用于装货和卸货货运飞机的系统和方法技术方案

本文描述了用于装货货运飞机的系统和方法。该系统包括设置在货运飞机的内部货舱中的至少一个轨道，该轨道相对于内部货舱的前部分的内部底接触表面成一定角度地延伸经过内部货舱的拐折部和后部分。还描述了可与轨道系统结合使用的有效载荷收纳夹具，以允许通过飞机运输大型货物，例如风机叶片。装载货运飞机的方法可以包括将大型有效载荷推入飞机的内部货舱，使得至少一个有效载荷收纳夹具相对于由内部货舱的前部分的内部底接触表面限定的平面上升。还提供了各种系统、方法、部件和相关工装。装。装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于装货和卸货货运飞机的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求提交于2019年9月5目的题为“在装货/卸货期间允许风机叶片有效载荷连接的货运飞机工具(CARGO AIRCRAFT TOOL TO PERMIT WIND TURBINE BLADE PAYLOAD ARTICULATION DURING/UNLOADING)”的美国临时专利申请号62/896,529、提交于2019年9月5目的题为“用于在载具内包捆和放置细长货物的方法(METHODS FOR PACKAGING AND PLACING ELONGATED CARGOS WITHIN A VEHICLE)”的美国临时专利申请号62/896,533、以及提交于2019年11月21目的题为“在允许长的有效载荷时免于机尾擦地的拐折式长机身构型(KINKED LONG AIRCRAFT FUSELAGE CONFIGURATION FOR AVOIDING TAIL STRIKE WHILE ALLOWING LONG PAYLOADS)”的美国临时专利申请号62/938,853中的每个的优先权和权益，每件专利申请的内容均援引整体纳入本文。


[0003]本专利技术涉及将大型货物装入货运飞机或从货运飞机卸货大型货物的系统和方法，并且更具体地提供了一种轨道系统和相关部件，其可用于以快速有效的方式将大型货物轻松地存放到飞机上，将货物放置在借助飞行飞机可以安全固定并进行运输的位置。本文讨论的一种非限制性用途是运输风机的部件，比如一片或多片风机叶片。

技术介绍

[0004]可再生能源仍然是逐年增加的重要资源。虽然有多种形式的可再生能源，但自2007年以来，风能平均每年增长约19％。近年来，全球对更多风能的需求增长，推动了风机技术的巨大进步，包括开发更大、性能更好的风机。性能更好的风机有时至少意味着更大的风机，因为通常具有更大转子直径的风机可以获得更多的风能。随着风机的性能和效率不断提高，越来越多的风电场场地在陆上和海上都变得可行。这些场地可能是已有场地和新场地，已有场地需要用性能更好、效率更高的风机替换旧风机。
[0005]允许再用旧场地和新场地的开发的限制因素是将风机和相关设备运输到场地。由于现有空中运载工具和道路基础设施的地面限制，风机叶片难以长距离运输。陆上运输传统上需要在现有基础设施上进行卡车或铁路运输。两者都受到隧道和桥梁的高度和宽度的限制。道路运输在车道宽度、道路曲率等方面具有额外的复杂性以及需要通过的城市区域可能需要额外许可和物流等复杂性。如果并非大量运输，船舶的海上运输同样受到限制。例如，零部件的运送会受限于船舶对海上位置的可达性，这是由于水域和周围区域中的各种障碍(例如沙洲、珊瑚礁)等，并且还受限于提供能够处理如此大型结构的船舶的可用性。
[0006]无论是陆上还是海上，用于运输此类设备的公路车辆或船舶选择已经变得更加有限，尤其是随着风机尺寸的增加。运送因此受限于能够处理如此大型结构的车辆和船舶的可用性。风机叶片的长度非常长(目前有些为90米长、100米长，甚至更长)，使得通过火车、卡车或船舶进行的常规运输非常困难和复杂。不幸的是，解决方案并不是使运输载具更长和/或更大那么简单。随着载具变得更长和/或更大，载具本身会出现各种复杂情况，包括但
不限于以下复杂情况：载具的负载平衡、被运输设备的负载平衡、前两者相对彼此的载荷平衡、操作、装卸、和载具的可控性、以及其他的对本领域技术人员显而易见的复杂性。
[0007]此外，无论是在陆上还是在海上，零部件的运送都可能很慢并且受到场地可达性的严重限制。无论正在开发的场地是旧的还是新的，这些场地通常都很偏远，因此并不靠近合适的交通基础设施。这些场地可能远离允许便捷运送货物的合适道路和铁路(或可以运输货物的其他方式)，该货物是用于在场地建造风机和/或用于开发场地的其他设备。新场地通常位于根本没有任何现有交通基础设施的地区，因此需要新的建筑和特殊设备。最终，运输物流成本变得过高，导致在全球范围内进一步推进风能的使用成为现实和标志性的障碍。
[0008]运输大型货物(比如风机叶片或其他尺寸和类型的货物)提出的另一挑战通常是装货和卸货货物所需的独特工装。无论是飞机本身，还是与包捆的大型货物、将大型货物移入飞机和/或将大型货物紧固在飞机内的任何相关联工装都不能提供现成的、一致的解决方案，以便大型货物(有时被称为大型有效载荷)可以以“流水线式”的方式轻松放置至飞机和自飞机处卸下。取而代之的是，每次将大型货物放置在货运飞机上时，通常都会对其进行称重和测量，以确保在将有效载荷的重心放置在相对于飞机重心的安全位置方面满足正确的要求。这成为一个时间密集型和劳动密集型的过程，严重限制了大型货物的运输速度。这会使大型货物的航空运输变得不受欢迎，而其他人则选择通过铁路或卡车运输大型货物。即使可能有一些工装用于个别类型的大型货物，目前也没有任何此类工装用于运输风机叶片和风机的其他部件。
[0009]因此，需要能够可实施的工装系统、相关部件和方法，以允许自大型飞机一致地装货和卸货货物，形成“流水线式”过程，由此在货物每次装货和飞行后，货物可以无需进行比如货物重心测量等测量而连续的装卸。

技术实现思路

[0010]本申请涉及在货运飞机中实施的货物装货和卸货的系统。该系统包括各种专门设计用于将大型货物轻松装入大型货运飞机的工装和夹具。例如，一个或多个轨道(通常两个，尽管本公开绝不限于两个轨道)可以设置在货舱中，例如沿着内部底接触表面(即，地板)，并且可以延长内部货舱的大部分长度。这可以包括拐折部和后部，整个机身以及因此轨道相对于由内部货舱的前部中的内部底接触表面的部分限定的平面成一定角度设置。有效载荷可以滑入轨道并滑入货运飞机的后机身端，从而允许将具有很长长度的有效载荷存放在内部货舱中。工装和夹具还可以包括有效载荷收纳夹具，其通过将有效载荷固定在夹具内并沿轨道滑动以将有效载荷移入和移出飞机而与(多个)轨道一起工作。
[0011]将有效载荷装入货运飞机的一种示例性方法与货运飞机结合执行，货运飞机包括内部货舱，该内部货舱具有位于货运飞机前机身端的前舱部分、位于货运飞机后机身端的后舱部分、以及设置在前舱部分和后舱部分之间的拐折舱部分。拐折舱部分限定货运飞机的后机身端相对于货运飞机的纵向
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横向平面开始升高的位置，使得后舱部分的最后末端设置在货运飞机的纵向
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横向平面上方。该方法包括将有效载荷推进到货运飞机的前机身端并推向货运飞机的后机身端。有效载荷包括多个有效载荷收纳夹具，其将有效载荷的一个或多个结构保持在相对于有效载荷收纳夹具的至少一些部分的设定位置。随着最远侧的
有效载荷收纳夹具推进通过拐折舱部分并进入内部货舱的后舱部分，推进有效载荷致使多个有效载荷收纳夹具中的至少一个最远侧的有效载荷收纳夹具相对于由前舱部分的内部底接触表面限定的平面上升。该方法还包括将有效载荷固定在内部货舱内，使得最远侧的有效载荷收纳夹具固定在内部货舱的后舱部分，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种将有效载荷装入货运飞机的方法，包括：将有效载荷推入货运飞机的前机身端并朝向所述货运飞机的后机身端推进，所述货运飞机包括内部货舱，该内部货舱具有位于货运飞机的前机身端的前舱部分、位于所述货运飞机的后机身端的后舱部分以及设置在所述前舱部分和所述后舱部分之间的拐折舱部分，所述拐折舱部分限定货运飞机的后机身端相对于货运飞机的纵向
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横向平面开始上升的位置，使得所述后舱部分的最后末端设置在所述货运飞机的所述纵向
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横向平面上方，所述有效载荷包括多个有效载荷收纳夹具，其相对于所述有效载荷收纳夹具的至少一些部分将所述有效载荷的一个或多个结构保持在设定位置，随着最远侧的有效载荷收纳夹具推进经过所述拐折舱部分并进入所述内部货舱，推进使多个有效载荷收纳夹具中的至少最远侧的有效载荷收纳夹具相对于由所述前舱部分的内部底接触表面限定的平面上升；和将所述有效载荷固定在所述内部货舱内，使得最远侧的有效载荷收纳夹具固定在内部货舱的所述后舱部分中，并且所述多个有效载荷收纳夹具的最近侧的有效载荷收纳夹具固定在内部货舱的所述前舱部分中。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述有效载荷推入所述货运飞机的前机身端还包括使所述有效载荷穿过由打开位于所述货运飞机的前机身端的机头货舱门所形成的开口。3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述有效载荷推入所述货运飞机的前机身端还包括将多个有效载荷收纳夹具中的至少一个有效载荷收纳夹具的托架联接至所述内部货舱的一个或多个轨道，该轨道自前舱部分延伸，经过拐折舱部分，进入后舱部分，和其中将所述有效载荷朝向所述货运飞机的后机身端推进还包括沿着所述一个或多个轨道推进所述托架。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的至少一个轨道包括拐折部，以使所述至少一个轨道的在所述拐折部后方的至少一部分与由所述前舱部分的内部底接触表面限定的平面之间的竖向距离大于至少一个轨道的在所述拐折部前方的至少一部分与由所述前舱部分的所述内部底接触表面限定的平面之间的竖向距离。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的至少一个轨道的所述拐折部设置在所述后舱部分中，以使所述拐折部的大部分与设置在前舱部分中的所述至少一个轨道的一部分是成角度的。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的所述至少一个轨道的所述拐折部的末端设置在位于延伸经过其中设置有内部货舱的货运飞机的机身的顶表面的平面上方的后舱部分中。7.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的至少一个轨道沿着所述货舱的内部底接触表面从所述前舱部分连续地延伸到所述后舱部分。8.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的至少一个轨道还用作所述货运飞机的主结构梁。9.根据权利要求3所述的方法，其中将所述托架联接至一个或多个轨道还包括使所述托架的多个轮子与所述一个或多个轨道接合，并且
其中沿着所述一个或多个轨道推进所述托架还包括沿着所述一个或多个轨道滚动这些轮子。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述一个或多个结构中的第一结构的第一末端联接至最近侧的有效载荷收纳夹具；和将所述第一结构的相对的第二末端联接至最远侧的有效载荷收纳夹具。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：将所述一个或多个结构的第二结构的第一末端联接至最远侧的有效载荷收纳夹具；和将所述第二结构的相对的第二末端联接至最近侧的有效载荷收纳夹具，所述第一结构和所述第二结构是相似的结构，以使相应的第一末端和相应的第二末端是彼此是实质等同的。12.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述一个或多个结构中的第一结构放置至所述多个有效载荷收纳夹具中的有效载荷收纳夹具的第一件的第一收纳表面；和将所述有效载荷收纳夹具的第二件联接至所述第一件，以固定所述第一结构相对于所述第一收纳表面的位置。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：将所述一个或多个结构中的第二结构放置至所述第一件的第二收纳表面或所述第二件的第一收纳表面中的至少一个；和将至少一个所述第二件联接至所述第一件或将所述有效载荷收纳夹具的第三件联接至所述第一件和所述第二件中的一者或两者以相对于所述第一件的第二接收面或所述第二件的第一接收面中的至少一者固定所述第二结构的位置。14.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一结构是第一风机叶片，其中当包括第二结构时，所述第二结构是第二风机叶片，并且其中当所述第一风机叶片和所述第二风机叶片的所述第一末端联接至相应的最近侧或最远侧有效载荷收纳夹具时，所述第一末端分别是所述第一风机叶片和所述第二风机叶片的轮毂，并且当所述第一风机叶片和所述第二风机叶片的第二末端联接至相应的最近侧的有效载荷收纳夹具或最远侧的有效载荷收纳夹具时，所述第二末端是所述第一风机叶片和所述第二风机叶片的相应尖端。15.根据权利要求1所述的方法，还包括：操作联接至所述多个有效载荷收纳夹具中的一个或多个的一个或多个致动器以调整所述有效载荷相对于所述货运飞机的位置。16.根据权利要求15所述的方法，还包括：操作所述一个或多个致动器以调整所述有效载荷相对于所述货运飞机的位置，同时设置所述有效载荷在所述货舱内飞行时的位置。17.根据权利要求15所述的方法，还包括：在将所述有效载荷朝向所述货运飞机的后机身端推进的同时操作所述一个或多个致动器以调整所述有效载荷相对于所述货运飞机的位置。
18.根据权利要求1所述的方法，还包括：在将所述有效载荷朝向所述后机身端推进时，使所述多个有效载荷收纳夹具中的至少一个有效载荷收纳夹具既朝向所述货运飞机的后机身端推进，又绕所述至少一个有效载荷收纳夹具的枢轴线旋转。19.根据权利要求1所述的方法，还包括：在将所述有效载荷朝向所述后机身端推进时，使多个有效载荷收纳夹具中的至少一个有效载荷收纳夹具各自朝向所述货运飞机的所述后机身端推进，围绕所述至少一个有效载荷收纳夹具的枢轴线旋转，并相对于所述货舱的内部底接触表面竖向地平移。20.根据权利要求18所述的方法，其中使动作中的一者或两者被动发生。21.根据权利要求18所述的方法，其中使动作中的一者或两者主动发生。22.根据权利要求1所述的方法，其中所述有效载荷具有至少约57米的长度。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述有效载荷的所述长度至少约为65米。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述有效载荷的长度至少约为75米。25.根据权利要求24所述的方法，其中所述有效载荷的长度至少约为85米。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述有效载荷的长度至少约为100米。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述有效载荷的长度至少约为120米。28.一种从货运飞机卸货有效载荷的方法，包括：推动有效载荷朝向并离开货运飞机的前机身端，所述货运飞机包括内部货舱，该内部货舱具有位于所述货运飞机的前机身端的前舱部分、位于所述货运飞机的后机身端的后舱部分，以及设置在所述前舱部分和所述后舱部分之间的拐折舱部分，所述拐折舱部分限定所述货运飞机的所述后机身端相对于所述货运飞机的纵向
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横向平面开始上升的位置，使得所述后舱部分的最后末端位于货运飞机的所述纵向
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横向平面的上方，所述有效载荷包括多个有效载荷收纳夹具，其将所述有效载荷的一个或多个结构相对于所述有效载荷收纳夹具的至少一些部分保持在设定位置，随着最远侧的有效载荷收纳夹具从所述后舱部分推出，经过所述拐折舱部分并且进入所述内部货舱的所述前舱部分，推动使多个有效载荷收纳夹具中的至少最远侧的有效载荷收纳夹具接近由所述前舱部分的内部底接触表面限定的平面。29.根据权利要求28所述的方法，其中推动所述有效载荷朝向并离开所述货运飞机的所述前机身端还包括使所述有效载荷穿过由打开位于所述货运飞机的所述前机身端中的机头货舱门所形成的开口。30.根据权利要求28所述的方法，其中推动所述有效载荷朝向并离开所述货运飞机的所述前机身端还包括沿着所述内部货舱的一个或多个轨道推动所述多个有效载荷收纳夹具中的至少一个有效载荷收纳夹具的托架，轨道自所述前舱部分延伸，经过所述拐折舱部分，进入所述后舱部分。31.根据权利要求30所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的至少一个轨道包括拐折部，以使所述至少一个轨道在所述拐折部后方的至少一部分和由所述前舱部分的内部底接触表面限定的所述平面之间的竖向距离大于所述至少一个轨道在所述拐折部前方的至少一部分和由所述前舱部分的内部底接触表面限定的所述平面之间的竖向距离。32.根据权利要求30所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的所述至少一个轨道的
拐折部设置在所述后舱部分中，以使所述拐折部的大部分与设置在所述前舱部分的所述至少一个轨道的一部分是成角度的，该前舱部分与所述货运飞机的纵向
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横向平面是大体平行的。33.根据权利要求30所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的所述至少一个轨道的所述拐折部的末端设置在位于延伸经过其中设置有内部货舱的货运飞机的机身的顶表面的平面上方的后舱部分中。34.根据权利要求30所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的所述至少一个轨道沿着所述货舱的内部底接触表面从所述前舱部分连续地延伸到所述后舱部分。35.根据权利要求30所述的方法，其中所述一个或多个轨道中的至少一个轨道还用作所述货运飞机的主结构梁。36.根据权利要求28所述的方法，还包括：操作联接至所述多个有效载荷收纳夹具中的一个或多个的一个或多个致动器以调整所述有效载荷相对于所述货运飞机的位置。37.根据权利要求36所述的方法，还包括：在将所述有效载荷朝向所述货运飞机的所述前机身端推进时操作所述一个或多个致动器以调整所述有效载荷相对于所述货运飞机的位置。38.根据权利要求28所述的方法，还包括：在将所述有效载荷朝向所述前机身端推进时，使所述多个有效载荷收纳夹具中的至少一个有效载荷收纳夹具既朝向所述货运飞机的所述前机身端推动又围绕所述至少一个有效载荷收纳夹具的枢轴线旋转。39.根据权利要求28所述的方法，还包括：在将所述有效载荷朝向所述前机身端推动时，使所述多个有效载荷收纳夹具中的至少一个有效载荷收纳夹具分别朝向所述货运飞机的所述前机身端推动，围绕所述至少一个有效载荷收纳夹具的枢轴线旋转，并相对于所述货舱的内部底接触表面竖向平移。40.根据权利要求38所述的方法，其中使动作中的一者或两者被动发生。41.根据权利要求38所述的方法，其中使动作中的一者或两者主动发生。42.根据权利要求28所述的方法，其中所述有效载荷具有至少约57米的长度。43.根据权利要求42所述的方法，其中所述有效载荷的长度至少约为65米。44.根据权利要求43所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：ZSM控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：