加压交通工具和用于配置加压交通工具的窗的方法技术

加压交通工具和用于配置加压交通工具的窗的方法。交通工具具有外模线和包含悬挂在框架内的至少一个含可变形材料的透明窗格的窗。窗格在没经受穿过其中的压差时定义第一表面位置且在经受压差时定义第二表面位置。参照外模线定义第一和第二表面位置。第一表面位置定义相对于外模线的反曲率。响应于压差，第二表面位置包括使透明窗格膨胀预定距离。框架位于交通工具内使窗格在经受压差时呈现与外模线大体一致的表面，第一表面位置在约0.17至0.06英寸。方法包含：确定窗玻璃的初始厚度；基于初始厚度定义在加压条件下窗玻璃的偏斜度；基于偏斜度定义在不加压条件下窗玻璃的反曲率；至少基于反曲率计算窗玻璃的后续厚度；评估初始与后续厚度之间的收敛。

Pressurized vehicle and method for configuring a pressurized vehicle

Pressurized vehicle and method for configuring a pressurized vehicle. The vehicle has an outer die line and a window including at least one transparent pane with deformable material suspended in the frame. The pane defines the first surface position when the pressure difference does not pass through and defines the second surface position when the pressure difference is experienced. The first and second surface positions are defined with reference to the outer die line. The first surface position defines an inverse curvature relative to the outer die line. In response to the pressure difference, the second surface position includes expanding a predetermined distance from the transparent pane. The frame is located within the vehicle so that the pane presents a surface approximately identical to the outer line when subjected to pressure differential, the first surface being approximately 0.17 to 0.06 inches. The method includes: determining the initial thickness of the window glass; the initial thickness is defined in the skewness under pressure window based on skewness; defined in the pressure under the conditions of curvature based on window glass; at least subsequent thickness window glass based on reverse curvature calculation; convergence between the initial and subsequent assessment of thickness.

