能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間。2.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，所述流控制器被配置為限制流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而提供絕熱，并被配置為允許流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而在流經(jīng)所述飛機(jī)側(cè)壁空間的空氣和限定所述飛機(jī)側(cè)壁空間的一個(gè)或更多個(gè)表面之間提供傳熱。3.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，還包括分劃構(gòu)件，其設(shè)置于所述飛機(jī)側(cè)壁空間內(nèi)來(lái)將所述飛機(jī)側(cè)壁空間劃分為介于所述分劃構(gòu)件與所述客艙側(cè)壁之間的內(nèi)側(cè)空間和介于所述分劃構(gòu)件與所述飛機(jī)蒙皮之間的外側(cè)空間。4.如權(quán)利要求3所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，所述分劃構(gòu)件為蒸汽阻擋件。5.如權(quán)利要求3所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，所述流控制器被配置為能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間和所述外側(cè)空間。6.如權(quán)利要求3所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，所述流控制器被配置為限制流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的一個(gè)來(lái)提供絕熱特性，并同時(shí)允許流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的另一個(gè)，使熱量能夠在所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的另一個(gè)中的空氣和限定所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的相應(yīng)的另一個(gè)的表面之間傳遞。7.如權(quán)利要求6所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，在飛行中的操作期間限制在所述內(nèi)側(cè)空間中的空氣流，并在地面操作期間限制在所述外側(cè)空間中的空氣流。8.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，所述流控制器為擋板閥或囊狀物閥。9. 一種飛機(jī)，包括機(jī)身，其包括限定所述飛機(jī)的外殼的飛機(jī)蒙皮；客艙，其在每一側(cè)上由客艙側(cè)壁界定，并位于所述飛機(jī)頂部下方的所述機(jī)身的一部分內(nèi)；以及下突出部，其設(shè)置于所述客艙下方用于存儲(chǔ)飛機(jī)貨物，其中，飛機(jī)側(cè)壁空間由所述飛機(jī)蒙皮和每一個(gè)所述客艙側(cè)壁界定，所述飛機(jī)蒙皮形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，客艙側(cè)壁形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，并且機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界，并且其中所述飛機(jī)側(cè)壁空間包括流控制器，該流控制器被配置為能夠選擇性地控制空氣流從所述頂部通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間至所述下突出部。10.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)，其中，所述流控制器被配置為限制流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而提供絕熱，并且被配置為允許流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而在流經(jīng)所述飛機(jī)側(cè)壁空間的空氣與限定所述飛機(jī)側(cè)壁空間的一個(gè)或更多個(gè)表面之間提供傳熱。11.如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)，還包括分劃構(gòu)件，其被設(shè)置于所述飛機(jī)側(cè)壁空間中，從而將所述飛機(jī)側(cè)壁空間劃分為介于所述分化構(gòu)件和所述客艙側(cè)壁之間的內(nèi)側(cè)空間以及介于所述分化構(gòu)件和所述飛機(jī)蒙皮之間的外側(cè)空間。12.如權(quán)利要求11所述的飛機(jī)，其中，所述分劃構(gòu)件為蒸汽阻擋件。13.