包括以偏置的方式安装的避雷导体带的避雷导体系统.pdf

本发明的主题为用于支承结构（1）的避雷导体系统（10），其中，支承结构（1）具有意在承受空气流的外表面（1a）以及与外表面（1a）相反的内表面（1b），该避雷导体系统（10）包括导电避雷导体带（2）以及将避雷导体带（2）固定至支承结构（1）的装置（3、4、6、7），其中，导电避雷导体带（2）意在设置在支承结构（1）的内表面（1b）的一侧同时连接至接地装置，固定装置包括意在插入到在支承结构（1）中形成的孔中的固定螺柱（3），所述固定螺柱（3）与避雷导体带（2）电接触，该避雷导体系统（10）的特征在于避雷导体带（2）相对于固定螺柱（3）的主轴线（X）以偏置的方式安装。

权利要求书
1.  一种飞行器支承结构（1），具有意在承受空气流的外表面（1a）以及与所述外表面（1a）相反的内表面（1b），所述支承结构（1）包括避雷导体系统（10），所述避雷导体系统（10）包括：
-导电的避雷导体带（2），所述避雷导体带（2）设置在所述支承结构（1）的所述内表面（1b）的一侧同时连接至接地装置，
-将所述避雷导体带（2）固定至所述支承结构（1）的装置（3、4、6、7），所述固定装置包括插入到在所述支承结构（1）中形成的孔中的固定螺柱（3），所述固定螺柱（3）与所述避雷导体带（2）电接触，
所述避雷导体带（2）相对于所述固定螺柱（3）的主轴线（X）以偏置的方式安装。

2.  根据权利要求1所述的支承结构，其特征在于，所述避雷导体带（2）的纵向轴线（Z）与所述固定螺柱（3）的所述主轴线（X）不相交。

3.  根据权利要求1或2所述的支承结构，其特征在于，所述固定装置（3、4、6、7）包括用于安装所述避雷导体带（2）的中间元件（7），每个中间元件（7）均包括用于将其固定至所述固定螺柱（3）的本体形成部分（11）以及从所述本体形成部分（11）侧向地突出的用于固定所述避雷导体带（2）的夹具形成部分（12）。

4.  根据权利要求3所述的支承结构，其特征在于，所述夹具形成部分（12）包括沿着彼此延伸的两个夹具形成分部（12a、12b），所述两个夹具形成分部（12a、12b）均包括凹部（9a、9b），两个所述凹部（9a、9b）限定用于所述避雷导体带（2）的贯穿通道（9）。

5.  根据权利要求3或4所述的支承结构，其特征在于，每个中间元件（7）均包括一个叠置在另一个的顶部上的两个中间部分（7a、7b），每个中间部分（7a、7b）均包括本体形成分部（11a、11b）和夹具形成分部（12a、12b），其中所述本体形成分部（11a、11b）设置有用于固定螺柱（3）的通孔（8a、8b），两个所述本体形成分部（11a、11b）限定所述中间元件（7） 的所述本体形成部分（11），所述夹具形成分部（12a、12b）包括凹部（9a、9b），两个所述夹具形成分部（12a、12b）限定所述中间元件（7）的所述夹具形成部分（12），两个所述凹部（9a、9b）限定用于所述避雷导体带（2）的贯穿通道（9）。

