超轻质复合航空器厨房架构的制作方法
相关申请的交叉引用
本申请与2019年5月2日提交的名称为“使用碳单向展开的扁平丝束编织织物的航空器建造物复合结构(aircraftmonumentcompositeconstructionusingcarbonuni-directionalspreadflattowwovenfabric)”的美国专利申请序列no.16,401,440有关,该美国专利申请通过引用并入本文中。
背景技术:
传统的航空器厨房设计维护外部构件以确保厨房建造物的结构完整性。这些金属挤压件通常被用来组装航空器建造物的构架,但是增加了建造物的总重量和占地面积。
这种额外的结构可能在冷藏室内引起不期望的冷桥以及成问题的电耦腐蚀。
因此,仍然需要一种厨房架构,其可以克服这些限制并且为复合厨房架构提供新颖的解决方案,从而消除传统的航空器厨房架构内所包括的易于腐蚀的外部金属挤压件以及重的硬件。
技术实现要素:
在一个方面中,本文中公开的发明构思的实施例涉及一种轻质复合航空器厨房架构。轻质复合航空器厨房可以包括包括上部结构部分的上部模块化矩形立方体。上部结构部分可以包括上部模块化矩形立方体的两个垂直的上部邻接的长条形面板,这两个垂直的上部邻接的长条形面板由复合面板结构构成。
轻质复合航空器厨房还可以包括包含下部结构部分的下部模块化矩形立方体,下部结构部分包括下部模块化矩形立方体的两个垂直的下部邻接的长条形面板,这两个垂直的下部邻接的长条形面板由复合面板结构构成。轻质复合航空器厨房可以由下部结构部分的下部顶部面板组成,下部顶部面板被构造成与上部结构部分的上部底部面板接合。
为了结构的完整性,上部结构部分和下部结构部分各自包括承载(loadbearing)外围箍,承载外围箍被构造成在没有金属挤压件的情况下在上部模块化矩形立方体与下部模块化矩形立方体之间传递飞行负载和碰撞负载,承载外围箍由一系列嵌入式单向碳纤维梁和/或箱形部分构成,该系列嵌入式单向碳纤维梁和/或箱形部分围绕上部结构部分和下部结构部分中的每一个的至少一个面板。
为了加强结构,上部结构部分和下部结构部分各自还包括与承载外围箍分离的至少一个嵌入式碳纤维梁,所述至少一个嵌入式碳纤维梁被构造成用于在没有金属挤压件的情况下维持上部结构部分和下部结构部分中的每一个在飞行负载和碰撞负载的作用下的物理完整性。
本文中公开的发明构思的另一实施例可以包括用于轻质复合航空器厨房构造的方法。该方法包括制造轻质复合航空器厨房,轻质复合航空器厨房由与下部模块化矩形立方体联接的上部模块化矩形立方体组成,每个立方体由复合面板结构构成。在制造中,上部模块化矩形立方体包括上部结构部分,上部结构部分包括两个垂直的上部邻接的长条形面板,这两个垂直的上部邻接的长条形面板由复合面板结构构成。
另外,下部模块化矩形立方体可以包括下部结构部分,下部结构部分包括两个下部垂直的邻接的长条形面板,这两个垂直的下部邻接的长条形面板由复合面板结构构成。
该方法可以包括在上部结构部分和下部结构部分中的每一个内嵌入至少一个承载外围箍,所述承载外围箍被构造成在没有金属挤压件的情况下在上部模块化矩形立方体与下部模块化矩形立方体之间传递飞行负载和碰撞负载,承载外围箍环绕上部结构部分的至少一个面板并且环绕下部结构部分的至少一个面板。
该方法还可以包括在上部结构部分和下部结构部分中的每一个内嵌入与所述至少一个承载外围箍分离的至少一个嵌入式碳纤维梁,嵌入式碳纤维梁被构造成用于在没有金属挤压件的情况下维持上部结构部分和下部结构部分中的每一个在飞行负载和碰撞负载的作用下的物理完整性。该方法还可以包括将上部模块化矩形立方体和下部模块化矩形立方体中的至少一个构造成与航空器机舱联接。
应当理解的是,前面的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的和解释说明性的,并且不一定限制所要求保护的发明构思。包括于说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了发明构思的实施例,并且与一般描述一起用来解释本文中公开的发明构思的原理。
附图说明