【技术实现步骤摘要】
加压交通工具和用于配置加压交通工具的窗的方法本申请是申请日为2012年12月18日、专利技术名称为“阻力中性交通工具窗”且申请号为201280063882.5的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及加压交通工具窗。具体来说，本专利技术涉及一种阻力中性机窗和其构造。
技术介绍
机窗的传统制造产生尺寸小的窗。这有几个原因，其中一些原因来自于从一个第一架商用喷气式客机deHavillandDH106Comet学习的经验。如本领域技术人员所熟悉的，deHavillandDH106Comet在1949年第一次飞行并且配有大窗。然而，在推出后的几年，Comet机体开始出现灾难性的金属疲劳，这是由于：(1)循环客舱增压，以及(2)喷气式客机展示的大窗的尺寸、放置和构造。由于金属疲劳，据报道两架Comet喷气式客机在飞行中解体。从这个经验吸取的教训引起商用喷气式客机窗的设计、安装和尺寸的变化。由于Comet和后来的研究经验，重新设计喷气式客机窗的许多工程选择导致公众今天所熟悉的窗设计。如本领域技术人员应显而易见的，喷气式飞机的标准构造在飞机的每一侧，大约在飞机座位的每一排的位置提供窗。为了使压力变化不对窗或外模线部分(也被称为安装窗的机身或结构外表面)施加过大的应力，窗被按常规设计成尺寸适中。而且，为了充分包含在飞机处于巡航高度时向窗施加的压力，机窗的设计通常很厚。另外，窗通常由多个窗格构成，以使得如果外部窗格在飞行期间破裂，那么内部窗格将充当多余的窗格来防止飞机的内部客舱的减压。如任何乘客应显而易见的，机窗非常小。小的尺寸至少部分地是由于对其施加的工程约束。具体来说，窗越小，窗的强度越大，因此窗抵制故障的能力越大。因此，飞机设计师纳入较小的窗以确保窗提供足够的强度来避免故障。同使用常规的材料和施工技术的较大的窗相比，较小的窗的重量也更轻且制造成本更低。因此，较小的窗比较大的替代品更强、更轻和更便宜。至少出于这些原因，行业已趋向飞机的较小的窗。较小的窗的一个缺点是其为飞机中的乘客提供有限的外部能见度。另外，由于其多窗格设计，机窗从飞机的内部到外部创建内窥像。尽管不以任何方式损害能见度，但是这个内窥像倾向于增强窗小而拥挤的感觉。如本领域技术人员应显而易见的，当材料经受内部压力时，材料像气球一样膨胀。就由铝合金制成的飞机机身而言，膨胀可以忽略不计。就通常由聚合物材料制成的窗而言，膨胀明显更大。每当飞机的外部形状改变时，形状的变化会改变飞机的空气动力特性。当在某个高度下窗的曲率发生变化时，这些变化会降低飞机的空气动力效率，从而增加阻力。因此，现有技术包括最小化在飞机外部的窗格的曲率的任何变化的机窗设计的讨论。通过最小化窗的曲率的变化，设计师从整体上施加飞机的空气动力特性的最小的变化。如飞机设计的本领域技术人员也应显而易见的，重量是放置在飞机上的任何设备的考虑因素。更大的重量需要飞机的更大量的燃料来从其起始点运输到其终点。因此，更大的重量转换为增加的燃料使用，并且因此降低燃料效率。如本领域技术人员应显而易见的，飞机设计师在设计飞机时寻求平衡竞争因素，例如，抗风性(即，阻力)、重量、燃料使用、窗的尺寸等。经常，与窗的情况一样，在窗的重量与尺寸之间有相当大的取舍。一般来说，窗越大，窗的重量越大。每个窗的重量也对窗的尺寸施加限制。如上所述，不但把窗的重量因素考虑在飞机的设计内，而且窗可能对飞机的空气动力特性的影响因素也考虑在内。在此上下文中，美国专利申请公开号2006/0123718(下文称为'718申请)描述一种插入窗孔的窗元件。这个专利申请描述在飞行期间窗的向外弯曲(即，膨胀)是已知的现象(在'718申请的段落[0003])。'718申请也讨论在飞行期间窗的变形会增加飞机上的阻力，且因此是不利的(在'718申请的段落[0003])。如'718申请中所述，飞机机身机体的外壳常常在机身的不同的部分中具有材料厚度(在'718申请的段落[0011])。因此，在飞机机身的所有部分中，窗元件的外部窗格并不总是与外壳完全齐平(在'718申请的段落[0011])。'718申请也描述在飞行高度下的压差产生窗的外部窗格的弯曲或膨胀，其可能高达外列板以上4mm(在'718申请的段落[0011])。这些描述的空气动力效应导致在机体的机身周围气流的扰动，其可能大大削弱机身的外壳的空气动力性能，尤其在大量的窗元件用于机身机体的构造时(在'718申请的段落[0011])。在识别这个问题后，'718申请为覆盖窗格10提供窗的支撑框架9(在'718申请的段落[0030])。覆盖窗格10具有大致对应于飞机机身的外壳5的材料厚度的材料厚度(在'718申请的段落[0030])。因此，覆盖窗格10与飞机机身的外壳5保持齐平(在'718申请的段落[0030])。如从参考所理解，覆盖窗格10布置在外部窗格26前面的短距离，以使得外部窗格26甚至在最大膨胀下也不与覆盖窗格10接触(在'718专利的段落[0037])。根据参考，这确保大体上齐平，且因此从空气动力学上将窗元件1有利地整合在飞机机身的外壳5中(在'718专利的段落[0037])。如从上述讨论应显而易见的，'718申请通过将覆盖窗格10(即，外部窗格)放置在窗上而解决窗膨胀的问题。由于不管高度如何，覆盖窗格10的内表面和外表面都保持在相同压力下，故覆盖窗格10的形状不改变。因此，不管外部窗格26的实际形状如何，覆盖窗格10都保持飞机机身的空气动力特性。如应显而易见的，将覆盖窗格10添加到窗元件1增加了窗元件1的重量。因此，在'718申请中描述的窗元件1至少具有这个缺点。机窗的其它设计也在本领域中已知。与'718申请一样，这些设计也依赖于最小化飞机的多窗格窗单元的外部窗格的弯曲度的构造。例如，美国专利号4,932,608(下文称为'608专利)描述一种飞机挡风玻璃的设计，其中窗总成10包括通过气隙16彼此分开的外玻璃层12和内层14(在'608专利的第2栏第24-34行)。间隙16提供玻璃层12与层压板14之间的热障并且允许外玻璃层12承载加压飞机客舱的内部压力负荷(在'608专利的第2栏第34-38行)。对于'608专利，窗总成包括外玻璃层层压板12和内聚碳酸酯层压板14(在'608专利的第3栏第28-35行)。内聚碳酸酯层压板14比外玻璃层压板12更柔软，且因此预期比外玻璃层压板12膨胀更多。加压的间隙16通过均衡(或接近均衡)间隙16中的压力与飞机客舱中的压力而减少内聚碳酸酯层压板14的膨胀(在'608专利的第3栏第63-67行)。在替代实施方案中，间隙16中的压力保持在比飞机客舱内的压力小约1psi的压力下，由此防止加压气体泄漏到飞机客舱中(在'608专利的第4栏第2-7行)。如'608专利强调，由于外玻璃层压板12的坚硬(即，非膨胀)特性而保持飞机的空气动力特性。如本领域技术人员应显而易见的，合并玻璃的层压板往往是很重的，且因此增加了飞机的重量。因此，这个解决方案具有至少一个缺点，即，窗构造被预期增加飞机的重量。美国专利号5,988,566(下文称为“'566专利”)描述一种机窗构造。在其背景部分中，'566专利描述窗组件如何不应该突出在飞机主体的外壳的外面，以避免对飞机的空气动力特征产生窗的任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加压交通工具(10)，所述加压交通工具(10)具有外模线(12)，并且所述加压交通工具(10)包括窗(24)，所述窗(24)包含：框架(26)；和悬挂在所述框架内的至少一个透明窗格(28,30)，其中所述透明窗格包含可变形材料，其中所述透明窗格在没有经受穿过其中的压差ΔP时定义第一表面位置h1，并且所述透明窗格在经受穿过其中的所述压差ΔP时定义第二表面位置h2，其中参照所述外模线定义所述第一表面位置和所述第二表面位置，其中所述第一表面位置h1定义相对于所述外模线的反曲率，其中，响应于所述压差ΔP，所述第二表面位置h2包括使所述透明窗格从所述第一表面位置h1膨胀预定的距离Δh，其中所述框架被建构成位于所述加压交通工具内以使得所述透明窗格在经受所述压差ΔP时呈现表面，所述表面与所述加压交通工具的所述外模线大体上一致，并且其中所述第一表面位置h1处于约0.17英寸与0.06英寸之间。