6.  根据权利要求3至5中的任一项所述的支承结构，其特征在于，所述避雷导体带（2）能够相对于所述中间元件（7）滑动。

7.  根据前述权利要求中的任一项所述的支承结构，其特征在于，所述避雷导体带（2）不含用于所述固定螺柱（3）的通孔。

8.  根据前述权利要求中的任一项所述的支承结构，其特征在于，所述避雷导体带（2）基本上呈圆柱形。

9.  根据前述权利要求中的任一项所述的支承结构，其特征在于，所述避雷导体带（2）具有基本圆形的截面。

10.  一种天线罩（1），其特征在于，所述天线罩（1）包括根据前述权利要求中的任一项所述的支承结构（1）。

11.  一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括根据权利要求10所述的天线罩（1）。

说明书包括以偏置的方式安装的避雷导体带的避雷导体系统
技术领域
本发明涉及避雷导体系统的领域。更具体地，本发明涉及一种用于支承结构的避雷导体系统、包括这种避雷导体系统的支承结构和天线罩、以及一种包括装备有所述避雷导体系统的天线罩的飞行器。
本发明主要应用于航空领域，特别地用于飞行器天线罩的设备。
背景技术
雷电对飞行中的飞行器、例如民用运输飞机会造成相当大的损害。为了保护这些飞行器并且为了使由雷电引起的损害最小化，已知的是将避雷导体保护带设置在飞行器的位于机身的前锥体中的天线罩上。一般而言，所述天线罩使得可以保护雷达并且因此典型地由比其上固定有所述天线罩的机身结构更柔韧且更容易变形的能够透过电磁波的材料、例如电绝缘合成材料制成。
第一种类型的已知避雷导体保护系统在于将特别是呈金属带的形式的避雷导体保护带设置在天线罩的外表面（或外蒙皮）上。为了使与天线罩的表面上的金属带的存在相关联的空气动力学的问题最小化，这些金属带以放射状的方式——从天线罩的周边开始并指向天线罩的尖端——布局。此外，金属带电连接至飞行器的接地装置。因此，当雷电击中天线罩时，金属带将雷电引导至飞行器的接地装置。
为了消除空气动力学的任何问题，金属带定位在天线罩内（天线罩的内蒙皮上）的第二种类型的避雷导体保护系统也已在现有技术中构想出。法国专利申请FR 2924686 A1描述了这种用于飞行器的避雷导体系统的示例，其中，避雷导体系统包括固定至天线罩的内表面的金属带。然后，天线罩上的避雷附件通过与天线罩的外表面齐平的金属螺柱操作。该金属带也以放射状的方式布局在天线罩的内表面上。
图1A以截面的形式呈现了根据现有技术的第二种类型的这种避雷导体系统10的示例。具有主轴线X的金属固定螺柱3、特别是固定螺钉将天线罩1的外表面1a连接至特别是梯形的内部金属避雷导体带2，该内部金属避雷导体带2设置有用于固定螺柱3的通孔8（在图3A中可见）并且位于天线罩1的内表面1b上。固定螺柱3通过插入件6（或横支柱）和固定树脂5固定在天线罩1的壁部中。避雷导体带2通过固定螺母4旋紧至固定螺柱3。在天线罩1的外表面1a的一侧击中固定螺柱3的雷电F被引导至位于天线罩1的内表面1b的一侧的避雷导体带2。图2A和图3A以立体图的方式示出了分别处于组装构型中和处于分解构型中的图1A的避雷导体系统10，而图4A以正视图的方式呈现了天线罩1的示例，其中，天线罩1包括根据现有技术的多个避雷导体系统10并且图5A呈现图4A的部分A的放大图。
虽然该第二种类型的避雷导体系统10可以解决任何空气动力学问题，但是该解决方案特别地由于之后揭露的原因而不能完全令人满意。实际上，这种现有技术的避雷导体系统10的观念通常导致避雷导体带2的机加工和组装复杂化，并且因此成本增加。特别地，固定螺柱3的主轴线X与避雷导体带2的穿孔的轴线融合，使得固定螺柱3与避雷导体带2连接在一起并且将精确的公差以及复杂的组装强加于避雷导体系统10。另外，如图5A中可以观察到的，现有技术的解决方案在将避雷导体带2固定在天线罩1上的过程中可能带来定位的困难。实际上，在组装过程中，必须能够确保天线罩1的壁部中形成的用于使固定螺柱3通过的所有孔与避雷导体带2中形成的孔相对，然后，在太大差异的情况下，有时必须执行复杂且昂贵的调整。此外，这种现有技术的避雷导体系统10的避雷导体带2还可以表现出天线罩1的相对于雷达波的无线电电气障碍（radio-electric barrier vis-à-vis radar wave）的十分重大的故障。
发明内容
本发明的目的在于至少部分地克服上述需求以及与现有技术的实施方式有关的缺点。
本发明特别地旨在能够简化装备有天线罩的避雷导体系统的组装并且减少该避雷导体系统的无线电电气故障。
因此，根据本发明的方面中的一个方面，本发明涉及一种用于支承结构的避雷导体系统，其中，支承结构具有意在承受空气流的外表面以及与外表面相反的内表面，该避雷导体系统包括：
-导电的避雷导体带，该避雷导体带意在设置在支承结构的内表面的一侧同时连接至接地装置，
-用于固定螺柱的固定装置，该固定螺柱意在插入到在支承结构中形成的孔中，所述固定螺柱与避雷导体带电接触，
避雷导体系统的特征在于，避雷导体带相对于固定螺柱的主轴线以偏置的方式安装。
根据本发明的避雷导体系统还可以包括孤立地或根据其在技术上可能的任何组合获得的以下特征中的一个或更多个。
支承结构可以由天线罩、特别是飞行器的天线罩来限定。
该支承结构可以是复合结构，特别是包括由诸如蜂窝芯材或泡沫芯材之类的泡状材料制成的中央芯的面板。该复合结构可以是整体的、单个“夹层”或“多个夹层”的。
避雷导体带可以意在设置在支承结构的内表面的一侧，并且与该内表面直接接触或者设置在相距该内表面一定距离处。
“相对于固定螺柱的主轴线以偏置的方式安装”特别地应当被理解为指避雷导体带的纵向轴线不在通过至少两个固定螺柱的主轴线限定的平面中。特别地并且有利地，避雷导体带的纵向轴线与固定螺柱的主轴线不相交。
固定装置可以包括用于安装避雷导体带的中间元件。每个中间元件均可以包括用于将其固定至固定螺柱的本体形成部分以及从本体形成部分侧向地突出的用于固定避雷导体带的夹具形成部分。
夹具形成部分可以包括沿着彼此延伸的两个夹具形成分部。两个夹具形成分部均可以包括特别地基本上呈半圆筒形的凹部，两个凹部限定用于避雷导体带的特别地基本呈圆筒形的贯穿通道。
每个中间元件均可以包括一个叠置在另一个的顶部上的两个中间 部分（或中间凸缘）。每个中间部分均可以包括本体形成分部和夹具形成分部，本体形成分部设置有用于固定螺柱的特别地基本上呈圆形的通孔，两个本体形成分部限定中间元件的本体形成部分，并且夹具形成分部包括特别地基本上呈半圆筒形的凹部，两个夹具形成分部限定中间元件的夹具形成部分。两个凹部可以限定用于避雷导体带的特别地呈圆筒形的贯穿通道。因此，避雷导体带可以保持在两个凹部之间的“夹层”中。
两个中间部分可以是严格地相同的。因此，两个中间部分是可再现的以便避雷导体带的所有固定，从而使得能够节约成本。
在变型中，中间元件的本体形成部分可以由单个部分形成，从所述单个部分可以延伸出用于固定避雷导体带的两个夹具形成分部。
固定螺柱可以意在插入到在支承结构中形成的孔中，同时使固定螺柱的上部大体上处于支承结构的外表面的水平位置处。