在考虑对本文中公开的发明构思的以下详细描述时,可以更好地理解本文中公开的发明构思的实施方式。这样的描述参考所包括的附图,附图不一定按比例绘制,并且为清楚起见,其中一些特征可以被放大并且一些特征可以被省略或可以被示意性地表示。附图中的相似附图标记可以表示和指代相同或相似的元件、特征或功能。在附图中:
图1是根据本文中公开的发明构思的一个实施例的轻质复合厨房的图;
图2a和2b是根据本文中公开的发明构思的一个实施例的厨房分解视图和空气管道细节的图;
图3a-3e是本文中公开的发明构思的一个实施例的示例性的上部结构部分的图;
图4a-4e是本文中公开的发明构思的一个实施例的示例性的下部结构部分的图;
图5是根据本文中公开的发明构思的一个实施例的组装视图的图;
图6a和6b是根据本文中公开的发明构思的一个实施例的示例性的已组装厨房的图;
图7是与本文中公开的发明构思的一个实施例相关联的厨房构造细节以及与图8c至8o中的每一个视图相关联的符号的图;
图8a-8o是本文中公开的发明构思的一个实施例的示例性的详细厨房构造的图;以及
图9是本文中公开的发明构思的一个实施例的用于复合厨房构造的示例性的方法的图。
具体实施方式
在详细解释说明本文中公开的发明构思的至少一个实施例之前,应当理解的是,发明构思在它们的应用方面并不限于在以下描述中阐述的或者在附图中示出的构件或步骤或方法的构造和布置细节。在对本发明构思的实施例的以下详细描述中,阐述了许多具体细节以提供对发明构思的更透彻的理解。然而,对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言将显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践本文中公开的发明构思。在其它实例中,可以不具体描述众所周知的特征,以避免不必要地使本公开复杂化。本文中公开的发明构思能够具有其它实施例,或者能够被以各种方式实践或执行。同样,应当理解的是,本文中采用的措词和术语是为了描述的目的,并且不应当被认为是限制性的。
当在本文中使用时,在参考数字之后的字母旨在引用这样的特征或元件的实施例,该特征或元件可以与带有相同的参考数字的先前所描述的元件或特征类似但不一定相同(例如,1,1a,1b)。这样的速记符号仅仅是为了方便的目的而使用,并且不应当被解释为以任何方式限制本文中公开的发明构思,除非明确地相反指出。
进一步,除非明确地相反指出,否则“或”指包含性的“或”而不是指排他性的“或”。例如,以下条件中的任一个满足条件a或b:a是真的(或存在)并且b是假的(或不存在),a是假的(或不存在)并且b是真的(或存在),以及a和b都是真的(或存在)。
另外,使用“一个”或“一种”来描述本发明构思的实施例的元件和构件。这样做仅仅是为了方便以及给出本发明构思的一般含义,因此“一个”和“一种”旨在包括一个或至少一个,并且单数也包括复数,除非明显地它意味着另外的意思。
最后,当在本文中使用时,对“一个实施例”或“某些实施例”的任何引用意味着结合所述实施例描述的特定元件、特征、结构或特性包括在本文中公开的发明构思的至少一个实施例中。说明书中的各个地方出现的短语“在某些实施例中”不一定全部指同一个实施例,并且所公开的发明构思的实施例可以包括本文中明确描述或固有地存在的特征中的一个或多个,或者两个或更多个这种特征的子组合的任何组合,连同本公开中可能不一定明确地描述的或固有地存在的任何其它特征。
综述
概括地,本文中公开的发明构思的实施例涉及超轻质航空器复合厨房架构系统和方法,所述系统和方法包括基于与预成型复合扁平面板构造结合使用的嵌入式承载箍和梁的部分地模制的航空器建造物结构的复合构造。上部l形结构部分与下部倒l形结构部分配合,从而形成另外的面板接合于其上以形成完整的复合厨房的结构。该系统和构造方法产生高强度的航空器建造物,所述航空器建造物能够维持航空器结构飞行和碰撞负载要求而无需用于支撑的外部建造物挤压件。该厨房架构系统和构造方法产生具有所期望的重量减轻而不损失所需的结构强度的航空器建造物。
附图标记表
图1架构
现在参考图1,示出了根据本文中公开的发明构思的一个实施例的轻质复合厨房的图。通常,轻质复合厨房100可以包括联接以形成航空器厨房结构的两个模制的l形结构。与传统的厨房建造物相比,轻质复合厨房100可以根据所使用的餐饮标准(例如,ace、atlas、kssu等)将传统冷藏厨房的深度减小大约四英寸。在l形结构的一个或多个面板内,轻质复合厨房100可以包括嵌入式冷空气分配管道系统,其可以进一步使轻质复合厨房100的总占地面积最小化。
轻质复合厨房100可以包括下部模块化矩形立方体110,其使用下部l形结构的半部构成以包围与厨房相关的物品。下部模块化矩形立方体110可以由下部左侧面板112、下部右侧面板114、下部背部面板116和下部顶部面板118构成。
在本文中公开的发明构思的一个实施例中,为了结构完整性,下部模块化矩形立方体110可以包括嵌入于下部顶部面板118的外围内的下部结构部分箍120。这些承载外围箍120可以帮助在上部模块化矩形立方体至下部模块化矩形立方体之间传递飞行负载和碰撞负载。在一个实施例中,为了提高结构性能,下部结构部分箍120可以围绕下部模块化矩形立方体110的一个或全部面板的外围模制。
下部模块化矩形立方体110可以进一步包括一系列下部手推车分隔件130,其构造成将下部立方体分成有效的部分。为了将下部模块化矩形立方体110固定至航空器甲板,轻质复合厨房100可以采用非金属嵌入式主要和次要附接点132以将厨房牢固地联接至航空器甲板。附接点132可以与模制的部分共固化并且可以作为压制面板后处理被冷粘合。
为了隔室的安全以及将易腐物品物理地封闭在下部模块化矩形立方体110内,每个下部手推车分隔件130可以包括下部厨房结构门134。下部厨房结构门134可以用来牢固地封闭下部厨房的部分,在关闭时增加下部模块化矩形立方体110的结构稳定性,以及使下部模块化矩形立方体110与外部气流和温度隔离。下部厨房结构门134可以去除保持传统旋钮的要求,从而节省整个轻质复合厨房100内的重量和空间。
轻质复合厨房100还可以包括上部模块化矩形立方体150,其使用上部l形结构的半部构成并且被构造成与下部模块化矩形立方体110联接。上部模块化矩形立方体150可以包括上部左侧面板152、上部右侧面板154、上部背部面板156、上部顶部面板158以及上部底部面板162。上部模块化矩形立方体150可以进一步包括被构造成支撑航空器烤箱的烤箱搁板172。上部和下部模块化矩形立方体的面板中的一些(例如,152、158)可以通过外部固化的单向碳纤维拉挤成型件174接合,所述单向碳纤维拉挤成型件174构造成接收一对垂直的面板中的每一个并且使它们彼此接合。
类似于下部模块化矩形立方体110,上部模块化矩形立方体150可以包括用于结构完整性的上部结构箍160。上部结构箍160可以嵌入于上部背部面板156的外围内。如以上在下部结构箍120中所描述的,上部结构箍160可以帮助在上部模块化矩形立方体150至下部模块化矩形立方体110之间围绕面板的外围传递飞行负载和碰撞负载。如在下部模块化矩形立方体110的情况中一样,上部模块化矩形立方体150可以包括围绕上部模块化矩形立方体150的各个面板中的每一个模制的结构箍160。
为了增加结构性能,上部模块化矩形立方体150可以构造成与下部模块化矩形立方体110联接并且在结构上集成在一起以形成工作台。工作台可以充当乘务员执行与航空器厨房相关联的任务的场所。以这种方式,每个立方体可以在结构上受益于彼此的附接。在实施例中,轻质复合厨房100可以被成形为符合航空器机舱的内部形状并且维持显著的结构强度,就像厨房被以不同的方式成形一样。仅仅因为厨房可能呈现弯曲的外部形状,因此复合厨房结构100的结构完整性和强度可以等同于不同形状的厨房。
轻质复合厨房100可以被设计成不具有通常被用来组装航空器建造物的构架的金属挤压件。这种设计可以形成良好的总重量,并且消除冷藏室内的冷桥,并且消除在铝与碳纤维直接接触时所引起的电偶腐蚀问题的任何可能性。
在本文中公开的发明构思的一个实施例中,每个模块化矩形立方体110、150的每个面板(例如,上部背部面板156、下部左侧面板112等)可以由多层铺展的丝束织物单向碳纤维面预压碳面板构成,以产生非常轻质的并且高结构强度的各个面板。在实施例中,轻质复合厨房100可以由碳、对位芳族聚酰胺(例如,kevlar/twaron)和玻璃纤维模制而成,以在需要时提供强度。
在实施例中,轻质复合厨房100的每个面板可以由包括碳纤维增强聚合物(cfrp)在内的多种材料构成。这些cfrp的特征可以为:轻质;高的强度重量比;非常高的弹性模量重量比;高的疲劳强度;良好的耐腐蚀性;以及非常低的热膨胀系数。为了确保安全且有效的厨房结构,本文中公开的发明构思的某些实施例可以包括由与一个或多个不同构造的面板接合的一个或多个cfrp面板组成的轻质复合厨房100。以这种方式,制造商可以在厨房的特定区域中选择强度同时使厨房的另一区域中的其它特性最大化。为了防止低的抗冲击性;以及高电导率,如果需要,轻质复合厨房100可以在结构内包括保护层和接地点。
图2a、2b厨房细节
现在参考图2a和2b,示出了根据本文中公开的发明构思的一个实施例的厨房分解视图和空气管道细节的图。厨房分解视图200可以详细示出轻质复合厨房100内的每个结构。上部模块化矩形立方体150和下部模块化矩形立方体110中的每一个可以包括沿着结构部分的一个或多个边缘模制于面板结构内的预成型的嵌入式碳梁124、164。在这里,下部嵌入式梁124可以嵌入在下部背部面板116的边缘内,而上部嵌入式梁164可以嵌入在上部底部面板162的边缘内。这些预成型的嵌入式梁124、164可以用来加强下部模块化矩形立方体110和上部模块化矩形立方体150的每个结构。可以在下面的图8a-8o中最佳地看到嵌入式箍120、160和嵌入式梁124、164中的每一个的横截面细节。
在本文中公开的发明构思的一个实施例中,上部模块化矩形立方体150可以包括具有嵌入式上部结构箍160的一个长条形侧部(例如,上部背部面板156),而相邻侧部(例如,上部底部面板162)可以构造有嵌入式碳梁164。以这种方式,上部结构箍160可以用来承载上部背部面板156内的飞行负载和碰撞负载,而嵌入式梁164可以与上部结构箍160配合工作以加强整个l形结构。然后,在添加额外的面板时,整个立方体结构可以提高箍160和梁164的结构完整性,以产生具有高的强度重量比的轻质复合厨房100。
在本文中公开的发明构思的一个实施例中,上部模块化矩形立方体110和下部模块化矩形立方体150的一些面板可以包括模制的管道系统,以围绕包括一个或多个食物服务手推车的隔室分配经过调节的气流。在一个实施例中,工作台上方的管道可以包括在承载箍160内。在这里,空气供应管道210和空气返回管道220可以用来将经过调节的空气分配至下部模块化矩形立方体110以及排空来自下部模块化矩形立方体110的返回气流。
二重连接(siamese)的空气端口230可以用来与被构造成供应轻质复合厨房100的冷却器空气管道供应部和返回部配合。示例性的冷却器可以包括安装在厨房上或航空器机身内的独立装置。相关联的冷却器可以是被专门构造成供应厨房的管线可更换单元。在二重连接的空气端口230内,二重连接的供应端口240可以用来将经过调节的空气从冷却器引导至空气供应管道210,而二重连接的返回端口250可以用来使空气从下部模块化矩形立方体110返回至冷却器返回部。嵌入在下部顶部面板118内的一系列下部顶部空气通路242可以用来将经过调节的空气引导至下部模块化矩形立方体110的前部部分,而呈“u”型气室的、分等级的入口孔的一系列下部背部空气返回通路252可以用来从下部模块化矩形立方体110抽吸空气并且将使用过的空气引导至空气返回管道220。
在结构上,在上部结构箍160内,空气冷却器接口端口256可以继续在结构上支撑上部结构箍160,同时为二重连接的空气端口230提供开口端口以与主航空器中的空气冷却器的空气供应和返回空气管道接合。
在本文中公开的发明构思的一个实施例中,轻质复合厨房100可以保持冷藏或不冷藏。如果操作员希望具有更小重量和成本的非冷藏厨房,则上部背部面板156可以是简单的扁平面板,并且可以去除下部顶部空气通路242和下部背部空气返回端口中的每一个,从而容许上部模块化矩形立方体150和下部模块化矩形立方体110两者内的更大空间。
图3a-3e上部结构部分
现在参考图3a-3e,示出了本文中公开的发明构思的一个实施例的示例性的上部结构部分的图。上部模块化矩形立方体150的l形上部结构部分300可以包括与上部底部面板162模制在一起的上部背部面板156,另外的预压扁平面板可以接合至上部底部面板162以及上部背部面板156以生产轻质复合厨房100。上部结构部分可以为与工作台上方(awd:aboveworkdeck)的厨房构造相关联的多个器具提供结构支撑,以及容纳空气供应管道210和空气返回管道220中的每一个。
上部(和下部,图4a-4e)可以包括模制的u形通道,以容许有效地安装构成建造物的其余部分的预成型扁平面板。在功能上与外部固化的碳纤维拉挤成型件174相似的这些u形通道可以用来接收面板的一个或多个边缘,从而有效地充当有效的组装夹具。在这里,上部竖直通道360可以包括在上部结构箍160内,上部水平通道364可以包括在上部底部面板162的边缘内,并且上部顶部通道362可以构造成接收上部顶部面板158。
图4a-4e下部结构部分
现在参考图4a-4e,示出了本文中公开的发明构思的一个实施例的示例性的下部结构部分的图。下部结构部分400可以类似地包括在下部顶部面板118近侧的下部水平通道420以及在下部背部面板116近侧的下部竖直通道422。下部顶部面板118可以由具有两层至七层的层状蒙皮组成而没有封闭的芯部,从而形成凹槽以容许空气路径管道的安装。
图5组装
现在参考图5,示出了根据本文中公开的发明构思的一个实施例的组装视图的图。在这里,可以在组装视图500中示出上部模块化矩形立方体150和下部模块化矩形立方体110(两个l形)。在这里应当指出的是,示出了不具有管道系统的非冷藏厨房。
图6a、6b已组装的部分
现在参考图6a和6b,示出了根据本文中公开的发明构思的一个实施例的示例性的已组装厨房的图。组装好的厨房视图600可以显示与下部结构部分400联接的上部结构部分300中的每一个。一旦上部背部面板156就位,上部封闭面板656就可以用来封闭空气供应管道210和空气返回管道210中的每一个。
图7厨房等距视图
现在参考图7,示出了与本文中公开的发明构思的一个实施例相关联的厨房构造细节以及与图8c至8o中的每一个视图相关联的符号的图。可以在图7内显示图8a-8o中的每一个的符号以及观察方向。例如,图8m是邻接的下部左侧面板112和下部背部面板116的横截面图。以这种方式,可以精确地显示嵌入在轻质复合厨房100内的示例性箍和梁。
图8a-8o构造细节
现在参考图8a-8o,示出了本文中公开的发明构思的一个实施例的示例性的详细厨房构造的图。
图8a和8b可以显示复合面板结构800的分解横截面的示例。图8a可以详细示出在从上部侧面板152的前部观察时复合面板结构的视图,而图8b可以详细示出在从厨房的前部观察时烤箱搁板172的视图。在这里,每个图可以详细示出1型852和2型850复合面板结构中的每一个。一旦模制在一起,1型复合面板结构852和2型复合面板结构850中的每一个可以呈现大约0.394英寸的宽度以及大约3.43盎司/平方英尺的重量。
1型面板
图8a可以详细示出与本文中公开的发明构思配合使用的复合面板结构800的示例性实施例。1型复合面板852可以包括被粘合剂膜840的层围绕的内部芯部面板810。模制至粘合剂膜840的0/90stf面部片(facesheet)830的层进一步由一对45/45stf面部片820围绕并增强,所述45/45stf面部片820可以用来增强整个复合面板结构800。在本文中公开的发明构思的一个实施例中,内部stf面部片830维持0/90的编造(weave),而外部stf面部片820维持45/45的编造。在本文中应当考虑的是,stf面部片820、830中的每一个可以相对于内部芯部片810改变顺序以及可以相对于彼此以多个方向模制。
在实施例中,stf面部片820、830可以与耐火环氧树脂和/或酚醛(以及另外的)基质系统结合以生产可认证的预压面板,以用于组装的航空器内部建造物100的制造。在模制有由蜂窝状结构组成的内部芯部片806时,stf面部片820、830用来减小带芯部方向强度限制的负面影响。
在模制stf面部片820、830的情况下,复合面板结构800可以沿x和y方向具有相似的双轴拉伸强度特征。复合面板结构800可以用于预成型的压制面板工艺中以及用于用工具加工的复合模制件,并且可以与其它类型的对位和间位芳族聚酰胺增强物组合以提供特定的强度、重量、耐用性和寿命特征。
2型面板
图8b可以详细示出本文中公开的发明构思的一个实施例。复合面板结构800可以包括模制在一起以产生复合面板结构800的多个平行的碳纤维铺展丝束织物(stf)面部片。复合面板结构800可以在某些区域中包括2型复合面板结构850以及在其它区域中包括1型复合面板结构852。根据所期望的强度,组装好的航空器建造物100可以使用一种或多种类型的复合面板结构800来实现强度目标。
2型复合面板结构850可以包括围绕内部芯部片810并且与内部芯部片810模制在一起的两个重型stf面部片836。可以通过将单个外部重型stf面部片836与内部芯部片810模制在一起并且使单个外部重型stf面部片836围绕内部芯部片810来生产2型复合面板结构850。
然后,可以将每个重型stf面部片836熔合至芯部片810,以形成2型850复合面板结构800。尽管熔合和模制面板的方法可能有所不同(包括冷模制和注入树脂的热熔合),但是在熔合完成之后复合面板结构800的最终产品可以保持每个单独面板的多轴强度特性。
在1型复合面板852和2型复合面板850中的每一个中,内部芯部片810可以由具有所期望的强度的多种复合材料组成并且适于与stf面部片820、830的模制构造。在实施例中,内部芯部片810可以包括能够与外部stf面部片820、830模制在一起的示例性泡沫(非结构性的)和蜂窝(结构性的)芯部结构。在本文中公开的发明构思的一个实施例中,内部芯部片810可以由具有0.381英寸(9.7mm)的厚度的蜂窝状芯部片组成。
内部芯部片810可以包括多个内部芯部类型,包括六边形的蜂窝状芯部片在内。在实施例中,内部芯部片810可以由40千克/立方米(1.8mm的纸)、3mm的cellkevlar或nomex蜂窝状芯部或者32千克/立方米(1.5mm的纸)、3mm的cellkevlar或nomex蜂窝状芯部组成。
围绕内部芯部片810的粘合剂膜840的层可以用来粘附至芯部片并且在内部芯部片810与模制的织物stf面部片820、836的各个元件之间提供屏障。在实施例中,粘合剂膜840可以由50gsm的粘合剂膜层或15gsm的粘合增强剂组成。
图8c可以详细示出厨房前视图,其显示上部结构箍164的横截面。此外,上部底部162可以由1型面板结构852组成,而烤箱搁板172可以由2型面板结构850组成。粘合剂膜840可以施加至164的外部,而一个或多个层180可以增加额外的强度层。一个或多个层186的外层。
梁和箍的横截面
嵌入在轻质复合厨房100内的每个箍和梁可以由具有各种横截面尺寸的示例性的3层预固化的碳梁构成。500mm2的梁620(图8d)、320mm2的梁630(图8l)以及100mm2的梁610(图8c)的组合。这些梁中的每一个在尺寸方面可以是近似的,并且更大或更小尺寸的梁可以直接落入本文中公开的发明构思的范围内。在一个实施例中,100mm2的梁610的尺寸可以是10×10mm,320mm2的梁630的尺寸可以是10×320mm,500mm2的梁620的尺寸可以是10×50mm。
在本文中公开的发明构思的一个实施例中,上部结构箍160的一个或多个部分可以由500mm2的梁620组成,并且一个或多个部分可以由100mm2的梁610组成。上部结构箍160的一个构造可以包括两个侧部,并且顶部由500mm2的梁620组成,底部由100mm2的梁610组成。
图8c可以详细示出上部模块化矩形立方体150的示例性横截面,其详细示出了在从厨房前部观察时与上部左侧面板152相关联的区域。在这里,上部左侧面板152和上部底部面板162可以由1型复合面板结构852组成。替代地,提供不同水平的强度,烤箱搁板172可以由2型复合面板结构850组成。
嵌入在轻质复合厨房100内的上部嵌入式梁164可以单独地用来增强整个结构。然后,在经由一层粘合剂膜840与上部左侧面板152和上部底部面板162中的每一个粘合时,嵌入式梁164可以为轻质复合厨房100提供大的结构强度。在该示例性的细节中,上部嵌入式梁164可以由100mm2的梁610组成。
为了接收上部左侧面板152,厨房结构可以构造有用湿粘合剂188作内衬的上部水平通道364,以将上部左侧面板152固定在适当位置中。围绕湿粘合剂188,一层300gsm酚醛玻璃186、然后是两层283gsm5高强度碳180以及双层的300gsm酚醛玻璃186可以是理想厨房结构的一个示例性实施例。类似地,在上部侧面板152与上部底部面板162之间的接头的内侧,双层的283gsm5高强度碳180可以用来增强和保护。
轻质复合厨房100可以包括嵌入式梁、粘合剂以及粘合的碳玻璃的类似分层结构,以将结构紧密地模制在一起,以形成具有高的强度重量比的厨房结构。
图8d可以详细示出当在轻质复合厨房100的上部背部角部附近从上方观察时的上部结构箍160。在本文中公开的发明构思的一个实施例中,上部结构箍160可以嵌入在厨房结构内并且环绕整个上部背部面板156,从而为轻质复合厨房100提供大的结构强度。在这里,在所显示的横截面中所使用的梁可以包括500mm2的梁620,从而为整个设计提供额外的强度。
上部竖直通道360可以构造成接收上部左侧面板152并且经由湿粘合剂188粘合。此外,上部背部面板156可以经由湿粘合剂188与上部结构箍160粘合。
图8e可以详细示出其中可能不存在梁或箍的面板之间的示例性榫槽接头。在这里,可以通过外部固化的碳纤维拉挤成型件174增强与上部左侧面板152接合的上部顶部面板158的外部,而可以通过内部固化的碳纤维拉挤成型件176增强接头的内侧,每个碳纤维拉挤成型件都通过湿粘合剂188粘合至相应的面板。没有嵌入式梁或箍的额外接头可以遵循该示例。
图8f可以详细示出从前部观察的上部模块化矩形立方体150的类似视图。示例性的对接接头可以接合上部顶部面板158和上部左侧面板152。某些实施例可以使用仅仅榫槽接头、仅仅对接接头、这两种接头或者这两者之间的组合。
图8g可以详细示出在从上部模块化矩形立方体150的左侧观察时上部背部面板156与上部顶部面板158之间的接头的示例性视图。可以示出围绕上部背部面板156持续的上部结构箍160。在这里,上部结构箍160也可以由500mm2的梁620构成,从而为整个设计提供额外的强度。可以使用湿粘合剂188经由上部顶部通道362将上部结构箍160粘合至上部顶部面板158。类似地,可以经由湿粘合剂188将上部结构箍160粘合至上部背部面板156。
图8h可以详细示出上部模块化矩形立方体150的从顶部观察的视图,其显示与上部侧面板152接合的上部顶部面板158的示例性布局。在这里,上部结构箍160可以沿着上部顶部面板158的背部延续。内部芯部片810可以被显示为上部顶部面板158中的切口。上部竖直通道360可以接收上部左侧面板152,而榫槽接头使用榫上部顶部面板858,所述榫上部顶部面板858用来增强上部顶部面板158与上部左侧面板152之间的接合。
图8i可以从上部模块化矩形立方体150的内部视角详细示出上部背部面板156的视图。在这里,上部结构箍160可以由在上部左侧角部中接合的500mm2的梁620组成。再次,湿粘合剂188可以用来将上部背部面板156粘合至上部结构箍160。
图8j可以详细示出上部模块化矩形立方体150在包括空气返回管道220的区域中的横截面。在这里,上部结构箍160可以包括粘合至上部底部面板162的100mm2的梁610。在上部结构箍160近侧,泡沫芯部166可以用来在每个元件之间产生期望的空间。在这里,泡沫芯部166可以与上部封闭面板656以及与上部结构箍160粘合。
由于空气在上部封闭面板656与上部背部面板156之间可以被竖直地引导,所以可以用展示空气行进方向的箭头指示空气返回管道220。在一个实施例中,上部封闭面板656由双层的175gsm3高强度芳族聚酰胺184组成。
在一个实施例中,泡沫芯部166的尺寸可以为10mm×10mm,并且返回空气管道的尺寸可以为25mm,从而容许上部结构箍160的显著重叠,因为上部结构箍的单独部分(图8d的500mm2和图8j的100mm2)在上部模块化矩形立方体150的后部左侧底部(当从厨房的前部观察时)角部附近接合。
与图8j紧密地相关的图8k可以详细示出相似的横截面,但是在不包括空气返回管道220的区域中。在这里,泡沫芯部166的尺寸可以设置成从上部背部面板156到上部结构箍160。在一个实施例中,泡沫芯部166的尺寸可以为竖直的10mm×水平的35mm。
对于取向,图8j和8k中所发现的结构可以被承载于图8n和8o中所发现的结构之上。图8c中所发现的结构可以被承载于图8l中所发现的结构之上。