【技术特征摘要】
2011.12.21 US 61/578,5751.一种加压交通工具(10)，所述加压交通工具(10)具有外模线(12)，并且所述加压交通工具(10)包括窗(24)，所述窗(24)包含：框架(26)；和悬挂在所述框架内的至少一个透明窗格(28,30)，其中所述透明窗格包含可变形材料，其中所述透明窗格在没有经受穿过其中的压差ΔP时定义第一表面位置h1，并且所述透明窗格在经受穿过其中的所述压差ΔP时定义第二表面位置h2，其中参照所述外模线定义所述第一表面位置和所述第二表面位置，其中所述第一表面位置h1定义相对于所述外模线的反曲率，其中，响应于所述压差ΔP，所述第二表面位置h2包括使所述透明窗格从所述第一表面位置h1膨胀预定的距离Δh，其中所述框架被建构成位于所述加压交通工具内以使得所述透明窗格在经受所述压差ΔP时呈现表面，所述表面与所述加压交通工具的所述外模线大体上一致，并且其中所述第一表面位置h1处于约0.17英寸与0.06英寸之间。2.根据权利要求1所述的加压交通工具，其中所述第一表面位置h1处于约0.16英寸至0.07英寸之间。3.根据权利要求1所述的加压交通工具，其中所述第一表面位置h1处于约0.15英寸至0.08英寸之间。4.根据权利要求1所述的加压交通工具，其中所述第二表面位置h2处于约0.08英寸与-0.03英寸之间。5.根据权利要求4所述的加压交通工具，其中所述第二表面位置h2处于约0.07英寸至-0.02英寸之间。6.根据权利要求4所述的加压交通工具，其中所述第二表面位置h2处于约0.06英寸至-0.01英寸之间。7.一种加压交通工具(10)，所述加压交通工具(10)具有外模线(12)，并且所述加压交通工具(10)包括窗(24)，所述窗(24)包含：框架(26)；和悬挂在所述框架内的至少一个透明窗格(28,30)，其中所述透明窗格包含可变形材料，其中所述透明窗格在没有经受穿过其中的压差ΔP时定义第一表面位置h1，并且所述透明窗格在经受穿过其中的所述压差ΔP时定义第二表面位置h2，其中参照所述外模线定义所述第一表面位置和所述第二表面位置，其中所述第一表面位置h1定义相对于所述外模线的形状不符合，其中，响应于所述压差ΔP，所述第二表面位置h2包括使所述透明窗格从所述第一表面位置h1膨胀预定的距离Δh，其中所述框架被建构成位于所述加压交通工具内以使得所述透明窗格在经受所述压差ΔP时呈现表面，所述表面与所述加压交通工具的所述外模线大体上一致，并且其中在没有经受穿过所述透明窗格中的所述压差ΔP时所述透明窗格具有以下形状中的一种：平面形状；和特征在于相对于二维坐标系凸的曲率的形状。8.一种加压交通工具(10)，所述加压交通工具(10)具有由机身定义的外模线(12)，并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·德罗什，戴维·伦茨，弗兰克·德尔沃特，
申请(专利权)人：庞巴迪公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA