航空器机身.pdf

航空器机身包括带有驾驶舱的前部分(2)、中央部分(4)和后部分(6)。机身的中央部分在前部分(2)的一侧具有第一区域(10)，该第一区域的沿俯仰轴测量的宽度从航空器前部向后部增大，直到达到一最大宽度，机身的中央部分还具有宽度递减的第二区域(12)和位于第二区域(12)后面且宽度基本恒定的第三区域(14)。

1.  航空器机身，其包括带有驾驶舱的前部分(2)、中央部分(4)和后部分(6)，
其特征在于，机身的中央部分(4)在所述前部分(2)的一侧具有第一区域(10)，该第一区域的沿俯仰轴测量的宽度从航空器的前部向后部递增，直至达到一最大宽度，所述机身的中央部分还具有宽度递减的第二区域(12)和位于所述第二区域(12)后面且宽度基本恒定的第三区域(14)。

2.  按照权利要求1所述的机身，其特征在于，所述机身的中央部分(4)的第二区域(12)被直接地连接于所述机身的中央部分(4)的第一区域(10)。

3.  按照权利要求1所述的机身，其特征在于，所述机身的中央部分(4)的第二区域(12)与所述机身的中央部分(4)的第一区域(10)被一机身部分隔开，该机身部分的宽度基本对应于所述机身的最大宽度。

4.  按照权利要求1至3中任一项所述的机身，其特征在于，所述机身具有用于乘客登机的第一门(22)，所述第一门位于所述机身的中央部分(4)的第二区域(12)后部、或者位于所述机身的中央部分(4)的第三区域(14)前部。

5.  按照权利要求1至4中任一项所述的机身，机翼(16、18)在所述机身的中央部分(4)的第三区域(14)被连接至所述机身。

6.  按照权利要求1至5中任一项所述的机身，其特征在于，所述机身的中央部分(4)的横截面呈扁圆形状，从而沿俯仰轴测量的宽度大于沿偏航轴测量的高度。

7.  按照权利要求6所述的机身，其特征在于，所述机身的中央部分(4)的横截面呈这样的形状：具有两个大半径的圆弧段，这两个大半径的圆弧段面对面设置并对应于中央机身的上部分及下部分，所述两个大半径的圆弧段利用过渡区域通过半径较小的、并对应于所述机身的中央部分(4)的侧壁的两个圆弧段而相互连接。

8.  按照权利要求1至7中任一项所述的机身，其特征在于，所述机身的中央部分(4)的沿偏航轴测量的高度基本恒定。

9.  按照权利要求1至8中任一项所述的机身，其特征在于，发动机被设置在后方且被连接到所述机身的后部分(6)。

10.  航空器，其特征在于，所述航空器包括按照权利要求1至9中任一项所述的机身。

航空器机身
技术领域
[01]本发明涉及一航空器机身，尤其涉及用于商业运输旅客的航空器。
背景技术
[02]通常，航空器机身具有呈圆形流线形状的一前部分、呈整体圆柱形状的一中央机身以及呈整体截锥形的、接收尾翼的一后部分。前部分设置有航空器的驾驶舱。中央部分尤其用于接收一乘客座舱和一货舱。航空器机翼被连接到航空器机身的该中央部分。航空器发动机通常与机翼相连，或者被安装在航空器的后部分上。
[03]为了优化航空器的内部空间，已知对机身中央部分的截面加以调整。因此，例如，文献EP-1 413 513提出一种航空器机身，其包括具有沿航空器偏航轴的第一尺寸的第一部分、以及具有沿航空器偏航轴的第三尺寸的机身第三部分。沿航空器偏航轴的机身第二尺寸小于对应机身第一部分的第一尺寸，并小于对应机身第三部分的沿偏航轴的第三尺寸。所述航空器尤其具有符合面积律的轮廓。
发明内容
[04]本发明的目的在于提出一种航空器机身，其能实现增大航空器内的空间，并具有有利的流线型特征。优选地，机身将具有有利于对抗由航空器内部增压造成的应力的截面。优选地，机身还将在内部布置、重心定位和空气动力学方面获得优化。
[05]为此，本发明因此提出一种航空器机身，其包括带有驾驶舱的一前部分、一中央部分和一后部分。
[06]按照本发明，机身的中央部分在前部分的一侧具有第一区域，该第一区域的沿俯仰轴测量的宽度从航空器前部向后部增大，直至达到一最大宽度，机身的中央部分还具有宽度逐渐减小的第二区域和位于第二区域后面且宽度基本恒定的第三区域。
[07]在航空器的中央机身的前部实现的变宽十分有利，因为其首先能增加航空器内供设置座具使用的空间。机身在前部的该变宽构形还在空气动力方面十分有利，因为它能增加航空器的升力。
[08]按照本发明的机身的第一实施方式，机身的中央部分的第二区域被直接连接在机身的中央部分的第一区域上。然而，还可以考虑，为了在航空器座舱内安排更多数量的乘客，机身的中央部分的第二区域与机身的中央部分的第一区域，通过宽度基本对应于机身最大宽度的一机身部分相分隔开。
[09]为实现乘客的登机和下机更迅速而提出：机身具有用于乘客登机的第一门，其位于中央机身的第二区域后部或中央机身的第三区域前部。当然，还设置有相对于机身的垂直纵轴向平面对称设置的第二门，并且上述提到的第一门事实上是一对门。
[10]优选地，由于空气动力的原因，机翼在中央机身的第三区域处被连接在机身上。
[11]为了一方面有利于机身内部供乘客的可用空间，且另一方面为了增加该机身的升力，有利地，中央机身的横截面具有扁平的圆形状，从而沿俯仰轴测量的宽度大于沿偏航轴测量的高度。一优选的实施变型提出中央机身的横截面呈这样的形状：具有面对面设置的、且对应于中央机身的上部分和下部分的两个大半径的圆弧段，所述两个大半径的圆弧段通过两个较小半径的、且对应于中央机身侧壁的圆弧段利用过渡区域相互连接。该形状能允许具有高强度的结构，因此无需设置太多的结构加强件，也不会过于增加结构的重量。
[12]优选地，机身中央部分的沿偏航轴测量的高度基本恒定，从而能方便该机身的制造及其内部布置。
[13]为了使具有按本发明的机身的航空器的重量能更好地定中心，发动机有利地被设置在后方且被连接在机身的后部分。该设置同样允许在飞行时获得更安静的座舱。
[14]为了运输货品，机身的后部分例如被设置有货舱，货舱能接收两个LD3类型的集装箱。
[15]本发明还涉及一种航空器，其特征在于，所述航空器包括如上所述的机身。
附图说明
[16]本发明的一些细节和优点将在参考示意性附图所作的以下描述中得到更好地体现，附图中：
[17]图1是带有按本发明的机身的航空器乘客座舱的前部分的平面图，
[18]图2是与图1相对应的、不同的乘客座舱内部布置的视图，
[19]图3是按本发明的航空器的透视图，
[20]图4至图6分别是图3的航空器的前视图、俯视图和侧视图，
[21]图7至图9是按本发明的航空器的一些实施变型的透视图，其中，发动机由航空器机身的后部分加以支承，
[22]图10是图7的航空器的侧视图，
[23]图11是按本发明的航空器的“常规”构型的侧视图，
[24]图12是在上方位置具有机翼的按本发明的航空器的透视图，
[25]图13至图15分别是图12的航空器的前视图、俯视图和侧视图，
[26]图16是按本发明的航空器的纵剖面示意图，
[27]图17是示出图16的航空器的内部构造的水平剖面图，
[28]图18是穿过按本发明的航空器的一优选变型的座舱的按放大比例的横向剖面图，以及
[29]图19以横向剖面图示出例如对应图16至图18的一优选实施方式的机身的外部形状。
具体实施方式
[30]各附图所涉及的航空器具有联接于机翼及发动机的机身。
[31]在下文所有的描述中，术语“前”、“后”参照航空器及其飞行移动的方向而言。下方和上方的相对位置概念，在例如当航空器处于巡航飞行中或其停驻在地面时加以确定。
[32]通常，机身包括三个部分：前部分2、中央部分4和后部分6。
[33]驾驶舱位于机身的前部分2中，形成航空器的操控室。该操控室尤其包括操纵航空器所需的所有操控元件、控制屏幕、一方面航空器内部通讯装置以及另一方面与指挥塔台或其它航空器进行通讯联络的外部通讯装置、驾驶员用的座具等。
[34]机身的中央部分4正好处于前部分2的后面。该机身部分尤其用于接纳乘客、乘客行李以及可能还有货品。为此，机身的中央部分4尤其包括一座舱(图16和18)，该座舱布置在形成甲板的座舱地板8上。
[35]尤其由于空气动力学的原因，机身的后部分6具有类似圆锥的形状。其通常接收按照本发明的航空器的实施方式而变化的尾翼。
[36]本发明首先涉及机身的中央部分4。该中央部分包括三个区域：位于中央部分4前部的第一区域10、设置在第一区域10后面的第二区域12、以及最后位于机身的中央部分4后部的第三区域14。
[37]在图3上，对于按照本发明的一航空器，已示出其纵向的滚动轴(轴线x)、其横向的俯仰轴(轴线y)及其垂直的偏航轴(轴线z)。
[38]在本发明的一优选实施方式中，沿中央部分4，(沿着偏航轴测量的)其高度是恒定的(或者至少基本恒定)，尤其如按本发明的航空器的一些实施变型的侧视图所体现的。然而，即使机身的中央部分4的高度沿其纵轴线(滚动轴)变化，这也不会脱离本发明的范围。
[39]机身的中央部分4的第一区域10的(沿俯仰轴测量的)宽度，沿着滚动轴从航空器的前部向后部逐渐增加。在该第一区域10内，航空器机身的宽度一直增加到一最大值。
[40]在中央部分4的第二区域12内，航空器机身的宽度逐渐减小，从所述宽度的最大值减小直到这样一值：该值对应于第三区域14的基本恒定的宽度。
[41]第二区域12可以例如相对中央部分4的具有较大宽度的横剖面，基本对称于第一区域10。
[42]在附图未示出的一实施变型中，一中间区域可以被插置于第一区域10和第二区域12之间。该中间区域的宽度恒定，并等于机身中央部分4的最大宽度，该中间区域例如被设置用来实现用于运输更多数量乘客的一加长航空器变型。
[43]图1和图2尤其示出按本发明的航空器的第一区域10和第二区域12的内部布置的两种实施方式。
[44]可注意到，由于宽度增加，因而能在航空器座舱内利用有利的内部体积。在图1的实施变型中，航空器座舱被设置成具有单一的舱位，例如经济舱。在第三区域14中和第二区域12的后部，座舱的构造能允许并排设置六个座具，而在第一区域10的和第二区域12的具有较大宽度的区域中，七个座具可以被并排设置。在图1的示例中，该变宽的形状因此允许“赢得”八个座具。对于航空公司而言，这种座具增加是相当重要的。
[45]在图2的实施变型中，航空器座舱按两种舱位加以设置，这两种舱位例如为(在后部的)经济舱和(在前部的)商务舱。商务舱被设置在机身的更大宽度的中央部分4内。因此，可在商务舱的舱间内设置与经济舱的舱间中相同数量的座具(六个)。这在航空器内是完全独创的。事实上，在民航运输航空器的座舱的所有已知布局中，如果设置两种(或三种)舱位，当舒适度增加时，沿航空器宽度设置的座具的数量则减少。对于航空公司来说，利用按本发明的航空器，收入增益明显。比起具有宽度恒常的机身中央部分的航空器，在图2的实施变型中可赢得至少六个商务舱座具。
[46]航空器的机翼在第三区域14处被连接于机身的中央部分4。这可以涉及位于下方位置的机翼16，这正例如图3至11的实施方式中所表示的；或者这可能涉及位于上方位置的机翼18，这正例如图12至15上所表示的。
[47]优选地，机翼的翼体离开第二区域12而被连接到中央部分4的第三区域14。因此，在第二区域12和翼体之间存在宽度恒定的一机身部分20。有利地，该“笔直”的部分20可用于接收一门22。这可以是航空器的登机门。该门22因此没有位于用来接纳乘客的座舱的前部。因此，当乘客通过门22登上航空器时，按照分配给他们的座具，乘客进入座舱的左部或右部。这能以显著的方式提高乘客进入航空器的登机速度。
[48]该登机门22还可位于第二区域12处，或者位于第二区域12和第三区域14之间的接合部。也可考虑“传统的”登机方式，这例如在图1、2、11和12至15上所表示的。
[49]在加长机身的情况下，其中如上述提及，一中间区域被设置在第一区域10和第二区域12之间，因而还可考虑从该中间区域登机。
[50]本发明尤其适于发动机在后部的航空器。发动机因此由航空器的后机身6支承。事实上，由于机身宽度在第一区域10和第二区域12处增加，因而会产生航空器向前的“失衡”。把发动机设置在航空器后部，能允许重新恢复平衡。相对传统的质量分配，这种质量分配对于航空器而言甚至更为有利，传统的质量分配也可在如图10至15所示的按本发明的航空器上被采用。在这些实施方式中，发动机被设置在机翼下方。
[51]发动机的就位，除了使航空器重量有利地保持平衡外，还具有使乘客更为舒适的优点。比起发动机位于中央位置，航空器的座舱因此会更安静，尤其对于相对发动机靠后就坐的乘客而言。
[52]发动机可以是喷气发动机(图11至15)，但一种航空器变型带有已知英文名称是“propfan(浆扇发动机)”的涡轮螺旋桨发动机，其能限制航空器的油耗，并且性能几乎不比采用喷气发动机所获得的性能弱(图3至8和图10)。
[53]在附图的一实施变型中，发动机被连接于航空器的尾翼(图3至6)。在图7至10的实施方式中，发动机被直接连接在机身的后部分6上。至于图7至11的实施方式，它们考虑了传统的发动机设置方式，即发动机被连接在机翼下方。
[54]图16至19示出按照本发明的航空器的机身中央部分4的一横截面的一优选实施方式。相对于航空器机身的横截面的传统圆形形状，此处提出的截面形状在上部和下部呈扁平状，从而其具有的宽度大于高度。在航空器的内部，该形状允许优先考虑用于接纳乘客的座舱内部的空间。在航空器的外部，该形状是有利的，因为在空气动力方面，该形状比具有圆形截面的圆柱形状更为有利。
[55]为了使结构更牢固，而无需设置过多数量的会加重航空器且限制航空器内部可用空间的加强件，此处提出的航空器机身在其中央部分的横截面的外部形状是一组相互连接的圆弧段。
[56]在图19上，已示出四个曲率中心，这四个曲率中心对应于形成航空器机身中央部分的一横截面形状的四个圆弧段。该图19上所示的上中心24是对应于中央部分4的下表面的圆弧段的中心。该下表面具有曲率半径R。在该图上，下中心26则对应于与航空器中央部分4的上表面相对应的圆弧段的中心。该圆弧段本身也具有相同的曲率半径R。
[57]还是在图19上，左侧所示的中心28是对应航空器中央部分4的左侧壁的圆弧段的曲率中心。该圆弧段具有曲率半径r，r小于R。由于航空器机身的中央部分4的对称性，因而图19右侧所示的第四中心30对应于航空器机身右侧壁的曲率中心，且相应的圆弧段具有相同的曲率半径r。
[58]正如尤其在图16和17上可注意到的，如上所述的机身中央部分4的扁平形状有利于用于接纳乘客的座舱内的可用空间，但不利于货舱内的可用地方。货舱内的可用空间完全足以容置乘坐于航空器座舱旅行的乘客的行李。然而，优选的是，其还能运输标准集装箱32。
[59]图16至18的实施方式提出：在中央部分4的后部、或在机身的中央部分4和后部分6的接合部处、或在后部分6的前部，设置一足以接纳例如两个LD3类型的集装箱32所需的存放空间。除运输乘坐航空器的旅客之外，航空器因而还能运输某些货品。这当然有利于航空器的商业运营。
[60]上述提出的航空器机身比起传统的航空器机身，因此具有多个优点。在内部，首先由于机身中央部分前部的特殊形状、其次还由于赋予该中央部分横截面的给定形状，因而所提出的机身能实现空间的增大。此外，该造型还能改善航空器的空气动力学性能。
[61]按照本发明的航空器机身还能使航空器具有良好的重心定位。在后部带有发动机的优选实施方式中，航空器的重量平衡是完全有利的。将发动机设置在后部，还能增加乘客的舒适度，因为在航空器座舱内能更少受发动机噪音的干扰。
[62]所提出的机身还被优化，以允许乘客迅速的登机和下机。
[63]最后，如附图所考虑和示出的不同实施方式示例所体现的，按照本发明的机身在例如涉及机翼和发动机的定位时，能以多样的变型来制造飞机。在此需注意，附图所给出的示例和所示的变型并非穷尽的。还正如所提及的，优选在机身中央部分4的第一区域10和该中央部分的第二区域12之间，可延长机身，由此能接纳更多的乘客。
[64]本发明不只局限于以非局限性的示例加以描述和示出的实施方式。相反，本发明涉及在以下权利要求的范围内由本领域技术人员力所能及的所有实施变型。