如權(quán)利要求11所述的飛機(jī)，其中，所述流控制器被配置為能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間和所述外側(cè)空間。14.如權(quán)利要求11所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，所述流控制器被配置為限制流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的一個(gè)來(lái)提供絕熱特性，并同時(shí)允許流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的另一個(gè)，使熱量能夠在所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的另一個(gè)中的空氣和限定所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的相應(yīng)的另一個(gè)的表面之間傳遞。15.如權(quán)利要求14所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，在飛行中的操作期間限制在所述內(nèi)側(cè)空間中的空氣流，并在地面操作期間限制在所述外側(cè)空間中的空氣流。16. 一種在飛機(jī)中控制空氣流的方法，包括提供由飛機(jī)蒙皮、客艙側(cè)壁以及機(jī)身框架結(jié)構(gòu)界定的飛機(jī)側(cè)壁空間，所述飛機(jī)蒙皮形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，所述客艙側(cè)壁形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界， 所述機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界；以及基于所述飛機(jī)的操作狀況能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁包括限制流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而提供絕熱，以及允許流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而在流經(jīng)所述飛機(jī)側(cè)壁空間的空氣和限定所述飛機(jī)側(cè)壁空間的一個(gè)或更多個(gè)表面之間提供傳熱。18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述飛機(jī)側(cè)壁空間包括分劃構(gòu)件，該分劃構(gòu)件設(shè)置于所述飛機(jī)側(cè)壁空間中來(lái)將所述飛機(jī)側(cè)壁空間劃分為介于所述分劃構(gòu)件和所述客艙側(cè)壁之間的內(nèi)側(cè)空間以及介于所述分劃構(gòu)件和所述飛機(jī)蒙皮之間的外側(cè)空間，并且其中能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間包括限制流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的一個(gè)從而提供絕熱特性，并同時(shí)允許流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的另一個(gè)，從而使熱量能夠在所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的另一個(gè)中的空氣與限定所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的該相應(yīng)的另一個(gè)的表面之間傳遞。19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，在飛行中的操作期間限制在所述內(nèi)側(cè)空間中的空氣流，在地面操作期間限制在所述外側(cè)空間中的空氣流。本公開(kāi)的一些實(shí)施例涉及提供一種在飛機(jī)側(cè)壁空間中提高空氣流控制的飛機(jī)構(gòu)造。通過(guò)控制在飛機(jī)側(cè)壁空間中的空氣流，可以操縱可能發(fā)生在不受控制的空氣流狀況中的一些傳熱模式以便可以以提高飛機(jī)能量效率的方式阻止或允許某些影響發(fā)生。因此，例如，當(dāng)散熱會(huì)降低機(jī)身空調(diào)負(fù)荷時(shí)(例如，在高處飛行時(shí))可以允許提高散熱的某些空氣流，當(dāng)其它流會(huì)降低機(jī)身空調(diào)負(fù)荷時(shí)(例如，在熱天的地面上)可以促進(jìn)與周?chē)h(huán)境的增強(qiáng)絕熱的其它流。在一個(gè)實(shí)施例中，提供飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁。飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁可以包括飛機(jī)側(cè)壁空間和流控制器。