“上部大体上处于支承结构的外表面的水平位置处”是指该上部处于与支承结构的外表面相同的水平位置处，换句话说，固定螺柱的上端部在装配公差内处于支承结构的外表面的水平位置处或者与支承结构的外表面邻接。
固定螺柱可以是在其下部中包括意在穿过中间部分的通孔的一部分螺杆的单件导电螺柱。
固定装置还可以包括插入件（或横支柱）、特别是绝缘插入件，以使得能够将固定螺柱固定在支承结构中。插入件可以确保支承结构、固定螺柱与避雷导体带之间的机械联结。该插入件可以与固定树脂相关联以能够使固定螺柱固定。中间元件可以至少部分地支撑在插入件上。
另外，固定装置可以包括固定头部、特别地为固定螺母以使得能够将中间元件固定到固定螺柱上。
避雷导体带能够相对于中间元件滑动。因此，避雷导体带与为了对固定螺柱进行固定而在支承结构中进行打孔无关。
避雷导体带有利地不含用于固定螺柱的通孔。
避雷导体带可以由多股电缆或切割圆棒构成。
避雷导体带可以基本上呈圆柱形。另外，避雷导体带可以具有大致圆形的截面。因此，与现有技术的避雷导体带、例如梯形带相比较，降低了无线电电气故障的影响。特别地，本发明相对于现有技术的解决方案通过大致圆形截面的优点可以减少避雷导体带的无线电电气故障，大致圆形截面与具有相同表面面积但例如呈矩形的截面相比减小了波的衍射效应。
由于本发明，可以避免现有技术的关于固定螺柱在支承结构上相对于避雷导体带的定位的约束。因此，由于避雷导体带的偏置可以提高装配公差并且可以大大简化其本身的安装。
因此，根据本发明通过偏置来固定避雷导体带的原理可以在一方面简化避雷导体带的固定，并且在另一方面允许避雷导体带具有任何类型的形状并且特别地实现大致圆形的形状。
根据本发明的方面中的另一方面，本发明还涉及一种飞行器支承结构，其特征在于，该支承结构包括如之前所定义的避雷导体系统。
根据本发明的方面中的另一方面，本发明还涉及一种天线罩，其特征在于，该天线罩包括如之前所定义的支承结构，或者如之前所定义的避雷导体系统，该天线罩限定支承结构。
根据本发明的方面中的另一方面，本发明还涉及一种飞行器，其特征在于，该飞行器包括如之前所定义的天线罩。
该天线罩可以特别地是飞行器的前锥体天线罩。
附图说明
通过阅读下面给出的本发明的实施方案的非限制性示例的详细描述并通过参照附图的示意图和局部图将更好地理解本发明，在附图中：
-图1A以部分截面的形式呈现了根据现有技术的避雷导体系统的示例，
-图2A和图3A为图1A的避雷导体系统分别处于组装构型中和 处于分解构型中的立体图，
-图4A为在天线罩的内表面上装备有根据现有技术的若干避雷导体系统的天线罩的正视图，
-图5A为图4A的部分A的放大图，
-图1B以部分截面的形式呈现了根据本发明的避雷导体系统的示例，
-图2B和图3B为图1B的避雷导体系统分别处于组装构型中和处于分解构型中的立体图，
-图4B为在天线罩的内表面上装备有根据本发明的若干避雷导体系统的天线罩的正视图，以及
-图5B为图4B的部分B的放大图。
在所有这些图中，相同的附图标记可以指示相同或类似的元件。
另外，为了使图更容易阅读，图中呈现的不同部分不必给出统一的比例。
具体实施方式
此后，参照图1B至图5B对本发明的实施方案的示例进行描述。涉及现有技术的图1A至图5A已经在前面描述。
图1B中已经以截面的形式呈现了根据本发明的避雷导体系统10的示例。
避雷导体系统10设置成相对于支承结构1使用，其中，支承结构1具有旨在承受空气流的外表面1a以及与外表面1a相反的内表面1b。
支承结构1可以很特别地由飞行器的天线罩1、特别是飞行器的前锥体天线罩构成。天线罩1例如可以包括“夹层”复合结构，该夹层复合结构包括两个壁部和蜂巢状中央芯。