图8l可以详细示出下部左侧面板112在它与下部结构箍120接合时的顶部部分的视图。在该实施例中,下部左侧面板112可以安装至下部水平通道420中并且经由湿粘合剂188与下部结构箍120粘合。由283gsm5高强度碳制成的四层式壳可以与下部左侧面板112粘合并且围绕下部左侧面板112以形成下部水平通道420。
由两层300gsm酚醛玻璃186制成的外壳可以保护并且增强整个结构。为了形成下部顶部空气通路242,双层的175gsm3高强度芳族聚酰胺184可以用来产生用于足够空气流的期望通路。
图8m可以详细示出所观察的下部模块化矩形立方体110内的结构(就如观察者向下看下部模块化矩形立方体110的下部左侧面板112一样)以及接合下部背部面板116的下部左侧面板112的细节。在这里,下部嵌入式梁124可以用来增强整个结构并且将负载从上部模块化矩形立方体150传递至安装有轻质复合厨房的航空器的地板。四层的283gsm5高强度碳180可以形成下部竖直通道422以及保护和增强结构。下部背部空气返回通路252可以由附接至下部背部面板116的双层的175gsm3高强度芳族聚酰胺184组成。值得注意的是,图8d与8m之间的相似性可以指示与在图8d中所发现的结构竖直地对准的每一个与在图8m中所发现的结构的接近度。
图8n可以详细示出下部模块化矩形立方体110的视图,其显示与下部顶部面板118接合的下部背部面板116。在这里,下部顶部空气通路242可以由双层的175gsm3高强度芳族聚酰胺184形成。箭头可以指示从上部模块化矩形立方体150至下部顶部空气通路242的气流的方向。
图8o可以详细示出厨房的类似区域,但是显示其中下部背部空气返回通路252可以用来将返回的空气从下部模块化矩形立方体110引导至上部模块化矩形立方体150的区域。
图9方法
现在参考图9,示出了本文中公开的发明构思的一个实施例的用于复合厨房构造的示例性的方法的图。用于轻质复合航空器厨房构造的方法900可以包括,在步骤902中,制造轻质复合航空器厨房,所述轻质复合航空器厨房由与下部模块化矩形立方体联接的上部模块化矩形立方体组成。上部模块化矩形立方体可以包括上部结构部分,上部结构部分包括两个垂直的上部邻接的长条形面板,这两个垂直的上部邻接的长条形面板由复合面板结构构成。下部模块化矩形立方体可以包括下部结构部分,下部结构部分包括两个下部垂直的邻接的长条形面板,这两个垂直的下部邻接的长条形面板由复合面板结构构成。
所述方法可以包括,在步骤904中,在上部结构部分和下部结构部分中的每一个内嵌入至少一个承载外围箍,所述承载外围箍被构造成在没有金属挤压件的情况下在上部模块化矩形立方体与下部模块化矩形立方体之间传递飞行负载和碰撞负载,所述至少一个承载外围箍环绕上部结构部分的至少一个面板并且环绕下部结构部分的至少一个面板。
该方法可以包括,在步骤906中,在上部结构部分和下部结构部分中的每一个内嵌入与所述至少一个承载外围箍分离的至少一个嵌入式碳纤维梁,所述至少一个嵌入式碳纤维梁被构造成在没有金属挤压件的情况下维持上部结构部分和下部结构部分中的每一个在飞行负载和碰撞负载的作用下的物理完整性,所述至少一个嵌入式梁由复合面板结构构成。该方法可以包括,在步骤908中,将上部模块化矩形立方体和下部模块化矩形立方体中的至少一个构造成与航空器机舱联接。
结论
根据以上描述将理解的是,本文中公开的发明构思的实施例可以为复合厨房架构提供新颖的解决方案,从而消除传统的航空器厨房架构内所包括的易于腐蚀的外部金属挤压件以及重的硬件。
应当理解的是,根据本文中公开的发明构思的方法的实施例可以包括本文中所描述的步骤中的一个或多个。进一步,这样的步骤可以以任何期望的顺序执行并且所述步骤中的两个或更多个可以彼此同时执行。本文中公开的步骤中的两个或更多个可以组合于单个步骤中,并且在某些实施例中,所述步骤中的一个或更多个可以作为两个或更多个子步骤执行。进一步,除了本文中公开的步骤中的一个或多个之外,或者替代本文中公开的步骤中的一个或多个,可以执行其它步骤或子步骤。
根据上面的描述,明显的是,本文中公开的发明构思非常适于实现目的以及获得本文中所提及的优点以及本文中公开的发明构思中固有的那些优点。尽管已经出于本公开的目的描述了本文中公开的发明构思的当前优选实施例,但是应当理解的是,可以进行许多改变,这些改变对于本领域技术人员而言将是显而易见的并且在本文中所公开和要求保护的发明构思的广泛范围内完成。