飛機(jī)側(cè)壁空間由飛機(jī)蒙皮、客艙側(cè)壁以及機(jī)身框架結(jié)構(gòu)界定，所述飛機(jī)蒙皮形成飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，所述客艙側(cè)壁形成飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，所述機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界。流控制器可以位于飛機(jī)側(cè)壁空間的一部分處，從而能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種飛機(jī)。所述飛機(jī)可以包括具有上突出部和下突出部的機(jī)身，所述上突出部由客艙和頂部空間構(gòu)成，所述下突出部由貨倉(cāng)、左右顎板、艙底以及地板橫梁空間構(gòu)成。所述機(jī)身可以包括限定飛機(jī)的外殼的飛機(jī)蒙皮。所述客艙可以在每一側(cè)上由客艙側(cè)壁界定，并可以定位于飛機(jī)頂部下方的機(jī)身的一部分中。所述下突出部可以設(shè)置于所述客艙下方用于存儲(chǔ)飛機(jī)貨物。在某些情況下，所述飛機(jī)側(cè)壁空間可以由飛機(jī)蒙皮和每一個(gè)客艙側(cè)壁界定。所述飛機(jī)蒙皮可以形成飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，客艙側(cè)壁可以形成飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，并且機(jī)身框架結(jié)構(gòu)可以形成飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界。所述飛機(jī)側(cè)壁空間可以包括流控制器，其被配置為能夠選擇性地控制空氣流從頂部通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間至下突出部。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種在飛機(jī)中控制空氣流的方法。所述方法可以包括提供飛機(jī)側(cè)壁空間，其由飛機(jī)蒙皮、客艙側(cè)壁以及機(jī)身框架結(jié)構(gòu)來(lái)界定，所述飛機(jī)蒙皮形成飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，所述客艙側(cè)壁形成飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，所述機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界。所述方法還包括基于飛機(jī)的操作狀況能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間。能夠在本公開(kāi)的各實(shí)施例中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)已經(jīng)討論的特征、功能和優(yōu)勢(shì)，或可以在其它實(shí)施例中將這些特征、功能和優(yōu)勢(shì)組合實(shí)現(xiàn)，參照接下來(lái)的描述和附圖能夠看到本公開(kāi)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。


已經(jīng)如上概括地描述了本公開(kāi)，現(xiàn)在將參照不必按比例描繪的附圖，其中圖1示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的飛機(jī)機(jī)身的剖面圖；圖2示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的允許空氣流通過(guò)的飛機(jī)側(cè)壁空間的一部分的剖面圖；圖3提供了根據(jù)示例性實(shí)施例的在所提供的至少兩個(gè)不同的可選擇的空氣流空間中的一個(gè)中使用可控制空氣流的飛機(jī)側(cè)壁空間的一部分的剖面圖；圖4提供了根據(jù)示例性實(shí)施例的圖3中所示的提供了改良的絕熱特性的可控制空氣流結(jié)構(gòu)的一個(gè)配置圖；圖5提供了根據(jù)示例性實(shí)施例圖3中所示的提供了改良的散熱特性的可控制空氣流結(jié)構(gòu)的一個(gè)配置圖；以及圖6是根據(jù)示例性實(shí)施例在飛機(jī)中控制空氣流的方法的方框圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖在下文中對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行更全面的描述，在附圖中只顯示一些而非全部的實(shí)施例。實(shí)際上，本公開(kāi)可以在很多不同的形式中被實(shí)施并不應(yīng)解釋為限制于這里闡述的實(shí)施例；而是提供這些實(shí)施例以便本公開(kāi)可以滿足可適用的法律的要求。在全文中相同的附圖標(biāo)記代表相同的元件。如上所討論的，具有上突出部和下突出部的商用飛機(jī)在飛機(jī)側(cè)壁空間中可存在空氣流。通常為低體積流的空氣流被相對(duì)低的壓差所驅(qū)動(dòng)，并且一般在飛機(jī)蒙皮和客艙側(cè)壁面板之間的空間中向下流動(dòng)。通過(guò)控制在飛機(jī)側(cè)壁空間的該空氣流，不同的傳熱率變?yōu)榭蛇x擇的。因此，可以控制或操縱在飛機(jī)側(cè)壁空間中的空氣流狀況以便可以阻止或促進(jìn)某些傳熱機(jī)構(gòu)。圖1示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的飛機(jī)機(jī)身的剖面圖。圖1的圖示出了對(duì)應(yīng)于客艙 20和頂部40的上突出部10，以及對(duì)應(yīng)于一般用于存儲(chǔ)貨物和/或乘客行李的區(qū)域的下突出部30。在某些情況下，可以將頂部40限定為客艙20以上?？梢詫⒋鎯?chǔ)在下突出部30的貨物或行李放置于客艙20的地板橫梁22以下并存儲(chǔ)在貨倉(cāng)32中?？梢詫⒇泜}(cāng)設(shè)置在底艙34以上并且介于下突出部30的右顎板36和左顎板38之間。如圖1所示，飛機(jī)蒙皮50 可以限定飛機(jī)機(jī)身的外部邊界。客艙側(cè)壁60可以限定客艙20的外圍邊界的一部分。可以將客艙側(cè)壁60與飛機(jī)蒙皮50分隔開(kāi)來(lái)限定飛機(jī)側(cè)壁空間70。在某些情況下，形成機(jī)身并且也形成連接飛機(jī)蒙皮50的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性框架構(gòu)件，可以在飛機(jī)蒙皮50內(nèi)并且在飛機(jī)蒙皮50與客艙側(cè)壁60之間集中地延伸來(lái)形成通道，空氣可以通過(guò)該通道在飛機(jī)側(cè)壁空間70 內(nèi)流動(dòng)。
為了給乘客提供舒適性，客艙20 —般為空調(diào)空間。事實(shí)上，一般緊密地控制客艙 20的環(huán)境來(lái)使乘客能夠在相對(duì)舒適的環(huán)境中旅行。很多飛機(jī)為了乘客舒適使用空調(diào)(AC) 組來(lái)幫助控制客艙20的環(huán)境，并且為了控制器件溫度使用電氣設(shè)備冷卻系統(tǒng)(EECQ。通過(guò)機(jī)械設(shè)備空氣在各空間中的移動(dòng)可以在上突出部和下突出部之間的各空間中，具體地在頂部和左右顎板之間，產(chǎn)生壓力差。在某些情況下，壓力差可以導(dǎo)致空氣在飛機(jī)側(cè)壁空間70 中流動(dòng)。更加具體地，在某些情況下，空氣可以在飛機(jī)側(cè)壁空間70中由結(jié)構(gòu)框架構(gòu)件界定的通道內(nèi)流動(dòng)?？諝饬饕话銖娘w機(jī)的上部區(qū)域移動(dòng)至下部區(qū)域。因此，例如，空氣流可以在飛機(jī)側(cè)壁空間70中以從頂部40向下在飛機(jī)蒙皮50和客艙側(cè)壁60之間朝下突出部30的方向前進(jìn)。圖2根據(jù)示例性實(shí)施例示出了允許空氣流通過(guò)的飛機(jī)側(cè)壁空間的一部分的剖面圖。具體地，圖2示出了由飛機(jī)蒙皮50和客艙側(cè)壁60界定的飛機(jī)側(cè)壁空間70的一部分。 圖2根據(jù)示例性實(shí)施例還相對(duì)于頂部40、客艙20以及右顎板36或左顎板38示出了飛機(jī)側(cè)壁的一部分。如圖2所示，空氣流的方向大體如箭頭80所示為向下。需要注意，飛機(jī)側(cè)壁空間70可以包括絕熱氈、防火物以及對(duì)空氣流的其它潛在阻礙物。然而，箭頭80所指示的空氣的流大體經(jīng)由間隙和/或穿過(guò)和繞過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70內(nèi)的任何阻礙物的其它流動(dòng)路徑穿過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70前進(jìn)。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)飛機(jī)側(cè)壁空間70中的空氣流不受控制時(shí)，某些傳熱過(guò)程將自然發(fā)生。例如，當(dāng)飛機(jī)蒙皮50相對(duì)較熱時(shí)(例如，當(dāng)飛機(jī)在地面上并且吸收來(lái)自太陽(yáng)的熱量時(shí))， 在飛機(jī)側(cè)壁空間70中的空氣流可以從飛機(jī)蒙皮50中移除熱量并加熱在飛機(jī)側(cè)壁空間中的空氣。同時(shí)，當(dāng)飛機(jī)蒙皮50相對(duì)較冷時(shí)(例如，當(dāng)飛機(jī)在一定海拔時(shí))，在飛機(jī)側(cè)壁空間70 中的空氣流可以將熱量從飛機(jī)側(cè)壁空間70中的空氣傳出至飛機(jī)蒙皮50，由此冷卻在飛機(jī)側(cè)壁空間70中的空氣。因此，飛機(jī)蒙皮50在某些情況下可以形成熱源而另一些情況下形成吸熱器。如上所指出的，本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例能夠控制和利用可能出現(xiàn)在飛機(jī)側(cè)壁空間70中的空氣流。在這一點(diǎn)上，一些示例性實(shí)施例可以將飛機(jī)側(cè)壁空間分為能夠被控制用于選擇性地允許或阻止空氣流的至少兩個(gè)分離的空間。在某些情況中，空氣流的選擇性控制可以有利地使用在飛機(jī)側(cè)壁空間70中的空氣流來(lái)減少在飛機(jī)空調(diào)組和EECS上的熱負(fù)荷。例如，可以阻礙側(cè)壁空氣流(例如，隨意切斷)來(lái)提高穿過(guò)客艙的空氣流速度(例如， 通過(guò)回流空氣格柵至客艙中)。例如在下突出部著火的情況下，這種空氣流控制可以是有用的。在某些情況下，可以使用通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70的空氣流來(lái)形成在飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)中循環(huán)的空氣的一部分。因此，在一些實(shí)施例中，可以使用風(fēng)扇或其它空氣循環(huán)機(jī)構(gòu)來(lái)至少部分驅(qū)動(dòng)通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70的流。然而，一般無(wú)須強(qiáng)制(氣)流，并且一些示例性實(shí)施例可以這樣運(yùn)行即除了現(xiàn)有的壓力差之外不使用其它任何力來(lái)驅(qū)動(dòng)(氣)流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70。這樣，示例性實(shí)施例可以提高飛機(jī)的熱效率。此外，提高的熱效率可以減輕EECS硬件的重量并且因此減輕的飛機(jī)重量也可以提高飛機(jī)的燃料效率。在示例性實(shí)施例中，可以將流控制器90放置在飛機(jī)側(cè)壁空間70中來(lái)選擇性地允許或限制流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70。流控制器90可以采取活動(dòng)的百葉窗或擋板閥的形式，所述活動(dòng)的百葉窗或擋板閥可以設(shè)置在形成于飛機(jī)側(cè)壁空間70的通道中的一些或全部中。 然而，在另一些情況中，流控制器90可以采取囊狀物的形式，該囊狀物以空氣或一些其它CN 102530252 A流體填充來(lái)限制(氣)流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70，或清空其中的空氣或其它流體以能夠允許流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70。在圖2中，示出了將流控制器90作為可以轉(zhuǎn)動(dòng)至打開(kāi)位置(以實(shí)線顯示)和關(guān)閉位置(以虛線顯示)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，但是可以使用任何適合的機(jī)構(gòu)。一般可以將流控制器90布置在飛機(jī)側(cè)壁空間70的相對(duì)較高的部分(例如，在頂部40和客艙20之間的交點(diǎn)處或靠近交點(diǎn)處)。然而，能夠?qū)⒘骺刂破?0布置在飛機(jī)側(cè)壁空間70內(nèi)的任何位置。當(dāng)經(jīng)由飛機(jī)側(cè)壁空間將發(fā)生的傳熱有利時(shí)(例如，降低環(huán)境控制設(shè)備上的負(fù)荷)可以允許空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70 (通過(guò)打開(kāi)流控制器90)，或當(dāng)傳熱不是有利時(shí)(例如，在飛機(jī)側(cè)壁空間70中經(jīng)由絕熱空間的形成提供絕熱)可以限制空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70 (通過(guò)關(guān)閉流控制器90)。在一些實(shí)施例中，不是簡(jiǎn)單地整體控制空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間70，而是可以將飛機(jī)側(cè)壁空間70分為兩個(gè)單獨(dú)的空間，每一個(gè)可以按照要求來(lái)被選擇性地控制。圖3提供了根據(jù)示例性實(shí)施例提供的在至少兩個(gè)不同的可選擇的空氣流空間中的一個(gè)中使用可控制空氣流的飛機(jī)側(cè)壁空間的一部分的剖面圖。如圖3所示，可以通過(guò)分劃構(gòu)件120將飛機(jī)側(cè)壁空間70分為內(nèi)側(cè)空間100和外側(cè)空間110。分劃構(gòu)件120可以延伸通過(guò)介于飛機(jī)蒙皮 50和客艙側(cè)壁60之間的飛機(jī)側(cè)壁空間70。在某些情況下，分劃構(gòu)件120可以與飛機(jī)蒙皮 50和/或與客艙側(cè)壁60保持大體上恒定的距離(雖然不是必須等距離的)。此外，在一些實(shí)施例中，分劃構(gòu)件120可以與飛機(jī)蒙皮50和與客艙側(cè)壁60是大體上等距離的。可以將內(nèi)側(cè)空間100限定為通過(guò)客艙側(cè)壁60和分劃構(gòu)件120界定的空間。