图2B和图3B为图1B的避雷导体系统10分别处于组装构型中和 处于分解构型中的立体图。
图4B以正视图的形式呈现了天线罩1的部分，天线罩1包括根据本发明的多个避雷导体系统10，并且图5B呈现图4B的部分B的放大图。
如可以在图1B、图2B和图3B中观察到的，避雷导体系统10包括具有纵向轴线Z并设置在天线罩1的内表面1b的一侧的导电避雷导体带2。该避雷导体带2通常为例如由铝或铜制成的金属带。避雷导体带2还连接至天线罩1的框架，其中天线罩1本身连接至飞行器的前锥体接合处，以确保避雷导体带2单独连接至接地装置。因此，击中避雷导体带2的雷电弧可以预见其能量朝向接地装置排出而不影响天线罩1的任何其他元件。
避雷导体系统10还包括将避雷导体带2固定至天线罩1的装置。
特别地，固定装置包括具有主轴线X的固定螺柱3，该固定螺柱3插入到在天线罩1中形成的孔中同时特别地使其上部4a大致处于天线罩1的外表面1a的水平位置处。所述固定螺柱3例如通过如之后描述的中间元件7与避雷导体带2电接触。另外，固定螺柱3通过插入件6和固定树脂5而固定在天线罩1的壁部中。
在天线罩1的外表面1a的一侧击中固定螺柱3的雷电从而可以引导至位于该天线罩1的内表面1b的一侧的避雷导体带2。
此外，根据本发明，避雷导体带2相对于固定螺柱3的主轴线X以偏置的方式安装。从而将避雷导体带2相对于固定螺柱3安装成使得避雷导体带2的纵向轴线Z与固定螺柱3的主轴线X不相交。因此，如在图1B中的截面中可以观察到的，避雷导体带2的垂直于避雷导体带2的纵向轴线Z的横向轴线Y定位成以非零距离D平行于固定螺柱3的主轴线X。
避雷导体带2相对于固定螺柱3的偏置使得能够有利于将避雷导体系统10安装在天线罩1上，而特别地不会存在与固定螺柱3相对于避雷导体带2的定位有关的约束。
另外，避雷导体带2有利地为圆柱形并且由此相对于现有技术的解决方案能够使避雷导体带2的无线电电气故障减少。
此外，如在图2B和图3B中可以更详细地观察到的，将避雷导体带2固定至天线罩1的装置包括中间元件7，该中间元件7通过固定螺母4固定至固定螺柱3。
每个中间元件7均包括彼此叠置在一起的两个中间部分7a和7b。
两个中间部分7a和7b有利地是相同的以有利于用于若干避雷导体系统10的固定装置的再现性。
每个中间部分7a、7b均包括本体形成分部11a、11b，所述本体形成分部11a、11b设置有用于固定螺柱3的通孔8a、8b。中间部分7a和7b的两个本体形成分部11a和11b一起限定了中间元件7的本体形成部分11。另外，每个中间部分7a、7b均包括夹具形成分部12a、12b，在夹具形成分部12a、12b上构造有凹部9a、9b。中间部分7a和7b的两个夹具形成分部12a和12b一起限定了中间元件7的夹具形成部分12。
两个凹部9a和9b一起限定用于避雷导体带2的贯穿通道9，从而能够使避雷导体带2相对于每个中间元件7滑动。因此，避雷导体带2可以与为了对固定螺柱3进行固定而在天线罩1中进行的打孔无关。
每个中间元件7的夹具形成部分12有利地定位成从中间元件7的本体形成部分11侧向地突出，因此，能够使避雷导体带2相对于固定螺柱3偏置。
显然，本发明并不限于已经描述的实施方式示例。本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改。
特别地，每个中间元件7均可以设置有由单个部件制成的本体形成部分，从所述本体形成部分可以延伸出两个夹具形成分部12a和12b，以形成中间元件7的夹具形成部分12。
除非指定相反情况，否则表达“包括”应当理解为与“包括至少一个”同义。