可以將外側(cè)空間110 限定為通過(guò)飛機(jī)蒙皮50和分劃構(gòu)件120界定的空間。在示例性實(shí)施例中，分劃構(gòu)件120可以為蒸汽阻擋件。蒸汽阻擋件可以由薄塑料或其它相對(duì)輕質(zhì)的材料形成。在某些情況下， 蒸汽阻擋件可以形成絕熱的流通道分隔器來(lái)產(chǎn)生兩個(gè)分離的可控制的空氣流通道。蒸汽阻擋件也可以用于確保下突出部發(fā)生火災(zāi)期間產(chǎn)生的煙不會(huì)滲透回客艙中。在示例性實(shí)施例中，可以提供流控制器130來(lái)允許或限制在內(nèi)側(cè)空間100和/或外側(cè)空間Iio中的流。在某些情況下，流控制器130可以包括單閥，其能夠控制內(nèi)側(cè)空間 100或外側(cè)空間Iio中的流。例如，流控制器130可以為擋板閥，其在一個(gè)方向上擺動(dòng)來(lái)限制在內(nèi)側(cè)空間100中的流，在另一個(gè)方向上擺動(dòng)來(lái)限制在外側(cè)空間110中的流。然而，在某些情況下，可能更期望流控制器130能夠同時(shí)在內(nèi)側(cè)空間100和外側(cè)空間110允許流或限制流。因此，在某些情況下，流控制器130可以在內(nèi)側(cè)空間100和外側(cè)空間110的每一個(gè)中包括流控制閥。作為例子，流控制器130可以以囊狀物閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而使得內(nèi)側(cè)空間100和外側(cè)空間110中的任何一個(gè)、兩個(gè)都或兩個(gè)都不允許選擇性限制，該囊狀物閥可以定位于內(nèi)側(cè)空間100和外側(cè)空間110的通道中的一個(gè)或更多個(gè)。圖4根據(jù)示例性實(shí)施例提供了圖3中所示的提供了改進(jìn)的絕熱特性的可控制空氣流結(jié)構(gòu)的一個(gè)配置的圖，并且圖5提供了根據(jù)示例性實(shí)施例的提供改進(jìn)的散熱特性的圖3 中顯示的可控制空氣流結(jié)構(gòu)的一個(gè)配置的圖。在這一點(diǎn)上，圖4示出這樣一種情形即限制在內(nèi)側(cè)空間100中的空空氣流，但如箭頭140所示，不限制在外側(cè)空間110中的空空氣流。 當(dāng)飛機(jī)蒙皮50是冷的時(shí)候，如圖4所示的流控制狀況對(duì)于飛行中的情況可能是有益的。在內(nèi)側(cè)空間100中限制空氣流可以使內(nèi)側(cè)空間100產(chǎn)生絕熱特性。同時(shí)，允許流通過(guò)外側(cè)空間110可以使傳熱能夠發(fā)生來(lái)冷卻在外側(cè)空間110中的空氣從而降低空調(diào)組的冷卻負(fù)荷并給EECS提供降低的操作溫度。
圖5示出這樣一種情形即如箭頭150所示，不限制內(nèi)側(cè)空間100中的空空氣流， 但限制在外側(cè)空間Iio中的空空氣流。在太陽(yáng)提供的熱能使飛機(jī)蒙皮50較熱時(shí)在圖5中所示的流控制狀況對(duì)地面操作是有益的。對(duì)外側(cè)空間110的限制可以使外側(cè)空間110產(chǎn)生絕熱特性。同時(shí)，允許空氣流通過(guò)內(nèi)側(cè)空間100可以使傳熱能夠發(fā)生以從客艙20移除熱量從而降低空調(diào)組的制冷負(fù)荷并給EECS提供降低的操作溫度。如以上所指出的，由于需要更少的硬件來(lái)抵消熱負(fù)荷，因此相應(yīng)的重量的減輕可以提高飛機(jī)的熱效率并使燃料效率也能夠提高。相應(yīng)地，在圖4和圖5中所示的不同的流控制狀況示出了在產(chǎn)生的兩個(gè)流通道 (內(nèi)側(cè)空間100和外側(cè)空間110)的每一個(gè)中的流的可選擇的限制和/或允許。因此，可替換地，示例性實(shí)施例可以將一個(gè)通道用于絕熱，并且同時(shí)將另一通道用于傳熱，用于絕熱的通道和用于傳熱的通道是基于飛機(jī)操作模式(例如，飛行中或地面操作)來(lái)選擇的。在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)從地板以下并進(jìn)入客艙20供給客艙空氣來(lái)提供客艙空氣分配的主體流。之后可以從頂部40抽出客艙空氣。由于在飛機(jī)側(cè)壁空間70中的空空氣流可以補(bǔ)充空氣分配系統(tǒng)，所以可以由此減小空氣分配系統(tǒng)的重量和再循環(huán)風(fēng)扇功率。 在某些情況下，也能夠發(fā)現(xiàn)在空氣分配系統(tǒng)中傳遞或發(fā)出的噪聲級(jí)的降低。圖6是根據(jù)示例性實(shí)施例在飛機(jī)中控制空氣流的方法的方框圖。如圖6所示，方法可以包括在操作200中提供飛機(jī)側(cè)壁空間，其由飛機(jī)蒙皮、客艙側(cè)壁以及機(jī)身框架結(jié)構(gòu)來(lái)界定，所述飛機(jī)蒙皮形成飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，所述客艙側(cè)壁形成飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，所述機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界。該方法還包括在操作210中基于飛機(jī)的操作狀況能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間。在某些情況下，能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間可以包括限制流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間以提供絕熱，以及允許流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間以在流經(jīng)飛機(jī)側(cè)壁空間的空氣和限定飛機(jī)側(cè)壁空間的一個(gè)或更多個(gè)表面之間提供傳熱。在一些實(shí)施例中，飛機(jī)側(cè)壁空間可以包括分劃構(gòu)件，其設(shè)置于飛機(jī)側(cè)壁空間中以將飛機(jī)側(cè)壁空間分為在分劃構(gòu)件與客艙側(cè)壁之間的內(nèi)側(cè)空間以及在分劃構(gòu)件和飛機(jī)蒙皮之間的外側(cè)空間。在這樣的示例性實(shí)施例中，能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間可以包括限制流通過(guò)內(nèi)側(cè)空間或外側(cè)空間中的一個(gè)以提供絕熱特性，并且同時(shí)允許流通過(guò)內(nèi)側(cè)空間或外側(cè)空間中的另一個(gè)，從而允許在內(nèi)側(cè)空間或外側(cè)空間中的另一個(gè)中的空氣與限定內(nèi)側(cè)空間或外側(cè)空間中的相應(yīng)的另一個(gè)的表面之間能夠傳熱。在示例性實(shí)施例中，在飛行中的操作期間限制在內(nèi)側(cè)空間中的空氣流，并在地面操作期間限制在外側(cè)空間中的空氣流。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)想到這里闡述的本公開(kāi)的很多變化和其它實(shí)施例，它們將享有在上述的描述和附圖中所提出的教導(dǎo)的權(quán)益。因此，應(yīng)理解本公開(kāi)并不限于已公開(kāi)的具體的實(shí)施例并且它的變化和其它實(shí)施例也將包括在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)。雖然這里使用了特定術(shù)語(yǔ)，但是只是從通用的和描述的意義上使用它們而不是為了限制。
10
權(quán)利要求
1.一種飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，包括飛機(jī)側(cè)壁空間，其由飛機(jī)蒙皮、客艙側(cè)壁以及機(jī)身框架結(jié)構(gòu)界定，所述飛機(jī)蒙皮形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，所述客艙側(cè)壁形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，所述機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界；以及流控制器，其位于所述飛機(jī)側(cè)壁空間的一部分處，從而能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間。
2.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，所述流控制器被配置為限制流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而提供絕熱，并被配置為允許流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而在流經(jīng)所述飛機(jī)側(cè)壁空間的空氣和限定所述飛機(jī)側(cè)壁空間的一個(gè)或更多個(gè)表面之間提供傳熱。
3.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，還包括分劃構(gòu)件，其設(shè)置于所述飛機(jī)側(cè)壁空間內(nèi)來(lái)將所述飛機(jī)側(cè)壁空間劃分為介于所述分劃構(gòu)件與所述客艙側(cè)壁之間的內(nèi)側(cè)空間和介于所述分劃構(gòu)件與所述飛機(jī)蒙皮之間的外側(cè)空間。
4.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，其中，所述流控制器為擋板閥或囊狀物閥。
5.一種飛機(jī)，包括機(jī)身，其包括限定所述飛機(jī)的外殼的飛機(jī)蒙皮；客艙，其在每一側(cè)上由客艙側(cè)壁界定，并位于所述飛機(jī)頂部下方的所述機(jī)身的一部分內(nèi)；以及下突出部，其設(shè)置于所述客艙下方用于存儲(chǔ)飛機(jī)貨物，其中，飛機(jī)側(cè)壁空間由所述飛機(jī)蒙皮和每一個(gè)所述客艙側(cè)壁界定，所述飛機(jī)蒙皮形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，客艙側(cè)壁形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，并且機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界，并且其中所述飛機(jī)側(cè)壁空間包括流控制器，該流控制器被配置為能夠選擇性地控制空氣流從所述頂部通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間至所述下突出部。
6.如權(quán)利要求5所述的飛機(jī)，其中，所述流控制器被配置為限制流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而提供絕熱，并且被配置為允許流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而在流經(jīng)所述飛機(jī)側(cè)壁空間的空氣與限定所述飛機(jī)側(cè)壁空間的一個(gè)或更多個(gè)表面之間提供傳熱。
7.如權(quán)利要求5所述的飛機(jī)，還包括分劃構(gòu)件，其被設(shè)置于所述飛機(jī)側(cè)壁空間中，從而將所述飛機(jī)側(cè)壁空間劃分為介于所述分化構(gòu)件和所述客艙側(cè)壁之間的內(nèi)側(cè)空間以及介于所述分化構(gòu)件和所述飛機(jī)蒙皮之間的外側(cè)空間。
8.一種在飛機(jī)中控制空氣流的方法，包括提供由飛機(jī)蒙皮、客艙側(cè)壁以及機(jī)身框架結(jié)構(gòu)界定的飛機(jī)側(cè)壁空間，所述飛機(jī)蒙皮形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，所述客艙側(cè)壁形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，所述機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成所述飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界；以及基于所述飛機(jī)的操作狀況能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁包括限制流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而提供絕熱，以及允許流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間從而在流經(jīng)所述飛機(jī)側(cè)壁空間的空氣和限定所述的一個(gè)或更多個(gè)表面之間提供傳熱。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述飛機(jī)側(cè)壁空間包括分劃構(gòu)件，該分劃構(gòu)件設(shè)置于所述飛機(jī)側(cè)壁空間中來(lái)將所述飛機(jī)側(cè)壁空間劃分為介于所述分劃構(gòu)件和所述客艙側(cè)壁之間的內(nèi)側(cè)空間以及介于所述分劃構(gòu)件和所述飛機(jī)蒙皮之間的外側(cè)空間，并且其中能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)所述飛機(jī)側(cè)壁空間包括限制流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的一個(gè)從而提供絕熱特性，并同時(shí)允許流通過(guò)所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的另一個(gè)，從而使熱量能夠在所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的另一個(gè)中的空氣與限定所述內(nèi)側(cè)空間或所述外側(cè)空間中的該相應(yīng)的另一個(gè)的表面之間傳遞。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁，所述飛機(jī)機(jī)身側(cè)壁可以包括飛機(jī)側(cè)壁空間和流控制器。飛機(jī)側(cè)壁空間由飛機(jī)蒙皮、客艙側(cè)壁以及機(jī)身框架結(jié)構(gòu)界定，所述飛機(jī)蒙皮形成飛機(jī)側(cè)壁空間的外側(cè)邊界，所述客艙側(cè)壁形成飛機(jī)側(cè)壁空間的內(nèi)側(cè)邊界，所述機(jī)身框架結(jié)構(gòu)形成飛機(jī)側(cè)壁空間的軸向邊界。流控制器可以位于飛機(jī)側(cè)壁空間的一部分處，從而能夠選擇性地控制空氣流通過(guò)飛機(jī)側(cè)壁空間。
文檔編號(hào)B64D13/00GK102530252SQ201110343319
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者C·E·庫(kù)蘇達(dá), J·C·格瑞, J·D·布萊克, L·M·西格維克, S·M·賽特菲爾德 申請(qǐng)人:波音公司